Emulsões estáveis de cera de parafina através de sonicação
A emulsificação por ultra-sons oferece vantagens significativas na preparação de emulsões estáveis de cera de parafina, melhorando a qualidade e a estabilidade do produto final.
A sonicação ultrapassa eficazmente os principais desafios da emulsificação da parafina, utilizando ondas ultra-sónicas de alta intensidade para gerar forças de cavitação intensas, que decompõem a cera de parafina em gotículas finas e asseguram uma distribuição uniforme do tamanho das partículas. Este processo aumenta a estabilidade da emulsão, evitando a separação de fases e a coalescência de gotículas. Além disso, a sonicação funciona eficazmente a temperaturas mais baixas, reduzindo o risco de degradação de componentes sensíveis ou de fusão excessiva da cera. A poderosa energia ultra-sónica facilita a emulsificação de cera de alta viscosidade, assegurando uma mistura completa e reduzindo a necessidade de surfactantes excessivos. Isto significa que a sonicação proporciona um método controlado e eficiente em termos energéticos para obter emulsões de cera de parafina estáveis e homogéneas.
Emulsificação de cera de parafina por ultra-sons
A emulsificação da cera de parafina é um processo crítico em várias indústrias, incluindo a cosmética, a farmacêutica e a alimentar. A obtenção de uma emulsão estável e uniforme, particularmente à nanoescala, apresenta desafios únicos. A emulsificação ultra-sónica é uma técnica de emulsificação bem estabelecida e fiável, que aplica ondas de ultra-sons de alta intensidade para produzir emulsões finas e estáveis. Os sonicadores do tipo sonda e as células de fluxo ultrassónico destacam-se pela sua eficiência e eficácia na emulsificação em lote e em fluxo.
Vantagens dos Sonicadores de Sonda para Emulsificação de Cera de Parafina
Os sonicadores do tipo sonda distinguem-se pela sua capacidade de fornecer energia ultra-sónica intensa diretamente no meio, assegurando uma cavitação acústica eficiente e forças de cisalhamento. Esta abordagem direta da sonicação é caracterizada por várias vantagens importantes:
- Elevada eficiência energética: A aplicação focalizada da energia dos ultra-sons minimiza a perda de energia, tornando o processo altamente eficiente.
- Precisão e controlo: Os sonicadores do tipo sonda permitem um controlo preciso dos parâmetros ultra-sónicos, tais como a amplitude e a duração, facilitando a otimização das condições de emulsificação para diferentes formulações. O ajuste da intensidade de sonicação permite produzir micro e nano-emulsões com uma distribuição de gotículas muito estreita.
- Escalabilidade: Os sonicadores do tipo sonda são versáteis, adequados tanto para investigação laboratorial em pequena escala como para aplicações industriais em grande escala. Adequados para sonicação em lote ou sonicação de fluxo contínuo utilizando uma célula de fluxo ultrassónico, tornam o processo de emulsão de cera de parafina escalável para qualquer nível de produção. Esta adaptabilidade assegura um desempenho consistente em diferentes escalas de produção.
O papel das células de fluxo ultra-sônico em nanoemulsões
A célula de fluxo ultra-sónica é um acessório crucial quando o processamento uniforme e a escalabilidade são fundamentais. Integra-se com sonicadores do tipo sonda para oferecer capacidades de processamento contínuo. Quando devo utilizar uma célula de fluxo ultra-sónica?
- Melhoria do rendimento: Ao permitir o fluxo contínuo, a célula de fluxo ultrassónico aumenta significativamente a capacidade de processamento. Isto é particularmente benéfico para operações à escala industrial, onde é necessário um elevado rendimento sem comprometer a qualidade da emulsão.
- Processamento uniforme: A célula de fluxo assegura que todo o volume da emulsão é submetido a uma energia ultra-sónica consistente, promovendo uma distribuição uniforme do tamanho das gotículas. Isto é essencial para a produção de nanoemulsões, onde a uniformidade do tamanho das gotículas influencia diretamente a estabilidade e o desempenho.
- Degradação minimizada da amostra: O processamento contínuo numa célula de fluxo reduz o risco de sobreaquecimento e degradação de componentes sensíveis. O ambiente controlado no interior da célula de fluxo mantém a integridade das substâncias emulsionadas. Estão disponíveis células de fluxo ultra-sónicas equipadas com uma camisa de arrefecimento para controlo da temperatura. Leia mais sobre o controlo da temperatura durante a sonicação!
A combinação de sonicadores do tipo sonda com células de fluxo ultrassónico representa uma abordagem poderosa à emulsificação da cera de parafina. Esta combinação não só aumenta a eficiência e a uniformidade das nanoemulsões de cera de parafina e de outros tipos de emulsão, como também assegura a escalabilidade e a qualidade consistente em várias aplicações.
- Alta eficiência
- Tecnologia de ponta
- fiabilidade & robustez
- controlo preciso e ajustável do processo
- lote & em linha
- para qualquer volume
- software inteligente
- caraterísticas inteligentes (por exemplo, programáveis, protocolo de dados, controlo remoto)
- Fácil e seguro de operar
- Manutenção reduzida
- CIP (limpeza no local)
Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha
Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
---|---|---|
1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- Salla Puupponen, Ari Seppälä, Olli Vartia, Kari Saari, Tapio Ala-Nissilä (2015): Preparation of paraffin and fatty acid phase changing nanoemulsions for heat transfer. Thermochimica Acta, Volume 601, 2015. 33-38.
- Behrend, O.; Ax, K.; Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry 7(2), 2000. 77-85.
Fatos, vale a pena conhecer
O que é a cera de parafina?
A cera de parafina é um sólido macio, branco ou incolor, derivado do petróleo, do carvão ou do óleo de xisto. É constituída por uma mistura de moléculas de hidrocarbonetos que contêm entre vinte e quarenta átomos de carbono. A cera de parafina é normalmente utilizada no fabrico de velas, como lubrificante, para fins de revestimento e selagem, e em tratamentos de beleza. É conhecida pela sua capacidade de queimar de forma limpa e pela sua textura suave e maleável.
Para que são utilizadas as emulsões de cera de parafina?
As emulsões de cera de parafina são utilizadas em várias indústrias. Devido a caraterísticas como a repelência de água, o brilho, o espessamento, a biodegradabilidade e a estabilização, as emulsões de cera de parafina cumprem uma vasta gama de aplicações em produtos industriais e de consumo. Abaixo listamos algumas indústrias comuns, que utilizam propriedades materiais específicas da emulsão de cera de parafina para produtos melhorados:
- Indústria do papel e da embalagem: As emulsões de cera de parafina são utilizadas para revestir papel e cartão, proporcionando resistência à água e um acabamento brilhante. Também são utilizadas na produção de papel encerado para embalagens de alimentos.
- Têxteis: Na indústria têxtil, as emulsões de cera de parafina são utilizadas para proporcionar repelência à água e para melhorar a textura e o toque dos tecidos.
- Cosméticos e cuidados pessoais: As emulsões de cera de parafina são utilizadas em loções, cremes e pomadas para proporcionar propriedades hidratantes e melhorar a textura. Também são utilizadas em produtos de remoção de pêlos, como ceras depilatórias.
- Polimentos e produtos de limpeza: Estas emulsões são utilizadas em vernizes para pavimentos, ceras para automóveis e vernizes para móveis para proporcionar um revestimento protetor e brilhante.
- Agricultura: As emulsões de cera de parafina são utilizadas como revestimentos para frutas e legumes para prolongar o prazo de validade, reduzindo a perda de água e proporcionando um aspeto brilhante.
- Construção: Na construção, as emulsões de cera de parafina são utilizadas como compostos de cura para o betão, ajudando a reter a humidade durante o processo de cura e melhorando a resistência e a durabilidade do betão.
- Lubrificantes: São utilizados como lubrificantes em várias aplicações industriais onde é necessário um lubrificante limpo e que não mancha.

A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.