Ultrasonik kavitatsiya bilan emulsifikatsiya qilish

Kosmetika va teri losonlari, farmatsevtik malhamlar, laklar, bo'yoqlar va moylash materiallari va yoqilg'i kabi oraliq va iste'mol qilinadigan mahsulotlarning keng assortimenti to'liq yoki qisman emulsiyalarga asoslangan. Hielscher ishlab chiqarish korxonalarida katta hajmli oqimlarni samarali emulsifikatsiya qilish uchun dunyodagi eng yirik sanoat ultratovushli suyuqlik protsessorlarini ishlab chiqaradi.

ultratovush Emülsifikasyon

Laboratoriyada ultratovushning emulsifikatsiya kuchi ultratovushli gomogenizatsiya va emulsifikatsiyaga bog'liq bo'lgan turli xil afzalliklar tufayli uzoq vaqt davomida ma'lum bo'lgan va qo'llanilgan. Ishonchli ultratovush emulsifikatsiyasi ultratovushli problardan foydalanishga asoslangan, ya'ni sonotrodlar deb ataladi. Ultrasonik zond orqali yuqori intensivlikdagi ultratovush suyuqliklarga birlashtiriladi va akustik kavitatsiya hosil qiladi. Ultrasonik yoki akustik kavitatsiya yuqori kesish kuchlarini hosil qiladi, bu esa katta tomchilarni nano o'lchamdagi tomchilargacha buzish uchun zarur energiyani ta'minlaydi. Shunday qilib, ikki yoki undan ortiq suyuqlik fazalari bir xil submikron yoki nano-emulsiyaga aralashtiriladi.

Ma'lumot so'rovini




Bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Ultrasonikatorlar submikron va nano o'lchamdagi emulsiyalarni ishlab chiqarishda ishonchli va samarali.

Ultrasonikatorlar submikron va nano o'lchamdagi emulsiyalarni ishlab chiqarishda ishonchli va samarali.

Ultrasonik emulsifikatsiyaning afzalliklari

Prob tipidagi ultrasonikator yordamida ultratovushli emulsifikatsiya boshqa emulsiyalash usullariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega:

  1. Yaxshilangan emulsiya barqarorligi: Ultrasonik emulsifikatsiya tomchilarning kichikroq o'lchamlarini va tomchilarning bir xil taqsimlanishini yaratadi, natijada emulsiya barqarorligi yaxshilanadi va saqlash muddati uzoqroq bo'ladi. Submikron va nano o'lchamdagi tomchilar kuchli ultratovush yordamida ishonchli tarzda ishlab chiqarilishi mumkin.
  2. Energiya samaradorligi: Ultrasonik emulsifikatsiya boshqa emulsifikatsiya usullariga qaraganda kamroq energiya talab qiladi, bu esa uni energiyani tejaydigan jarayonga aylantiradi.
  3. Masshtablilik: Ultrasonik emulsifikatsiya talab qilinadigan hajmga qarab osongina kattalashishi yoki kamayishi mumkin, bu uni laboratoriya va sanoat ilovalari uchun ko'p qirrali jarayonga aylantiradi.
  4. Vaqtni tejash: Ultrasonik emulsifikatsiya juda tez jarayon bo'lishi mumkin, emulsiyalar suyuqliklar, hajm va jihozlarga qarab soniyalar va daqiqalar ichida hosil bo'ladi.
  5. Sirt faol moddalarga bo'lgan ehtiyoj: Ultrasonik emulsifikatsiya ko'pincha emulsiyalarni barqarorlashtirish uchun zarur bo'lgan sirt faol moddalarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirishi mumkin. Biroq, tomchilar hajmining kamayishi bilan zarrachaning sirt maydoni ortadi va ko'proq maydon sirt faol moddasi bilan qoplanishi kerak. Ultrasonikatsiya deyarli har qanday sirt faol moddalar bilan mos keladi, shu jumladan muqobil va yangi emulsifikatorlar.
  6. Minimal va boshqariladigan issiqlik ishlab chiqarish: Ultrasonik emulsifikatsiya - bu termal bo'lmagan jarayon va ishlov berish jarayonida issiqlik hosil bo'lishining oldini olish yoki kichik darajada kamaytirish mumkin. Shunday qilib, sezgir birikmalar yoki ingredientlarning termal degradatsiyasi xavfi kamayadi.

Umuman olganda, prob tipidagi ultrasonikator yordamida ultratovushli emulsifikatsiyaning afzalliklari uni oziq-ovqat va ichimliklar, farmatsevtika, kosmetika, nozik kimyoviy moddalar va yoqilg'i kabi turli sohalarda emulsifikatsiya qilish uchun mashhur tanlovga aylantiradi.

Ultrasonic emulsification with Hielscher's UP200Ht and sonotrode S26d14

Suvda yog'li (O / V) emulsiyani ultratovush bilan tayyorlash (qizil suv / sariq moy). Sonikatsiyaning bir necha soniyasi alohida suv / moy fazalarini mayda emulsiyaga aylantiradi.

 
 
Quyidagi videoda UP400S laboratoriya ultratovush apparati yordamida moyni (sariq) suvga (qizil) emulsifikatsiya qilish jarayoni ko'rsatilgan.

Ushbu videoda Hielscher ultrasonikatori UP400S nano o'lchamidagi moyli suvli emulsiyani tayyorlamoqda.

UP400S yordamida suvda moyni emulsifikatsiya qilish

Video eskizi

 

Ultrasonication emulsifikatsiya va nano-emulsifikatsiyaning samarali usuli hisoblanadi.Emulsiya nima?
Emulsiyalar ikki yoki undan ortiq aralashmagan suyuqliklarning dispersiyasidir. Yuqori intensiv ultratovushli suyuqlik fazasini (tarqalgan fazani) ikkinchi bosqichda (doimiy faza) kichik tomchilarda tarqatish uchun zarur bo'lgan quvvatni ta'minlaydi. Dağıtıcı mintaqada, kavitasyon kabarcıkları, atrofdagi suyuqlikda zo'ravonlik bilan zarba to'lqinlar olib keladi va yuqori suyuqlik tezligi suyuqlik jetlerin shakllanishiga olib keladi.
Ultrasonikatsiya orqali samarali yaratilishi mumkin bo'lgan miniemulsiyalar polimerizatsiya reaktsiyalarini kuchaytiradi.

Ultrasonikatsiya yordamida samarali yaratilishi mumkin bo'lgan miniemulsiyalar kimyoviy reaktsiyalarni kuchaytiradi. Makroemulsiya polimerizatsiyasi (a) miniemulsiya polimerizatsiyasiga qarshi (b) [Schork va boshq. 2005: 136]

Nano-Emülsiyonları – Ultrasonikatorlar uchun quvvat ilovasi

Nanoemulsiyalar - odatda 100 nanometrdan kam bo'lgan tomchilar bo'lgan emulsiyalar. Nanoemulsiyalar an'anaviy emulsiyalarga nisbatan bir qator afzalliklarga ega, jumladan, noyob funktsional xususiyatlar, yuqori barqarorlik, shaffoflik va boshqalar.
Ultrasonikatsiya an'anaviy emulsifikatsiya texnologiyalaridan ustun turadi, ayniqsa nanoemulsiyalarni shakllantirishda. Bu ultratovushning yuqori samarali va energiya talab qiladigan ish printsipi bilan bog'liq.

Ultrasonik emulsifikatsiyaning ishlash printsipi

Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1000hdT (1kW) ultrasonicatorUltrasonik emulsifikatsiya jarayonlari akustik kavitatsiya kuchlaridan foydalanadi. Akustik kavitatsiya yuqori intensiv ultratovush to'lqinlariga duchor bo'lgan suyuq muhitda kichik pufakchalarning paydo bo'lishi, o'sishi va portlovchi qulashi fenomenini anglatadi. Ushbu pufakchalarning portlashi kuchli mahalliy bosim va harorat gradientlarini hosil qiladi, bu esa katta zarrachalar va aglomeratlarni kichikroqlarga parchalashi mumkin bo'lgan yuqori kesish kuchlarini, zarba to'lqinlarini va mikro-jetlarni yaratishi mumkin. Chapdagi rasmda suyuqlik bilan to'ldirilgan shisha ustunda UIP1000hdT (1000 vatt) ultratovush apparati probida hosil bo'lgan ultratovushli kavitatsiya ko'rsatilgan.
Emulsifikatsiya va nano-emulsifikatsiyada akustik kavitatsiyaning intensivligi emulsiyadagi tomchilar hajmini kamaytirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Kavitatsiya pufakchalarining portlovchi qulashi kuchli kesish kuchlarini yaratishi mumkin, bu esa katta tomchilarni kichikroqlarga parchalaydi. Bundan tashqari, kavitatsiya natijasida hosil bo'lgan mahalliy bosim va harorat gradientlari ham yangi tomchilar paydo bo'lishiga yordam beradi va emulsiyani barqarorlashtiradi.
Akustik kavitatsiyaning o'ziga xos jihati uning suyuq muhitga yuqori mexanik yoki termal stresslarsiz mahalliylashtirilgan va intensiv energiya kirishini ta'minlash qobiliyatidir. Bu uni nano-emulsifikatsiya qilish uchun jozibador texnikaga aylantiradi, chunki u emulsifikatsiya jarayoni uchun zarur bo'lgan energiya sarfini kamaytirishi mumkin, shu bilan birga kichikroq tomchi hajmi va torroq tomchi hajmi taqsimotiga erishadi.
Ushbu aniq boshqariladigan ultratovush kuchlari tufayli akustik kavitatsiya nano-emulsifikatsiya qilish uchun kuchli vositadir. Uning mahalliylashtirilgan va intensiv energiya sarfini yaratish qobiliyati submikron va nano o'lchamdagi tomchilarni hosil qiluvchi kattaroq tomchilarni juda yuqori samaradorlik bilan parchalash imkonini beradi.

Ultrasonikatsiya yordamida ishlab chiqarilgan suv-moy emulsiyasi (Hielscher Ultrasonics)neft, suv (suv bosqich) va suv neft da tadqiqotlar (neft bosqich) emülsiyonları energiya zichligi va zarra hajmi (masalan Sauter diametri) o'rtasidagi munosabatni ko'rsatdi. borayotgan energiya zichligi kichik zarrachasi hajmi uchun ochiq-oydin niyat (mavjudO'ng Grafik bosing). Tegishli energiya zichligi darajasida ultratovush nano-diapazonda tomchilarning o'rtacha hajmiga oson va ishonchli tarzda erishishi mumkin.

Samarali emulsifikatsiya uchun ultratovushli problar

Hielscher suyuqliklarni partiyaviy va oqim rejimida samarali emulsifikatsiya qilish va tarqatish uchun keng ko'lamli zond tipidagi ultrasonikatorlar va aksessuarlarni taklif etadi.
Har biri 16000 vattgacha bo'lgan bir nechta ultratovushli protsessorlardan tashkil topgan tizimlar ushbu laboratoriya ilovasini uzluksiz oqim yoki partiyada nozik dispers emulsiyalarni olish uchun samarali ishlab chiqarish usuliga aylantirish uchun zarur bo'lgan quvvatni ta'minlaydi. – Bunday yangi tuynuk vana kabi bugungi kunda mavjud bo'lgan eng yaxshi yuqori bosimli homojenizatörlerinde, bu uchun teng natijalarga erishish. uzluksiz emülsifikasyon bu yuqori samaradorligi bilan bir qatorda, Hielscher ultratovush qurilmalar juda kam parvarishlash talab va faoliyat va tozalash uchun juda oson. ultratovush aslida tozalash va chayishda qo'llab-quvvatlaydi. ultratovush elektr sozlanishi va alohida mahsulot va emülsifikasyon talablariga moslashtirilishi mumkin. ilg'or jip (toza-in-o'rin) va SIP (sterillash-in-joy) talablariga javob Maxsus oqimi hujayra reaktor ham mavjud.

Yog 'va suvni samarali emulsifikatsiya qilish uchun sanoat ultratovushli gomogenizator. Ultrasonikatsiya uzoq muddatli barqaror nanoemulsiyalarni ishlab chiqarishda yuqori samarali hisoblanadi.

MultiSonoReactor MSR-4 yuqori o'tkazuvchanlikka ega (nano-)emulsifikatsiya jarayonlari uchun mos bo'lgan sanoat inline gomogenlash reaktoridir.

Quyidagi jadval sizga bizning ultrasonicators taxminiy qayta ishlash quvvatiga ega ekanligidan dalolat beradi:

Buyurtma miqdoriOqim darajasiTavsiya Qurilmalar
01.5mL uchun .5gaVialTweeter
1 500ml uchun10 200ml / min uchunUP100H
10 2000mL uchun20 400ml / min uchunUf200 ः t, UP400St
0.1 20L04L / min uchun .2UIP2000hdT
10 100L uchun10L 2 / minUIP4000hdT
15 dan 150 l gacha3 dan 15 l / minUIP6000hdT
ga10 100L / min uchunUIP16000
gakattaKlaster UIP16000

Biz bilan bog'lanish! Bizdan so'rang!

Qo'shimcha ma'lumotni so'rang

Ultrasonik emulsifikatorlar, ilovalar va narx haqida qo'shimcha ma'lumot so'rash uchun quyidagi shakldan foydalaning. Biz siz bilan emulsifikatsiya jarayonini muhokama qilishdan va sizning talablaringizga javob beradigan ultratovush tizimini taklif qilishdan mamnun bo'lamiz!









Iltimos, bizning e'tibor bering Maxfiylik siyosati.


Ushbu video Hielscher ultratovushli UP400S protsessorini nano o'lchamidagi o'simlik moyli suvli emulsiyasini tayyorlaydi.

UP400S yordamida o'simlik yog'ini suvda emulsifikatsiya qilish

Video eskizi

Ultrasonik yuqori kesish gomogenizatorlari laboratoriya, dastgoh, uchuvchi va sanoat ishlov berishda qo'llaniladi.

Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida dasturlarni aralashtirish, tarqatish, emulsifikatsiya va ekstraktsiya qilish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.



Adabiyotlar / Adabiyotlar

  • Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
  • Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound, in: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.
  • Behrend, O., Schubert, H. (2001): Influence of hydrostatic pressure and gas content on continuous ultrasound emulsification, in: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.
  • F. Joseph Schork; Yingwu Luo; Wilfred Smulders; James P. Russum; Alessandro Butté; Kevin Fontenot (2005): Miniemulsion Polymerization. Adv Polym Sci (2005) 175: 129–255.

Bilishingiz kerak bo'lgan dalillar

Terminning ta'rifi “emulsiya”

Emulsiya ikki yoki undan ortiq aralashmaydigan suyuqliklar, masalan, moy va suv aralashmasidir.
Emulsiyalar suvda yog' (yog' tomchilari suvda tarqalgan) yoki yog'da suv (suv tomchilari yog'da tarqalgan) bo'lishi mumkin. Emulsiyalar oziq-ovqat mahsulotlari (masalan, salatlar va mayonez), kosmetika (losonlar va kremlar kabi) va farmatsevtika (vaktsinalar kabi) kabi turli xil ilovalarda qo'llaniladi.
Emulsifikator emulsiyadagi ikki aralashmaydigan moddalar (masalan, moy va suv) orasidagi sirt tarangligini kamaytirish orqali ishlaydi. Bu ikki moddaning ajralish tendentsiyasini kamaytiradi va ularning barqaror aralashmani hosil qilishiga imkon beradi.

Stabilizatsiya qiluvchi emulsifikatorlar

Umuman olganda, emulsiyalar emulsifikatsiya qiluvchi vosita yoki sirt faol moddasi yordamida barqarorlikni talab qiladi. Emulsifikatorlar amfifildir - ular suvni ham, yog'li moddalarni ham o'ziga tortadi. Bu ularning gidrofil (suvni yaxshi ko'radigan) va hidrofobik (neftni yaxshi ko'radigan) xususiyatlariga ega ekanligini anglatadi, bu ularga emulsiyaning yog' va suv fazalari bilan o'zaro ta'sir qilish imkonini beradi. Emulgator molekulasining gidrofil qismi suv molekulalariga, gidrofobik qismi esa yog 'molekulalariga birikadi.
Yog 'tomchilarini emulsifikator molekulalari bilan o'rab, emulsifikator tomchilar atrofida himoya qatlamini hosil qiladi, bu ularning bir-biri bilan aloqa qilishiga va kattaroq tomchilar hosil qilish uchun birlashishiga (birikishiga) to'sqinlik qiladi. Bu emulsiyani barqaror saqlashga yordam beradi va ajralishning oldini oladi.
Buzilishdan keyin tomchilarning birlashishi yakuniy tomchi hajmi taqsimotiga ta'sir qilganligi sababli, ultratovushli dispersiya zonasida tomchilar buzilishidan keyin darhol taqsimotga teng bo'lgan yakuniy tomchi hajmi taqsimotini saqlab qolish uchun samarali stabillashadigan emulsifikatorlar qo'llaniladi. Stabilizatorlar, aslida, doimiy energiya zichligida tomchilarning buzilishini yaxshilashga olib keladi.
Keng tarqalgan ishlatiladigan emulsifikatorlarga misollar orasida lesitin (tuxum sarig'i va soyada mavjud), mono- va diglitseridlar, polisorbat 80 va natriy stearoil laktilat kiradi.


Yuqori samarali ultratovush! Hielscherning mahsulot assortimenti ixcham laboratoriya ultratovush qurilmasidan to'liq sanoat ultratovush tizimlariga qadar to'liq spektrni qamrab oladi.

Hielscher Ultrasonics kompaniyasi yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi laboratoriya uchun sanoat hajmi.


Jarayoningizni muhokama qilishdan mamnun bo'lamiz.

Keling, aloqaga chiqamiz.