Dyspersja ultradźwiękowa gumy ksantanowej i guarowej
- Materiały rozrzedzające ścinanie, takie jak guma ksantanowa i guma guar, są szeroko stosowane jako modyfikatory reologiczne.
- Aby w pełni wykorzystać właściwości gumy ksantanowej lub gumy guar, proszki muszą być równomiernie rozproszone w preparacie.
- Intensywne wysokie siły ścinające ultradźwięków są niezawodną metodą mieszania gum ksantanowych i guarowych w jednorodne formuły produktów.
Ultradźwiękowe formułowanie gumy ksantanowej i guarowej
Materiał:
Guma ksantanowa i guma guar są często stosowane jako modyfikatory reologiczne, zagęszczacze i stabilizatory. Zarówno guma guar, jak i guma ksantanowa są bardzo ekonomicznymi dodatkami reologicznymi ze względu na ich wysoką zdolność do zagęszczania wody. Lepkość roztworów gumy ksantanowej i gumy guar zmniejsza się przy wyższych szybkościach ścinania; nazywa się to rozrzedzaniem ścinaniem lub pseudoplastycznością. Oznacza to, że produkt poddany ścinaniu, czy to w wyniku mieszania, czy wstrząsania, rozrzedzi się, ale po usunięciu sił ścinających produkt ponownie zgęstnieje. Połączone zastosowanie gumy ksantanowej i gumy guar wykazuje efekt synergii, co skutkuje jeszcze bardziej wydajnym i szybszym wzrostem lepkości.
Problem:
Aby skutecznie i szybko zintegrować gumę ksantanową i gumę guar z preparatami, np. płynami wiertniczymi, żywnością lub kosmetykami, proszki muszą być jednorodnie rozproszone i zmieszane. Konwencjonalne mieszadła i dyspergatory często osiągają swoje granice, jeśli chodzi o lepkie zawiesiny o dużym obciążeniu cząstkami. Zlepianie się proszków, określane również jako “Rybie oczy”skutkuje niską jakością produktu, ponieważ cząstki mogą zachować swoje właściwości tylko w stanie pojedynczego rozproszenia.
Rozwiązanie:
Ultradźwiękowe siły ścinające są niezawodną metodą rozpraszania materiałów rozrzedzanych ścinaniem w zawiesinach. Wysokie obciążenie cząsteczkami, wysoka lepkość i duża objętość strumienie mogą być łatwo przetwarzane za pomocą ultradźwięków. W przypadku produkcji komercyjnej homogenizatory ultradźwiękowe są instalowane w linii w celu ciągłego przetwarzania zawiesiny. Ponieważ cząstki są podawane bezpośrednio do kawitacyjny strefa, niezawodna i wydajna dyspersja został osiągnięty.
Mieszanie ultradźwiękowe oszczędza czas i pieniądze!
Zalety:
- Mniej surowców
- Bardzo jednolita dyspersja
- Produkty wysokiej jakości
- Szybka dyspersja
- wysokie obciążenie cząstkami
- wysoka lepkość
Mieszanie ultradźwiękowe & Dyspersacja
Gdy intensywne fale ultradźwiękowe są indukowane w cieczach i zawiesinach, naprzemienne cykle wysokiego i niskiego ciśnienia generują kawitacja bąbelków. Implozja tych pęcherzyków tworzy lokalnie ekstremalne warunki – tzw. hot-spoty – które charakteryzują się wysokimi różnicami ciśnień, wysokimi temperaturami do 6000 K, wysokimi szybkościami chłodzenia i strumieniami cieczy do 280 m/s. Te niezwykłe siły ultradźwiękowe mogą być skutecznie wykorzystywane do różnych zastosowań, takich jak frezowanie & Szlifowanie, dyspersje, emulsje i ekstrakcją.
Gama ultradźwiękowych mieszalników wysokoobrotowych firmy Hielscher oferuje odpowiednie urządzenia z następujących kategorii laboratorium i R&D do w pełni przemysłowy produkcja. Dyspergatory ultradźwiękowe mogą być instalowane jako systemy liniowe do przetwarzania dużych ilości przy wysokich szybkościach dyspersji. Przemysłowe ultradźwięki, takie jak UIP4000, UIP10000 lub UIP16000 są przeznaczone do ciężkich zastosowań w wymagających środowiskach – przekonują solidnością i wydajnością.
Ze względu na swoje doskonałe właściwości jako modyfikatory reologiczne, guma ksantanowa i guma guar są szeroko stosowane w różnych sektorach przemysłu. Aby w pełni wykorzystać właściwości materiału, guma ksantanowa i guma guar muszą być równomiernie wymieszane w preparacie. Ultradźwięki są szybką i niezawodną techniką przygotowania jednorodnego preparatu na laboratorium, powierzchni roboczych i Przemysł skala. Podobnie jak gumy ksantanowa i guar są szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu, podobnie ultradźwięki są stosowane w wielu gałęziach przemysłu i są wysoce zalecane ze względu na ich wyjątkowe wysokie ścinanie mieszanie.
Zastosowanie gumy ksantanowej
Przemysł wiertniczy:
Przygotowując płyny wiertnicze, przemysł naftowy stosował gumę ksantanową w dużych ilościach, zwykle do zagęszczania płuczki wiertniczej. Płyny te służą do przenoszenia ciał stałych wyciętych przez wiertło z powrotem na powierzchnię. Guma ksantanowa zapewnia doskonałą “low end” reologia. Lepkość płynu wiertniczego wzrasta, gdy ruch maleje, dzięki czemu płyn ma konsystencję płynną podczas wiercenia, a następnie zmienia się w bardziej stałą substancję po zatrzymaniu wiercenia.
Przemysł spożywczy:
Guma ksantanowa jest częstym dodatkiem stosowanym w przetworzonej żywności, takiej jak sosy sałatkowe, sosy, zupy i wypieki. Guma ksantanowa doskonale zastępuje gluten. Dlatego guma ksantanowa jest ważnym składnikiem produktów bezglutenowych.
Przemysł kosmetyczny:
W kosmetyce guma ksantanowa jest używana do przygotowywania żeli wodnych, zwykle w połączeniu z glinkami bentonitowymi. Jest na przykład bardzo typowym zagęszczaczem w szamponach. Jest również stosowana w emulsjach typu olej w wodzie w celu stabilizacji kropelek oleju przed koalescencją. Znany jest również ze swoich właściwości nawilżających skórę.
Zastosowanie gumy guar
Przemysł spożywczy:
Przemysł spożywczy zużywa największą część gumy guar (znanej jako dodatek do żywności E412) i często są to produkty bezglutenowe.
Przemysł wiertniczy:
Oprócz gumy ksantanowej, guma guar jest często stosowanym modyfikatorem reologicznym, ponieważ zwiększa lepkość i ma bardzo dobrą zdolność zagęszczania wody. Stosowana jako stabilizator, guma guar zapobiega osadzaniu się cząstek.
Inne branże:
Inne gałęzie przemysłu, w których stosuje się gumę guar, obejmują przemysł tekstylny do klejenia, wykańczania i drukowania, przemysł papierniczy do lepszego formowania arkuszy, składania i gęstszej powierzchni do drukowania, przemysł materiałów wybuchowych jako środek wodoodporny zmieszany z azotanem amonu i nitrogliceryną, przemysł ognioodporny jako zagęszczacz oraz przemysł związany z nanomateriałami, np. do produkcji nanocząstek srebra lub złota lub do opracowywania innowacyjnych mechanizmów dostarczania leków w przemyśle farmaceutycznym.
Fakty, które warto znać
Ultradźwiękowe homogenizatory tkanek są często określane jako sonikator soniczny / sonifikator, lizak soniczny, zakłócacz ultradźwiękowy, szlifierka ultradźwiękowa, sono-ruptor, sonifikator, demembrator soniczny, zakłócacz komórek, dyspergator ultradźwiękowy, emulgator lub rozpuszczalnik. Różne terminy wynikają z różnych zastosowań, które mogą być spełnione przez sonikację.