Hielscher ultrazvučna tehnologija

Emulzije ulja u vodi

Emulzija se sastoji od dve nepogrešive tečnosti, koje se fino rasprše jedna u drugu. Za emulzije ulja u vodi, uljana faza (raspršena faza) ravnomerno se meša u aqueous fazu (neprekidna faza). Ultrazvučni emulzioneri su dobro uspostavljeni za pripremu emulzija ulja u vodi i nano-emulzija. Ultrazvučne emulzije izvrsne ravnomernim raspršivanjem kapljica i dugoročnom stabilnošću.

Ultrazvučne emulzije ulja u vodi

Ultrasonication is an effective technique of emulsification and nano-emulsification.Emulzije ulja u vodi (O/W) široko se koriste u mnogim proizvodima široke potrošnje kao što su hrana, pića, kozmetika, farmacija itd. kao i u industriji (npr. materijalna nauka, polimeri, boje, premazi, fina hemija itd.).

Definicija Emulzije ulja u vodi

Emulzija ulja u vodi je mešavina u kojoj se uljana faza raspršuje u vodi ili nekoj drugoj akustivnoj tečnosti. Male kapljice ulja se fino rasprše u fazi vode (neprekidna faza) kako bi se stvorila ova emulzija ulja u vodi. Ako se ulje (rasterećena faza) rasprši u vodu (neprekidna faza), to je emulzija ulja u vodi; ako se kapljice vode dodaju u uljanu neprekidnu fazu, to se zove emulzija vode u ulju.
Da bi se pripremila emulzija ulja u vodi, dobijeni kvalitet emulzije zavisi od formulacije (odnos ulja:vode, emulzifikacionog agensa) i tehnike emulzije. Ultrazvučni emulzifikatori stvaraju akustičnu kavitaciju, što rezultira intenzivnim visokim silama i turbulencijama u tečnosti. Ove veoma intenzivne sile remete dve nepogrešive tečne faze u minut kapljice i ravnomerno ih mešaju jedna sa drugom. Ultrazvučna emulzija može lako da generiše čestice nano veličine sa kapljicama veličine do 10nm. Veoma mala veličina kapljice i homogena, čak i droplet veličina distribucije ultrazvučno pripremljenih emulzija pretvara sonication u željenu tehniku emulzije.

Prednosti ultrazvučne emulsifikacije

Ultrazvučna emulzija izvrsno koristi druge emulzivne tehnike kao što su homogenizacija visokog pritiska, mešanje visokog čaršije i mikrofluidizacija po efikasnosti, konzistentna proizvodnja nano-kapljica, stabilnost visoke emulzije i sposobnost tretiranja bilo koje zapremine od malih cevi i kljuna do velikih tokova.
Na primer, Li i Ksiang (2019) pokazali su u svojoj komparativnoj studiji homogenizacije visokog pritiska i ultrazvučne emulzije da ultrazvučnost daje više ujednačenih, stabilnih emulzija. Agregacija u emulziji kokosovog ulja u vodi pojavila se tek nakon što je bila izložena homogenizaciji visokog pritiska, dok je emulzija napravljena ultrazvučnom emulzijom ostala stabilna tokom 30 dana skladištenja.
U poređenju sa mehaničkom agitovanjem, utvrđeno je da su emulzije pripremljene ultrazvučnom tehnikom stabilnije tokom dužeg vremenskog perioda u poređenju sa emulzijama pripremljenim mehaničkom agitovanjem koje se mogu pripisati maloj veličini kapljice koja je termodinamički stabilizovana. Ultrazvučna tehnika daje stabilnije emulzije od konvencionalnog metoda mehaničke agitacije. (cf. Ramisetty and Shyamsunder, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) pokazuju u svojoj studiji da je ultrazvučna emulzija dosledno dala submicron emulzije (manje od 200 nm). Međutim, nano-emulzije sa ujednačenom kapljičom veličine 10nm mogu se lako i pouzdano postići pod optimizovanim uslovima. Veličina kapljice ultrazvučno proizvedenih emulzija je funkcija obrade vremena i ultrazvučne amplitude i za grupnu i za kontinuiranu obradu.

Hielscher ultrasonicator UP400St for oil-in-water emulsions

Priprema bistre emulzije ulja nano veličine u vodi (O/W) sa ultrazvučnim УП400Ст

Захтев за информације




Obratite pažnju na naše Правила о приватности.


Prednosti ultrazvučnih emulzija

  • visoko efikasan proces
  • pod-mikrone i nano-kapljice
  • ujednačena raspodela veličine kapljice
  • Ponovno produktivljiv rezultati
  • za bilo koji volumen
  • Precizno kontrolisano
  • linearna skalabilna
  • bezbedna i laka za rad
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ultrazvučni preparat emulzije ulja u vodi (O/W) (crvena voda / žuto ulje). Nekoliko sekundi sonikacije pretvara odvojene faze vode/ulja u finu emulziju.

The Working Principle of Ultrasonic Emulsification

Ultrazvučna proizvodnja emulzija i nano-emulzija (kao što su uljana voda i emulzije vode u ulju) zasnovana je na radnom principu akustične kavitacije. U cilju stvaranja akustične kavitacije, ultrazvuk visokog intenziteta, niske frekvencije generiše ultrazvučni transdukter i prenosi se ultrazvučnim rogom i sondom (sonotrode) u tečnost. Ultrazvuk visoke snage smatra se ultrazvukom u rasponu od 16-30kHz. Ultrazvučna sonda se širi i ugovara npr. Kada ultrazvučni talasi putuju kroz tečnost, naizmenični ciklusi visokog pritiska (kompresija) / nizak pritisak (retka pojava / ekspanzija) stvaraju minutne šupljine (vakuumske mehuriće), koji rastu tokom nekoliko ciklusa pritiska. Tokom faze kompresije tečnosti i mehurića, pritisak je pozitivan, dok faza retkosti proizvodi vakuum (negativan pritisak). Tokom ciklusa proširenja kompresije, šupljine u tečnosti rastu sve dok ne dostignu veličinu, na kojoj ne mogu da apsorbuju dalju energiju. U ovom trenutku, oni nasilno implode. Implozija tih šupljina rezultira raznim visoko energičnim efektima, koji su poznati kao fenomen akustične / ultrazvučne kavitacije. Akustičnu kavitaciju karakterišu veoma energični efekti, koji utiču na tečne, čvrste tečne i gasno-tečne sisteme. Energetski gusta zona ili kavitaciona zona poznata je kao takozvana zona žarišta, koja je najeksitetnija u neposrednoj blizini ultrazvučne sonde i opada sa sve većim rastojanjem od sonotroda. Glavne karakteristike ultrazvučne kavitacije uključuju lokalno pojavljivanje veoma visokih temperatura i pritisaka i različitosti, turbulencije i tečnog protoka. Tokom implozije ultrazvučnih šupljina u ultrazvučnim žarištima, mogu se izmeriti temperature do 5000 Kelvina, pritisci do 200 atmosfera i tečni mlaznjaci sa do 1000km/h. Ovi izvanredni energetski intenzivni uslovi doprinose sonomehaničkim efektima koji intenziviraju procese veoma efikasnim mešanjem, raspršivanjem i emulzifikacijom. Ultrazvučne čaršije, tečni striming i turbulencije remete kapljice i ravnomerno ih mešaju jedna sa drugom. Ultrazvučnost visokih performansi proizvodi pouzdano nano-kapljice sa ujednačenom raspodelom veličine. To čini ultrazvučnu emulziju poželjnom metodom za pripremu emulzija ulja u vodi / nano-emulzija sa visokom emulzijom stabilnosti i života na polici.

Ultrazvučna Emulsacija

Ultrasonically prepared nano-emulsion - Clear, stable nano-emulsions with Hielscher Ultrasonics!

Ultrazvučne nano-emulzije pripremljene sa Hielscherom УП400Ст na razne energetske destile

Efekti ultrazvučnog intenziteta na kvalitet emulzije

Kvalitet emulzije uglavnom karakteriše njegova stabilnost. Zauzvrat, emulzijska stabilnost je faktor raspodele droplet veličine i formulacije emulzije.
Ultrazvučni intenzitet, ili amplitude i trajanje sonicationa, važni su faktori koji utiču na kvalitet dobijene emulzije.
U istraživanju, ultrazvučna emulzija je podeljena u dve faze: tokom prvog koraka dolazi do kombinacije međufacijalnih talasa i Rejli-Tejlor nestabilnosti, što dovodi do erupcije raspršenih faza kapljica u neprekidnu fazu.
Tokom drugog koraka kapljice se razbijaju kroz akustičnu kavitaciju u blizini faza granice kapljice. Intenzivni efekti poremećaja kapljica i mešanja izazvanih kavitacionim udarnim talasima generišu veoma male veličine kapljica. Ultrazvučni intenzitet, amplitude i vreme sonicije odgovorni su za dobijeni uticaj kavitacije i samim tim najuticajnijih parametara u vezi sa finom emulzijom. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude. Amplitude do 200μm se mogu lako neprekidno pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.

Ultrazvučni emulzifikatori visokih performansi

Ultrasonic emulsification is a reliable processing technology, which facilitates and accelerates the production of high-quality emulsions with submicron and nano-sized droplets. Hielscher Ultrasonics portfolio covers the full range from compact lab ultrasonicators to industrial systems for emulsification applications. This allow us at Hielscher to offer you the most suitable ultrasonicator for your envisaged emulsion quality and process capacity. Our long-time experienced staff will assist you from feasibility tests and process optimisation to the installation of your ultrasonic system on final production level.
Mali otisak stopala naših ultrazvučnih ekstraktora kao i njihova svestranost u opcijama instalacije čine da se uklope čak i u objekte za obradu malog prostora. Ultrazvučni procesori se postavljaju širom sveta u proizvodne pogone za proizvodnju hrane, farmaceuta i nutricionističkih dodataka.

Хиелсцхер Ултрасонична терапија – Sofisticirani sistemi emulizacije

Portfolio proizvoda Hielscher Ultrasonics pokriva čitav spektar ultrazvučnih emulzifikatora visokih performansi od malih do velikih razmera. Dodatna dodatna oprema omogućava lako montažu najpogodnije konfiguracije ultrazvučnih uređaja za vaš proces emulzifikacije. Optimalno ultrazvučno podešavanje zavisi od predviđenog kapaciteta, zapremine, sirovina, grupnog ili umetnutog procesa i vremenske ose.

Grupa i ureрi

Hielscher ultrazvučni emulzifikatori se mogu koristiti za grupnu i neprekidnu obradu protoka. Ultrazvučna grupna obrada je idealna za testiranje procesa, optimizaciju i mali do srednji nivo proizvodnje. Za proizvodnju velikih količina emulzija, umetnuta obrada može biti korisnija. Proces neprekidnog umetnutog mešanja zahteva sofisticirano podešavanje – sastoji se u pumpi, crevima ili cevima i rezervoarima, ali je veoma efikasan, brz i zahteva znatno manju radnu snagu. Hielscher Ultrasonics ima najpogodniju instalaciju emulzije za volumen emulzije i ciljeve procesa.

Ultrazvučne sonde i reaktori za emulizaciju u bilo kojoj veličini

UIP4000hdT za umetnutu ćeliju na industrijskoj skaliHielscher Ultrasonics proizvodni asortiman pokriva pun spektar ultrazvučnih procesora od kompaktnih laboratorijskih ultrazvučnika preko klupa-top i pilot sistema do potpuno industrijskih ultrazvučnih procesora sa kapacitetom za obradu tovara kamiona na sat. Kompletan asortiman proizvoda nam omogućava da vam ponudimo najpogodniji ultrazvučni emulzifikator za vaše procesne kapacitete i ciljeve proizvodnje.
Ultrazvučni benchtop sistemi su idealni za testiranje izvodljivosti i optimizaciju procesa. Linearna skala na osnovu utvrđenih parametara procesa veoma olakšava povećanje prerađivačkih kapaciteta sa manjih placa na potpuno komercijalnu proizvodnju. Podešavanje razmere se može uraditi ili instaliranjem snažnije jedinice ultrazvučnog ekstraktora ili grupisanjem nekoliko ultrazvučnih uređaja paralelno. Sa UIP16000, Hielscher nudi najmoćniji ultrazvučni emulsifikator širom sveta.

Precizno kontrolisane amplitude za optimalne rezultate

Svi Hielscher ultrazvučnici su precizno pod kontrolom i time pouzdani radni konji u proizvodnji. Amplitude je jedan od ključnih procesnih parametara koji utiču na efikasnost i efektivnost ultrazvučne emulsifikacije Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Amplitude je presudan faktor, koji odlučno utiče na kvalitet ultrazvučne emulsifikacije. Svi Hielscher ultrazvuci’ procesori omogućavaju preciznu postavku amplitule. Sonotrode i sirene za potisnik su dodaci koji omogućavaju modifikaciju amplitude u još širem opsegu. Hielscherovi industrijski ultrazvučni procesori mogu da isporuče veoma visoke amplitude i isporuče potreban ultrazvučni intenzitet za zahtevne aplikacije. Amplitude do 200μm mogu se lako neprekidno voditi u 24/7 operaciji.
Precizna podešavanja amplitude i trajno praćenje parametara ultrazvučnog procesa putem pametnog softvera daju vam mogućnost da svoju emulziju tretirate sa najefikasnijim ultrazvučnim uslovima. Optimalna sonifikacija za najbolje rezultate emulzicije!
Robustnost Hielscherove ultrazvučne opreme omogućava non-stop rad na teškim dužnostima i u zahtevnim okruženjima. To čini Hielscherovu ultrazvučnu opremu pouzdanim sredstvom za rad koje ispunjava vaše zahteve za emulzifikaciju.

Lako, testiranje bez rizika

Ultrazvučni procesi mogu biti potpuno linearne razmere. To znači da svaki rezultat koji ste postigli koristeći laboratorijski ili vrhunski ultrazvučnik, može da se podesi na potpuno isti izlaz koristeći potpuno iste parametre procesa. To ultrazvučnost čini idealnom za testiranje izvodljivosti bez rizika, optimizaciju procesa i naknadnu implementaciju u komercijalnu proizvodnju. Kontaktirajte nas da biste saznali kako sonication može poboljšati vašu proizvodnju emulzije.

Najviši kvalitet – Dizajnirani i proizvedeni u Nemačkoj

Kao porodična i poslovna kompanija, Hielscher određuje najviše standarde kvaliteta za svoj ultrasonicni procesori. Svi ultrasonicatori su dizajnirani, proizvedeni i temeljno testirani u našem štabu u Teli u blizini Berlina, u Nemačkoj. Robusnosti i pouzdanosti Hielscherove ultrasonove opreme čine ga radnim konjikom u proizvodnji. 24/7 operacija pod punim opterećenjem i u zahtevnim sredinama je prirodna karakteristika Hielschera visokokvalitetnih miksera.

Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:

батцх tom Проток Препоручени уређаји
1 до 500 мл 10 до 200мЛ / мин УП100Х
10 до 2000мЛ 20 до 400мЛ / мин УП200Хт, УП400Ст
0.1 до 20Л 0.2 до 4Л / мин УИП2000хдТ
10 до 100Л 2 до 10Л / мин UIP4000hdT
Н.А. 10 до 100Л / мин УИП16000
Н.А. веће кластер УИП16000

Контактирајте нас! / Питајте нас!

Traži više informacija

Koristite donji obrazac da biste zatražili dodatne informacije o Ultrason, procesorima, aplikacijama i ceni. Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrasonični sistem koji ispunjava vaše zahteve!









Molimo vas da zabeležite naše Правила о приватности.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za mešanje aplikacija, raspršivanje, emulzifikaciju i vađenje na laboratorijskoj, pilotskoj i industrijskoj skali.

Literatura/reference



Чињенице вреди знати

Oil-in-Water vs. Water-in-Oil Emulsions

Emulzije mogu biti ili ulje u vodi ili voda u ulju. Tehnički, prilikom generisanja emulzija ulja u vodi naspram emulzija vode u ulju, jedna faza (poznata kao raspršena faza) se meša u drugu (neprekidna faza). Drugim rečima, jedna tečnost služi kao neka vrsta podloge u koju se dodaje druga tečnost. Kada je emulzija "ulje u vodi", ulje je rasterećena faza koja se raspoljuje u neprekidnu fazu, vodu. U emulziji vode u ulju, uloge se menjaju. Mleko je primer emulzije ulja u vodi, dok je puter voda u ulju.

Koja je razlika između naftnih i vodenih emulzija?

Osnovna razlika između emulzije ulja u vodi i vode u ulju je sastav ans struktura suspenzije – što znači koja vrsta tečnosti se obustavlja na drugoj strani. U emulziji ulja u vodi, ulje je rasterećena faza koja se meša kao veoma male kapljice u vodu / aqueous faza (neprekidna faza). S druge strane, emulzija vode u ulju se definiše kao ogibljenje, gde je voda rasterećena faza koja se homogenizuje kao minut kapljica u neprekidnu uljanu fazu.
Udarna tehnika emulizacije kao što je ultrazvučna emulzija stvara potrebne sile i turbulencije da razbiju tečnost u minut kapljice i temeljno ih pomešaju.
Izbor emulzija agenata je još jedan važan faktor. Iako neke emulzije nano veličine mogu biti prirodno stabilne, većina emulzija nije prirodno stabilna tokom dužeg vremenskog perioda. Zbog toga formulacija mora biti pažljivo osmišljena da bi se stvorila disperzija sa poboljšanim trajanjem police. Nije svaki emulzifikujući agens kompatibilan sa bilo kojom vrstom emulzije. Emulzifikujući agens sa dobrom rastvorljivošću u vodi može olakšati emulziju ulja u vodi bolje od vode u nafti, dok emulzifikator sa dobrom rastvorljivošću u ulju možda najbolje funkcioniše za emulzije vode u ulju.