Emulsione dylli me ultratinguj me fuqi të lartë
Kur dylli dispergohet në formën e nanopikave me një shpërndarje shumë homogjene, përftohet një emulsion i qëndrueshëm dylli. Homogjenizuesit ultrasonikë gjenerojnë forca të larta prerëse dhe janë sisteme të besueshme e të qëndrueshme për prodhimin e nanoemulsioneve të qëndrueshme të dyllit. Homogjenizuesit e Hielscher Ultrasonics me forca të larta prerëse ofrojnë emulsione superiore për industri të ndryshme.
Emulsione dylli me ultratinguj
Forcat e larta prerëse të gjeneruara nga ultratingujt sigurojnë energjinë e nevojshme për të prodhuar emulsione dylli me përmasa nanometrike, p.sh. nanoemulsione të qëndrueshme të dyllit të parafinës.
Emulsionet dhe dispersionet nënmikronike dhe nanometrike mund të formulohen duke përdorur një kombinim dyllërash të ndryshme për të përftuar një produkt superior me veti funksionale shumë të larta (p.sh. lubrifikim, rezistencë ndaj ujit, rezistencë ndaj gërvishtjeve etj.).
Forcat e larta prerëse të homogjenizuesve ultrasonikë mundësojnë prodhimin e formulimeve të qëndrueshme të dyllit, të gatshme për përdorim, me grimca në ekuilibër. Emulsifikimi me ultratinguj jep grimca me përmasa nanometrike dhe një shpërndarje uniforme.
Sistem industrial ultrasonik me rrjedhje përmes tij për prodhimin e emulsioneve të dyllit.
- përmasa shumë të vogla të pikave, më pak se 100nm
- emulsione të qëndrueshme
- jetëgjatësi e zgjatur në ruajtje (qëndrueshmëri mekanike)
- efikasitet më i lartë
- kontroll i saktë i procesit
Nanoemulsion i dyllit të parafinës me ultratinguj
Si të përgatitet një emulsion i qëndrueshëm i dyllit të parafinës
Emulsioni i dyllit me përmasa nanometrike formulohet nga dyllë parafine i shkrirë (si fazë vajore), ujë i distiluar dhe SDS anionik si surfaktant. Për të formuar një parapërzierje të trashë, dylli, uji dhe surfaktanti homogjenizohen duke përdorur një përzierës magnetik me 1000 rpm. Për këtë qëllim, surfaktanti (me përqendrim 10 mg/ml emulsion) dhe uji përzihen në një gotë kimike dhe ngrohen në afërsisht 65–70ºC. Më pas, dylli i parafinës shtohet pikë-pikë, duke ruajtur një fraksion vëllimor të fazës vajore prej 0,2 gjatë përzierjes magnetike.
Pas shtimit të plotë të dyllit të parafinës, emulsioni i parapërzier në mënyrë të trashë sonikohet me një homogjenizues ultrasonik tavoline UIP1000hdT (1000W, 20kHz) për afërsisht 15 min. Procesi i emulsifikimit me ultratinguj jep një nanoemulsion dylli me qëndrueshmëri shumë të lartë.
Lexoni më shumë rreth emulsionit të dyllit të parafinës duke përdorur sonikimin!
Nanoemulsione ultrasonike të përgatitura me Hielscher UP400St
Surfaktantët
Emulsionet e dyllit mund të stabilizohen ose përmes një mekanizmi sterik (duke përdorur emulsifikues jojonikë), ose përmes një mekanizmi elektrostatik (duke përdorur emulsifikues jonikë, më shpesh anionikë). Kombinimi i emulsifikuesve anionikë dhe jojonikë i siguron emulsionit qëndrueshmëri optimale, sepse grimcat e dyllit mbrohen përmes të dy mekanizmave të stabilizimit. Ky quhet mekanizmi i stabilizimit elektrosterik.
Për emulsifikimin e dyllërave mund të përdoren emulsifikues ose surfaktantë të ndryshëm, të cilët mund të jenë anionikë, kationikë ose jojonikë. Surfaktantët më të përdorur janë etoksilatet e alkooleve yndyrore si surfaktantë jojonikë, pasi ato ofrojnë një qëndrueshmëri të jashtëzakonshme ndaj ujit të fortë, ndryshimeve të menjëhershme të pH-së dhe elektroliteve. Për karakteristika të tjera specifike të materialit përdoren surfaktantë të tjerë të ndryshëm, p.sh. surfaktantë anionikë për hidrofobicitet më të mirë ose surfaktantë kationikë për ngjitje më të mirë.
Shënim: Sa më të vogla të jenë pikat, aq më shumë surfaktant kërkohet për të mbuluar sipërfaqen e tyre, pasi raporti V/S i sferave është si vijon: S/V = 3/R. Për çdo rritje, x*l ose x*r në gjatësi ose rreze, rritja e sipërfaqes është x në katror (x2) dhe rritja e vëllimit është x në kub (x3).
Formulimi me emulsione dhe dispersione dylli
Homogjenizuesit ultrasonikë nuk përdoren vetëm për të formuar emulsione / dispersione dylli – ata përdoren për të përpunuar emulsionet e dyllit në hapa të mëtejshëm, për ta përfshirë emulsionin si aditiv në produktin përfundimtar (p.sh. veshje, llaqe, bojëra, produkte kozmetike etj.).
Homogjenizues ultrasonikë për punë të rëndë për emulsione të qëndrueshme dylli
Hielscher Ultrasonics është një furnizues me famë botërore i homogjenizuesve ultrasonikë me fuqi të lartë. Pajisjet tona ultrasonike përdoren në mbarë botën si pajisje pune të besueshme dhe të qëndrueshme në industrinë kimike, farmaceutike, kozmetike dhe ushqimore. Pajisjet ultrasonike të Hielscher për përdorim industrial mund të japin vazhdimisht amplituda shumë të larta deri në 200µm (dhe më të larta sipas kërkesës), për të gjeneruar kavitacion intensiv dhe sforcime të larta prerëse. Si rezultat, prodhohen nanoemulsione dhe dispersione tejet të imëta me shpërndarje shumë të ngushta të madhësisë së grimcave. Sistemet tona ultrasonike me fuqi të lartë ju ndihmojnë të arrini cilësi superiore të formulimeve tuaja të dyllit.
Qëndrueshmëria e sonikatorëve Hielscher mundëson funksionimin 24/7 nën ngarkesë të rëndë dhe në mjedise me kërkesa të larta.
Sonikatori me sondë UP400St për përgatitjen e emulsioneve të qëndrueshme të dyllit.
| Vëllimi i serisë | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 1 deri në 500mL | 10 deri në 200mL/min | UP100H |
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 deri në 150L | 3 deri në 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | më e madhe | grup pajisjesh UIP16000hdT |
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Homogjenizuesi i fuqishëm ultrasonik 1,5kW UIP15000hdT me qelizë rrjedhjeje për emulsifikim në linjë.
Literatura / Referencat
- 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. Ultrason Sonochem. 7(2), 2000. 77-85.
- Hosseini S.; Tarzi B. G.; Gharachorloo M.; Ghavami M.; Bakhoda H. (2015): Optimization on the Stability of Linseed Oil-in-Water Nanoemulsions Generated by Ultrasonic Emulsification Using Response Surface Methodology (RSM). Orient J Chem 31(2), 2015.
Fakte që ia vlen të dini
Çfarë është dylli? Për çfarë përdoren dyllërat?
Dyllërat përkufizohen si një klasë e larmishme përbërjesh organike që janë lëndë të ngurta hidrofobe dhe të farkëtueshme në temperatura afër temperaturës së mjedisit. Dyllërat përbëhen nga përbërës të ndryshëm, duke përfshirë hidrokarbure (alkane dhe alkene normale ose të degëzuara), ketone, diketone, alkoole primare dhe sekondare, aldehide, estere sterolesh, acide alkanoike, terpene (skualen) dhe monoestere (estere dylli). Përbërja kimike e dyllërave është komplekse dhe ndryshon, por në përgjithësi dyllërat përmbajnë një përqindje relativisht të lartë alkanesh dhe hidrokarburet kanë vargje karboni të gjata ose shumë të gjata (nga 12 deri në rreth 38 atome karboni). Ato janë të ngurta në një interval të gjerë temperaturash (pika e shkrirjes midis 60°C dhe 100°C). Kur shkrihen, shndërrohen në një lëng me viskozitet të ulët.
Ato karakterizohen nga patretshmëria në ujë, por treten në tretës organikë jopolarë. Dyllërat mund të ndahen në dyllëra natyrore (me prejardhje bimore ose shtazore), gjysmësintetike dhe sintetike.
Për prodhimin tregtar të dyllërave, nafta bruto është burimi kryesor.
Dy llojet më të rëndësishme të dyllërave të naftës janë dyllërat parafinike dhe mikrokristalore:
Dyllërat parafinike kanë kryesisht një konsistencë të ngurtë dyllore, të bardhë, pa erë dhe pa shije, me një pikë tipike shkrirjeje midis 46°C dhe 68°C (115°F dhe 154°F), dhe një dendësi prej rreth 900 kg/m3. Kanë një strukturë makrokristalore dhe janë të patretshme në ujë, por treten në eter, benzen dhe disa estere. Dyllërat parafinike përftohen nga nafta bruto dhe përmbajnë midis 20 dhe 40 atome karboni.
Dylli mikrokristalor, i njohur gjithashtu si petrolatum, përdoret në shumë aplikime për shkak të erës, ngjyrës, përmbajtjes së vajit, konsistencës dhe vetisë së tij për të lidhur vajin.
Dyllërat α-olefinike përftohen në mënyrë sintetike nga etileni ose nëpërmjet sintezës Fischer-Tropsch me një katalizator Ziegler-Natta, ose nëpërmjet oligomerizimit të etilenit. Dyllërat alfa-olefinike përdoren më së shpeshti në aditivë për vajra lubrifikues, lubrifikantë për PVC, qirinj, kimikate për shpime nafte dhe kozmetikë.
Dylli i polietilenit (PE-WAX) është një polietilen me masë molekulare jashtëzakonisht të ulët (ULMWPE), i përbërë nga vargje monomeresh etileni. Dylli i polipropilenit (PP-WAX) është një rrëshirë sintetike, kristalore, me masë molekulare të ulët.
Si dyllërat e polietilenit, ashtu edhe ato të polipropilenit janë homopolimere dhe përdoren kryesisht për formulimin e ngjyruesve për plastika.
Dyllërat kopolimere si derivatet e etilen-vinil acetatit (EVA) dhe të etilen-acidit akrilik (EAA), përdoren gjerësisht në formulimet e veshjeve, p.sh. në shtresat bazë metalike.
Dyllërat dhe aditivët e dyllit përdoren gjerësisht për t’i dhënë një produkti lubrifikim/rrëshqitje, veti reologjike, rezistencë ndaj abrazionit, veti kundër ngjitjes ndërmjet sipërfaqeve/efekt pengues, shkëlqim ose efekt mat, rezistencë ndaj oksidimit dhe/ose aftësi për të larguar ujin.
Dyllërat janë një përbërës i përdorur gjerësisht në shumë industri, si në prodhimin e kimikateve (p.sh. kimikate të imëta dhe të specializuara), veshjeve, bojërave dhe bojërave të shtypit, aditivëve dhe modifikuesve, ngjitësve, plastikave dhe PVC-së, gomave të automjeteve dhe materialeve prej gome, në ndërtim dhe në prodhimin e pajisjeve të kontrollit termostatik, ambalazheve, ushqimeve dhe kozmetikës.
Dyllëra natyrore:
- Dyllëra shtazore: dyllë blete, lanolinë, dhjamë, shellak, spermacet
- Dyllëra bimore: karnaubë, kandelilë, sojë, ricin, krunde orizi, mirikë, jojobë etj.
Dyllëra minerale:
- Dyllëra fosile: cerezinë, dyllë montan, ozokerit, dyllë torfe
- Dyllëra të naftës: parafinë, dyllëra mikrokristalore, p.sh. vazelinë
Dyllëra të sintetizuara:
Dyllëra sintetike: polimere etilenike, p.sh. polietilen dhe eter-estere të polioleve; dyllëra poliolefinike; dyllëra të amideve të acideve yndyrore; naftalene të kloruara; dyllëra të tipit hidrokarbur, p.sh. Fischer-Tropsch.
Çfarë është një emulsion dylli?
Një emulsion dylli / dispersion dylli është një përzierje e qëndrueshme e një ose disa dyllërave në ujë. Meqë dyllërat dhe lëngjet ujore zakonisht nuk përzihen me njëri-tjetrin, për të formuar një emulsion të qëndrueshëm dylli nevojiten substanca tensioaktive dhe një proces i sofistikuar përzierjeje, p.sh. ultratinguj me fuqi të lartë. Në terminologjinë e saktë, një emulsion dylli duhet të quhet dispersion dylli, pasi dyllërat janë të ngurta në temperaturën e dhomës. Por, meqë emulsionet / dispersionet e dyllit përgatiten me dyllëra të shkrira, termat “emulsifikim” dhe “emulsion dylli” përdoren më së shpeshti për formulimet ujore të dyllit, ndërsa termi “dispersion dylli” përshkruan kryesisht një formulim dylli me bazë tretësi.
Çfarë është një emulsion
Një emulsion është një dispersion lëng në lëng i dy ose më shumë lëngjeve që nuk përzihen me njëri-tjetrin.
Një emulsion mund të shfaqet në lloje të ndryshme: w/o, o/w, w/o/w, o/w/o
Lloji i emulsionit (w/o ose o/w) mund të shqyrtohet me një provë hollimi. Emulsioni mund të hollohet vetëm me fazën e vazhdueshme / të jashtme. Një metodë tjetër për të identifikuar llojin e emulsionit është prova e përçueshmërisë. Emulsionet jonike o/w nuk e përçojnë rrymën elektrike, ndërsa emulsionet o/w e përçojnë atë.
Për përdorimin e provës me CoCl2 në letër filtri, një letër filtri ngopet me CoCl2 dhe thahet (ngjyrë blu). Ngjyra e letrës së filtrit me CoCl2 bëhet rozë kur shtohet një emulsion o/w.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues ultrasonikë me performancë të lartë, nga përmasat laboratorike deri te përmasat industriale.