Емулзије воска са Повер Ултрасоницс
Када се восак диспергује као нано капљице са веома хомогеном дистрибуцијом, добија се стабилна емулзија воска. Ултразвучни хомогенизатори стварају велике силе смицања и поуздани су и робусни системи за производњу стабилних нано-емулзија воска. Хиелсцхер Ултрасоницс хомогенизатори са високим смицањем дају врхунске емулзије за различите индустрије.
Ултразвучне воштане емулзије
Ултразвучно генерисане велике силе смицања дају потребну енергију за производњу воштаних емулзија нано величине, нпр. стабилне наноемулзије парафинског воска.
Суб-микронске и нано емулзије и дисперзије могу се формулисати употребом комбинације различитих воскова како би се добио врхунски производ са веома високим функцијама (нпр. подмазивање, отпорност на воду, отпорност на огреботине итд.).
Високе силе смицања ултразвучних хомогенизатора омогућавају да се произведу стабилне формулације воска спремне за употребу са честицама у равнотежи. Ултразвучна емулзификација резултира честицама нано величине и уједначеном дистрибуцијом.
Индустријски ултразвучни проточни систем за производњу воштаних емулзија.
- веома мале величине капљица са мање од 100 нм
- стабилне емулзије
- продужени рок трајања (механичка стабилност)
- већа ефикасност
- прецизна контрола процеса
Наноемулзија ултразвучног парафинског воска
Како припремити стабилну емулзију парафинског воска
Емулзија воска нано величине је формулисана од растопљеног парафинског воска (као уљне фазе), дестиловане воде и ањонског СДС као сурфактанта. Да би се формирала груба предсмеша, восак, вода и сурфактант се хомогенизују помоћу магнетне мешалице на 1000 о/мин. Због тога се сурфактант (концентрација 10 мг/мл емулзије) и вода помешају у чаши и загреју на прибл. 65–70ºЦ. Затим се парафински восак додаје у капима држећи запреминску фракцију од 0,2 уљане фазе уз магнетно мешање.
Након потпуног додавања парафинског воска добија се грубо измешана емулзија соницирано ултразвучним стоним хомогенизатором УИП1000хдТ (1000В, 20кХз) за прибл. 15 мин. Процес ултразвучне емулзификације резултира у нано воштаној емулзији са веома високом стабилношћу.
Прочитајте више о емулзији парафинског воска користећи соникацију!
Ултразвучне нано-емулзије припремљене са Хиелсцхер УП400Ст
сурфактанти
Емулзије воска се могу стабилизовати или стеричким механизмом (користећи нејонске емулгаторе) или електростатичким механизмом (користећи јонске емулгаторе, најчешће ањонске). Комбиновање ањонских и нејонских емулгатора обезбеђује емулзији оптималну стабилност јер су честице воска заштићене кроз оба механизма стабилизације. Ово се назива механизмом електро-стеричне стабилизације.
За емулзификацију воскова могу се користити различити емулгатори или сурфактанти, који могу бити ањонски, катјонски или нејонски. Најчешће коришћени сурфактанти су етоксилати масног алкохола као нејонски сурфактанти јер нуде изузетну стабилност против тврде воде, пХ-шокова и електролита. За друге специфичне карактеристике материјала користе се разне друге, нпр. ањонски сурфактанти за бољу хидрофобност или катјонски сурфактанти за бољу адхезију.
Напомена: Што су капљице мање, потребно је више сурфактанта да покрије површину капљице пошто је В/С однос сфера следећи: С/В = 3/Р. За било које повећање, к*л или к*р дужине или полупречника, повећање површине је к на квадрат (к2) и повећање запремине к је кубирано (к3).
Формулисање са воштаним емулзијама и дисперзијама
Ултразвучни хомогенизатори се не користе само за формирање воштаних емулзија? дисперзија – користе се за обраду воштаних емулзија у даљим корацима да би се емулзија уградила као адитив у финални производ (нпр. премази, лакови, боје, козметика итд.).
Ултразвучни хомогенизатори за тешке услове рада за стабилне воштане емулзије
Хиелсцхер Ултрасоницс је светски познати добављач ултразвучних хомогенизатора велике снаге. Наши ултрасоникатори се могу наћи широм света као поуздани и робусни “радни коњи” у хемијској, фармацеутској, козметичкој и прехрамбеној индустрији. Хиелсцхер индустријски ултрасоникатори су у стању да континуирано испоручују веома високе амплитуде до 200 µм (и више на захтев) како би генерисали интензивну кавитацију и велики смицање. Као резултат, производе се ултра-фине нано емулзије и дисперзије са веома уском дистрибуцијом честица. Наши ултразвучни системи велике снаге помажу вам да добијете врхунски квалитет ваших формулација воска.
Робусност Хиелсцхер соникатора омогућава 24/7 рад у тешким условима иу захтевним окружењима.
Соникатор типа сонде УП400Ст за припрему стабилних воштаних емулзија.
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| 15 до 150Л | 3 до 15 л/мин | УИП6000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000хдТ |
| на | већи | кластер оф УИП16000хдТ |
Контактирајте нас!? Питајте нас!
Снажан ултразвучни хомогенизатор од 1,5 кВ УИП15000хдТ са проточном ћелијом за инлине емулзификацију.
Литература? Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Шта је восак? За шта се користе воскови?
Воскови се дефинишу као разноврсна класа органских једињења која су хидрофобне, савитљиве чврсте материје на температурама приближним амбијенталним. Воскови се састоје од различитих компоненти укључујући угљоводонике (нормалне или разгранате алкане и алкене), кетоне, дикетоне, примарне и секундарне алкохоле, алдехиде, стеролне естре, алканоичне киселине, терпене (сквален) и моноестре (естри воска). Хемијски састав воскова је сложен и варира, али генерално воскови садрже релативно висок удео алкана, а угљоводоници имају дуге или веома дугачке ланце угљеника (од 12 до око 38 атома угљеника). Чврсти су у великом опсегу температура (тачка спајања између 60°Ц и 100°Ц). Када се растале, претварају се у течност ниског вискозитета.
Карактерише их нерастворљивост у води, али растворљивост у органским, неполарним растварачима. Воскови се могу разликовати од природних (биљног, животињског), полусинтетичких и синтетичких воскова.
За комерцијалну производњу воскова, сирова нафта је главни извор.
Два најважнија типа нафтног воска су парафин и микрокристални восак:
Парафински воскови углавном има белу, воштану чврсту конзистенцију без мириса, без укуса, са типичном тачком топљења између 46°Ц и 68°Ц (115°Ф и 154°Ф), и густином од прибл. 900 кг/м3. Има макрокристалну структуру и нерастворљив је у води, али растворљив у етру, бензену и одређеним естрима. Парафински воскови се добијају из сирове нафте и садрже између 20 и 40 атома угљеника.
Микрокристални восак, такође познат као петролатум, користи се за разне примене због свог мириса, боје, садржаја уља, конзистенције и својства везивања уља.
α-олефински воскови су или синтетички изведени из етилена преко Фисцхер-Тропсцх синтезе са Зиеглер-Натта катализатором или путем олигомеризације етилена. Алфа-олефински воскови се најчешће користе у адитивима за мазива уља, ПВЦ мазивима, свећама, хемикалијама за бушење уља и козметици.
Полиетиленски восак (ПЕ-ВАКС) је полиетилен ултра ниске молекуларне тежине (УЛМВПЕ) који се састоји од ланаца мономера етилена. полипропиленски восак (ПП-ВАКС) је синтетичка, кристална нискомолекуларна смола.
И олетиленски и полипропиленски воскови су хомополимери и углавном се користе за формулацију боја за пластику.
Кополимерни воскови као што су деривати етилен винил ацетата (ЕВА) и етилен акрилне киселине (ЕАА) су широко распрострањени у формулацијама премаза, нпр. металних основних премаза.
Воскови и адитиви за восак се широко користе да обезбеде подмазивање/клизање производа, реологију, отпорност на абразију, антиблокирање/препреку, полирање или матирање, отпорност на оксидацију и/или водоодбојност.
Воскови су компонента која се широко користи у многим индустријама, као што је производња хемикалија (нпр & специјална хемија), премази, боје & мастила, адитиви & модификатори, лепкови, пластика & ПВЦ, гуме & гуме, конструкција & зграда, термостатски контролни уређаји, амбалажа, храна и козметика.
Природни воскови:
- Животињски воскови: пчелињи восак, ланолин, лој, шелак, спермацети
- Биљни воскови: карнауба, канделила, соја, рицинус, пиринчане мекиње, боровнице, јојоба итд.
Минерални воскови:
- Фосилни воскови: церезин, монтан, озокерит, тресетни восак
- Нафтни воскови: парафин, микрокристални воскови, нпр. петролатум
Синтетизовани воскови:
Синтетички воскови: етиленски полимери нпр. полиетилен & полиол етар-естри; полиолефински воскови; воскови амида масних киселина; хлоровани нафталени; тип угљоводоника, нпр. Фишер-Тропш.
Шта је емулзија воска?
Емулзија воска? дисперзија воска је стабилна мешавина једног или више воскова у води. Пошто се воскови и водене течности нормално не мешају, потребни су сурфактанти и софистицирани процес мешања, нпр. ултразвук снаге, да би се формирала стабилна емулзија воска. Исправно речено, емулзија воска се мора назвати дисперзијом воска пошто су воскови чврсти на собној температури. Али пошто се воштане емулзије? дисперзије припремају са растопљеним восковима, термини “емулговање” и “воштана емулзија” се најчешће користе за водене воштане формулације, док је термин “воштана дисперзија” углавном описује формулацију воска на бази растварача.
Шта је емулзија
Емулзија је течност у течној дисперзији две или више течности које се не мешају.
Емулзија се може појавити у различитим типовима: в/о, о/в, в/о/в, о/в/о
Тип емулзије (в/о или о/в) може се испитати тестом разблаживања. Емулзија се може разблажити само континуалном/спољном фазом. Други метод за идентификацију типа емулзије је испитивање проводљивости. Јонске о/в емулзије не проводе, док в/в емулзије проводе електричну струју.
За употребу ЦоЦл2 тест филтер папира, филтер папир је импрегниран са ЦоЦл2 и осушене (плаве боје). Боја ЦоЦл2 филтер папир постаје ружичаст када се дода о/в емулзија.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.