Hielscher ультразвукова технологія

Емульсії з олією у воді

Емульсія складається з двох невиразних рідин, які дрібно розсіюються один в одному. Для емульсій у воді з нафтою жирна фаза (дисперсна фаза) рівномірно змішується у водну фазу (безперервна фаза). Ультразвукові емульсифікатори добре налагоджені для приготування емульсій масла у воді та наноемульсій. Ультразвукові емульсії перевершують рівномірну дисперсію крапель і довгострокову стабільність.

Ультразвукові емульсії масла у воді

Ultrasonication is an effective technique of emulsification and nano-emulsification.Емульсії з олією у воді (O/W) широко використовуються в багатьох споживчих продуктах, таких як продукти харчування, напої, косметика, фармацевтика тощо, а також у промисловості (наприклад, матеріалознавство, полімери, фарби, покриття, тонка хімія тощо).

Визначення емульсії нафти у воді

Емульсія масла у воді - це суміш, в якій жирна фаза диспергований у воді або іншій водній рідині. Невеликі краплі нафти дрібно дисперговані у фазі води (безперервна фаза) для створення цієї емульсії нафти у воді. Якщо нафта (дисперсна фаза) дисперсна у воді (безперервна фаза), то це емульсія масла у воді; якщо краплі води додаються в жирну безперервну фазу, це називається емульсією води в маслі.
Для приготування масляної емульсії, отримана якість емульсії залежить від рецептури (співвідношення нафти: води, емульгаційний засіб) і техніки емульгацію. Ультразвукові емульгальєри створюють акустичну кавітацію, що призводить до інтенсивних високовисоких сил і турбулентності в рідині. Ці дуже інтенсивні сили порушують дві неприйнятні рідкі фази на хвилинні краплі і змішують їх рівномірно один з одним. Ультразвукова емульгування може легко генерувати нанорозмірні частинки з розмірами крапель до 10nm. Дуже малий розмір крапель і однорідний, навіть розподіл розмірів крапель ультразвуково приготованих емульсій перетворює ультразвукову

Переваги ультразвукової емульгацифікації

Ультразвукова емульгування перевершує інші методи емульгування, такі як гомогенізація високого тиску, змішування високого стрижня та мікрофлюїдизація за ефективністю, послідовне виробництво нано-крапель, стабільність високої емульсії та здатність лікувати будь-який обсяг від невеликих трубок та дзьобів до великих потоків.
Наприклад, Лі і Сян (2019) показали в своєму порівняльному дослідженні гомогенізації високого тиску і ультразвукової емульгування, що ультразвук дає більш рівномірні, стабільні емульсації. Агрегація в кокосових емульсіях масла у воді з'явилася тільки після того, як піддавалася гомогенізації високого тиску, в той час як емульсія, зроблена ультразвуковою емульгацією, залишалася стабільною протягом 30 днів зберігання.
У порівнянні з механальною агітацією, емульсії, підготовлені ультразвуковою технікою, були визнані більш стабільними протягом більш тривалого часу в порівнянні з емульсіями, підготовленими механічною збудженням, які можуть бути віднесені до невеликого розміру крапельки, який термодинамічно стабілізується. Ультразвукова техніка дає більш стійкі емульсії, ніж звичайний метод механічної агітації. (пор. Рамісетти і Шиамсундер, 2011)
O'Sullivan et al. (2015) показує у своєму дослідженні, що ультразвукова емульгнація послідовно давала субмікроні емульсії (менше 200 нм). Однак нано-емульсійи з рівномірним розміром крапельки 10nm можуть бути легко і надійно досягнуті в оптимізованих умовах. Розмір крапель ультразвукової емульсій є функцією часу обробки та ультразвукової амплітуди як для пакетної, так і для безперервної обробки.

Hielscher ultrasonicator UP400St for oil-in-water emulsions

Підготовка прозорої нанорозмірної емульсії масла у воді (O/W) за допомогою ультразвукового UP400St

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Переваги ультразвукових емульсій

  • високоефективний процес
  • субмікробні та нано-крапельки
  • рівномірний розподіл розміру крапель
  • відтворювані результати
  • для будь-якого обсягу
  • Точно контрольоване
  • лінійний масштабований
  • безпечний і простий в експлуатації
Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Ультразвукова підготовка емульсії масла у воді (O/W) (червона вода / жовте масло). Кілька секунд просонії перетворюють окремі фази води / масла в тонку емульсію.

Принцип роботи ультразвукової емульгацифікації

Ультразвукове виробництво емульсій і наноемульсій (таких як нафта у воді і емульсації води в маслі) засноване на робочому принципі акустичної кавітації. З метою створення акустичної кавітації високоінтенсивне, низькочастотне УЗД генерується ультразвуковим датчиком і передається через ультразвуковий ріг і зонд (сонотрод) в рідину. Ультразвук високої потужності вважається ультразвуком в діапазоні 16-30 кГц. Ультразвуковий зонд розширюється і контрактує, наприклад, на частоті 20 кГц, тим самим передаючи відповідно 20 000 вібрацій в секунду в середовище. Коли ультразвукові хвилі подорожують по рідині, чергування циклів високого тиску (стиснення) / низького тиску (рідкісне /розширення) створює хвилинні порожнини (вакуумні бульбашки), які ростуть протягом декількох циклів тиску. Під час фази стиснення рідини і бульбашок тиск позитивний, в той час як фаза рідкісногофакції виробляє вакуум (негативний тиск). Під час циклів стиснення-розширення порожнини в рідині ростуть до тих пір, поки не досягнуть розміру, при якому вони не можуть поглинати подальшу енергію. У цей момент вони бурхливо вислизає. Імплозія цих порожнин призводить до різних високоенергетичних ефектів, які відомі як явище акустичної / ультразвукової кавітації. Акустична кавітація характеризується колекторними високоенергетичні ефектами, які впливають на рідко-рідкі, твердоліквідні і газоліквідні системи. Енергетично-щільна зона або кавітаційна зона відома як так звана зона гарячої точки, яка є найбільш енергетично щільною в безпосередній близькості від ультразвукового зонда і знижується зі збільшенням відстані від снотроду. Основні характеристики ультразвукової кавітації включають локально відбуваються дуже високі температури і тиск і відповідні різні, турбулентності, і рідкого потокового. Під час імплозії ультразвукових порожнин в ультразвукових гарячих точках можна виміряти температуру до 5000 кельвінів, тиск до 200 атмосфер і рідкі струмені до 1000 км/год. Ці видатні енерго-інтенсивні умови сприяють сономеханічним ефектам, які активізують процеси шляхом високоефективного змішування, диспергування та емульгування. Ультразвукові сили звису, рідке потокове передавання і турбулентність порушують крапельки і рівномірно змішують їх один з одним. Високоепеційне ультразвук надійно виробляє нано-крапельки з рівномірним розподілом розмірів. Це робить ультразвукову емульгацію кращим методом для приготування емульсій масла у воді / нано-емульсій з високою стійкістю емульсії та терміном придатності.

Ультразвукове емульгування

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

Ультразвукові наноемульси, підготовлені за допомогою Hielscher UP400St при різних енергетичних дезах

Вплив ультразвукової інтенсивності на якість емульсії

Якість емульсії в основному характеризується його стабільністю. У свою чергу, стабільність емульсії є фактором розподілу розміру крапель і рецептури емульсії.
Ультразвукова інтенсивність, тобто амплітуда і тривалість ультразвукової ультразвукової оздоблення, є важливими факторами, які впливають на якість отриманої емульсії.
У дослідженнях ультразвукова емульгування ділиться на дві фази: Під час першого кроку відбувається поєднання міжконфесійних хвиль і нестабільності Рейлі-Тейлора, що призводить до виверження дисперсних фазових крапель в безперервну фазу.
Під час другого кроку крапельки розбиваються через акустичну кавітацію біля фаз межі крапель. Інтенсивні наслідки порушення крапель і змішування, викликані кавітаційними ударними хвилями, генерують дуже невеликі розміри крапель. Ультразвукова інтенсивність, амплітуда та час ультразвукової ультразвукової оздоблення відповідають за отриманий вплив кавітації і тим самим найвпливовіші параметри щодо емульгації тонкого розміру. Хільшер Ультразвук’ промислові ультразвукові процесори можуть доставляти дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно запускати в роботі 24/7. Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди.

Високоефетивні ультразвукові емульгальсери

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.
Невеликий фут-принт наших ультразвукових екстракторів, а також їх універсальність в варіантах установки роблять їх придатними навіть у мало-космічні об'єкти обробки. Ультразвукові процесори встановлюються по всьому світу в харчових продуктах, фармах і харчових добавках виробничих потужностей.

Hielscher Ультразвук – Складні системи емульгація

Продуктовий портфель Hielscher Ultrasonics охоплює весь спектр високоефестивних ультразвукових емульгаторів від малого до великого масштабу. Додаткові аксесуари дозволяють легко збирати найбільш підходящу конфігурацію ультразвукового пристрою для вашого процесу емульгацію. Оптимальне ультразвукове налаштування залежить від передбаченої потужності, обсягу, сировини, пакетного або вбудованого процесу та термінів.

Пакетний і вбудований

Ультразвукові емульгатори Hielscher можуть бути використані для пакетної та безперервної проточної обробки. Ультразвукова пакетна обробка ідеально підходить для технологічних випробувань, оптимізації та малого та середнього рівня виробництва. Для виробництва великих обсягів емульсій вбудована обробка може бути більш вигідною. Безперервний вбудований процес змішування вимагає складного налаштування – складається з насоса, шлангів або труб і резервуарів -, але він високоефективний, швидкий і вимагає значно меншої робочої сили. Hielscher Ультразвук має найбільш підходящу установку емульгування для вашого обсягу емульсії та цілей процесу.

Ультразвукові зонди та реактори для емульгацифікації в будь-якому розмірі

UIP4000hdT потоку для вбудованої sonication на промислових масштабахАсортимент продукції Hielscher Ultrasonics охоплює весь спектр ультразвукових процесорів від компактних лабораторних ультразвукових апаратів над лавковими та пілотними системами до повністю промислових ультразвукових процесорів з потужністю обробки вантажівок на годину. Повний асортимент продукції дозволяє запропонувати Вам найбільш підходящий ультразвуковий емульгоньє для ваших технологічних потужностей і виробничих цілей.
Ультразвукові системи бенчтопу ідеально підходять для техніко-економічного обґрунтування та оптимізації процесів. Лінійне масштабування на основі встановлених параметрів процесу дозволяє дуже легко збільшити потужності переробки від менших лотів до повністю комерційного виробництва. Масштабування можна зробити, встановивши більш потужний ультразвуковий блок медогонки або паралельно кластеризатори декількох ультразвукових пристроїв. З UIP16000, Hielscher пропонує найпотужніший ультразвуковий емульгатор по всьому світу.

Точні керовані амлітики для оптимальних результатів

Всі ультразвукові апарати Hielscher точно контролюються і тим самим надійно працюють коні у виробництві. Амплітуда є одним з найважливіших параметрів процесу, які впливають на ефективність та ефективність ультразвукової емульгацифікації Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Амплітуда є вирішальним фактором, який рішуче впливає на якість ультразвукової емульгацифікації. Всі ультразвукові ультразвукові’ процесори дозволяють точно встановити амлітуду. Сонороди і бустер роги аксесуари, які дозволяють змінювати апертуту в ще більш широкому діапазоні. Промислові ультразвукові процесори Hielscher можуть постачти дуже високі амлети і забезпечити необхідну ультразвукова інтенсивність для вимогливих додатків. Апертиви до 200μm можуть бути легко працювати в 24 / 7 операції.
Точні налаштування амплітуди та постійний моніторинг параметрів ультразвукового процесу за допомогою розумного програмного забезпечення дають вам можливість лікувати свою емульсію з найбільш ефективними ультразвуковими умовами. Оптимальна про sonication для кращих результатів емульгації!
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє працювати 24/7 на важких умовах і у вимогливих середовищах. Це робить ультразвукове обладнання Hielscher надійним інструментом роботи, який відповідає вашим вимогам емульгування.

Легке, без ризику тестування

Ультразвукові процеси можуть бути повністю лінійні масштабовані. Це означає, що кожен результат, досягнутий за допомогою лабораторії або ультразвукового пристрою на лавці, може бути масштабований до точно такого ж виводу, використовуючи точно такі ж параметри процесу. Це робить ультразвук ідеальним для безконтенкового тестування техніко-економічного обґрунтування, оптимізації процесів та подальшого впровадження в комерційне виробництво. Зв'яжіться з нами, щоб дізнатися, як sonication може поліпшити виробництво емульсії.

Найвища якість – Дизайн і виготовлений в Німеччині

Як сімейний і сімейний бізнес, Hielscher пріоритет надає високі стандарти якості для своїх ультразвукових процесорів. Всі ультраакукатори розроблені, виготовлені і ретельно протестовані в нашому штаб-квартирі в Телатор поблизу Берліна, Німеччина. Міцність і надійність ультразвукового обладнання Hielscher роблять його роботою коня у вашому виробництві. 24/7 експлуатація під повним навантаженням і в складних середовищах є природною характеристикою високопродуктивних міксерів Hielscher.

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 1 до 500мл Від 10 до 200мл / хв UP100H
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб запросити додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціни. Ми будемо раді обговорити ваш процес з вами і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


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

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.

Література/довідники



Факти варті знати

Нафта у воді проти емульсій «Вода в маслі»

Емульсійами можуть бути як нафта у воді, так і вода в нафті. Технічно при генерації масла у воді проти емульсій «вода-нафта» одна фаза (відома як дисперсна фаза) змішується в іншу (безперервна фаза). Іншими словами, одна рідина служить своєрідною основою, в яку додається інша рідина. Коли емульсія є "нафта у воді", нафта є дисперсною фазою, яка розподіляється в безперервну фазу, воду. У емульсії «вода в нафту» ролі перемикаються. Молоко є прикладом емульсії масла у воді, а вершкове масло - водяне масло.

У чому різниця між емульсійами «Нафта у воді» та «Вода в маслі»?

Основною відмінністю між емульсією масла у воді та емульсією води в маслі є структура композиції ано суспензії – це означає, який тип рідини підвішений протягом іншого. У емульсії нафти у воді масло є дисперсною фазою, яка змішується як дуже маленькі краплі у водну / водну фазу (безперервна фаза). З іншого боку, емульсія води в маслі визначається як суспензія, де вода є дисперсною фазою, яка гомогенізована як хвилинні краплі в безперервну жирну фазу.
Впливова методика емульгацифікації, така як ультразвукова емульгація, створює необхідні сили звису і турбулентності, щоб розбити рідини на хвилинні крапельки і ретельно їх змішати.
Вибір емульсифікуючих засобів є ще одним важливим фактором. Хоча деякі нанорозмірні емульсії можуть бути природно стабільними, більшість емульсії, природно, не стабільні протягом довших періодів часу. Тому рецептури необхідно ретельно спроектувати для створення дисперсій з посиленим терміном придатності. Не кожен емульсифікуючий засіб сумісний з будь-яким типом емульсії. Емульфікуючий засіб з хорошою розчинністю у воді може полегшити емульсію масла у воді краще, ніж вода в маслі, тоді як емульгоньє з хорошою розчинністю в нафті може працювати найкраще для емульсій води в олії.