Mumdagi nanozarracha dispersiyalari – barqaror formulalar yarating!
Nanozarrachalarni mum matritsalarida dispersiyalash qoplamalar, kosmetika, farmatsevtika va fazaviy oʻzgaruvchi materiallar sohalarida muhim, ammo murakkab qoʻllanishdir. Eritilgan mumlarning oʻziga xos qovushqoqligi, gidrofobligi va nanozarrachalarning yuqori sirt energiyasi tufayli aglomeratsiyalanishga moyilligi sababli nanozarracha–mum dispersiyasini tayyorlash maxsus bilim va tajribani talab qiladi. Hielscher ultratovush bilan ishlov berish qurilmalari stol usti va sanoat ishlab chiqarishida barqaror nanozarracha–mum dispersiyalarini olish uchun dispersiyalash quvvati, aniq boshqarish imkoniyati va masshtablanuvchanlikni taʼminlaydi.
Nanozarrachalarni mumda dispersiyalashdagi qiyinchiliklar
Nanozarrachalar – metall, keramika yoki uglerod asosida boʻlishidan qatʼi nazar – kuchli van der Waals oʻzaro taʼsirlari tufayli osonlik bilan agregatlar hosil qiladi. Mumda qutbli erituvchilar yoki stabilizatorlarning yoʻqligi bu oʻzaro taʼsirlarni kuchaytiradi. Mexanik aralashtirish yoki rotor-statorli gomogenizatorlar koʻpincha yetarli boʻlmaydi, ayniqsa nanozarrachalar diametri 100 nm dan kichik boʻlsa yoki zarrachalarning yuqori miqdori talab qilinsa. Bir jinsli dispersiya hosil qilish uchun aglomeratlarni nanooʻlcham darajasida parchalash va ayni paytda zarrachalar sirtini mum muhiti bilan hoʻllashga qodir energiya kiritilishi talab etiladi.
Hielscher zondli ultratovush bilan ishlov berish qurilmalari barqaror parafin mumi nanoemulsiyalarini hosil qiladi.
Ultratovushli nanodispersiyalash mexanizmi
Ultratovushli dispersiyalashning yuqori samaradorligi akustik kavitatsiyaning oʻziga xos ishlash mexanizmiga bogʻliq. Yuqori intensivlikdagi, past chastotali ultratovush toʻlqinlari suyuqlik, masalan, eritilgan mum orqali tarqalganda, zondli ultratovush bilan ishlov berish qurilmalari kuchli kavitatsion kuchlarni hosil qiladi. Kavitatsiya paytida pufakchalarning kollapsi nihoyatda katta siljish gradientlari, zarba toʻlqinlari va mikrooqimlar mavjud boʻlgan mahalliy oʻta qizigan nuqtalarni hosil qiladi. Bu qisqa muddatli kuchlar zarrachalararo adgeziyani yengib, nanozarracha klasterlarini samarali ravishda aglomeratlardan ajratadi.
Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish nanozarrachalar sirtining mum eritmasi bilan hoʻllanishini yaxshilaydi. Kavitatsiya pufakchalarining takroriy kollapsi fazalararo sirt tarangligini kamaytirib, mum molekulalarining zarrachalar orasiga kirishiga va ularni sterik jihatdan barqarorlashtirishiga imkon beradi.
Ultratovush yordamida tayyorlangan mum nanodispersiyalarining qoʻllanilishi
Nanozarrachalarni mumda bir jinsli dispersiyalash imkoniyati turli xil qoʻllanishlarga yoʻl ochadi:
- Qoplamalar va jilolash vositalari: Kremniy dioksidi yoki alyuminiy oksidi nanozarrachalarini qoʻshish qattiqlik, tirnalishga chidamlilik va yaltiroqlikni oshiradi.
- Kosmetik formulalar: Titan dioksidi yoki rux oksidi nanozarrachalari shaffoflikni saqlagan holda ultrabinafsha nurlardan himoya qiladi.
- Fazaviy oʻzgaruvchi materiallar (PCMs): Grafen, uglerod nanonaychalari yoki metall oksidlari issiqlik oʻtkazuvchanligini oshirib, energiya tizimlarida issiqlikni saqlash samaradorligini yaxshilaydi.
- Dori yetkazib berish: Mumga kiritilgan lipofil nanozarrachalar mahalliy qoʻllanadigan yoki ogʻiz orqali qabul qilinadigan formulalarda sekin ajralib chiqishni taʼminlovchi rezervuarlar vazifasini bajaradi.
Mum–nanozarracha formulalari uchun ultratovushli dispersiyalash qurilmalari
Hielscher yuqori samarali zondli ultratovush bilan ishlov berish qurilmalari yordamida ultratovushli dispersiyalash barqaror mum nanodispersiyalarini ishlab chiqarish uchun ishonchli va masshtablanuvchi usuldir.
Hielscher zondli ultratovush tizimlari yuqori ishlov berish imkoniyati, parametrlarni aniq boshqarish va chiziqli masshtablanuvchanligi tufayli nanozarrachalarga ishlov berishda keng qoʻllaniladi. Mumdagi nanozarracha dispersiyalarini partiyali usulda yoki uzluksiz oqim liniyasida ishlab chiqarishda tayyorlashingiz kerak boʻladimi, Hielscher Ultrasonics ultratovush bilan ishlov berish uchun ideal tizimni taklif qiladi: laboratoriya ultratovushli gomogenizatorlari tadqiqot va mahsulot ishlab chiqish uchun mukammal vosita boʻlsa, sanoat ultratovushli oqim hujayralari eng yuqori sifat standartlariga javob beradigan barqaror mum nanodispersiyalarini ishlab chiqarish imkonini beradi.
Eng yuqori sifat standartlariga muvofiq ishlab chiqarilgan Hielscher ultratovush bilan ishlov berish qurilmalari mustahkamlik, foydalanish qulayligi va sanoat jarayonlariga oson integratsiyalanishni oʻzida mujassam etadi. Ogʻir sharoitlarga bardosh berish uchun ishlab chiqilgan bu qurilmalar eng ilgʻor texnologiyaga ega, ISO sertifikatiga ega hamda CE, UL, CSA va RoHS talablariga javob beradi.
- yuqori samaradorlik
- eng ilgʻor texnologiya
- ishonchlilik va mustahkamlik
- sozlanadigan, aniq jarayon boshqaruvi
- partiyali va oqim liniyasida ishlov berish
- har qanday hajm uchun
- intellektual dasturiy taʼminot
- aqlli funksiyalar (masalan, dasturlash imkoniyati, maʼlumotlarni qayd etish, masofadan boshqarish)
- ishlatish oson va xavfsiz
- kam texnik xizmat talab qiladi
- CIP (joyida tozalash)
Quyidagi jadval ultratovush bilan ishlov berish qurilmalarimizning taxminiy ishlov berish unumdorligi haqida tasavvur beradi:
| Partiya hajmi | Hajmiy oqim tezligi | Tavsiya etiladigan qurilmalar |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | yuqoriroq | qurilmalar klasteri: UIP16000hdT |
Sanoatda margarin ishlab chiqarish uchun ultratovushli emulsiyalash tizimi
Adabiyotlar / Manbalar
- Szymańska, Iwona; Żbikowska, Anna; Kowalska, Małgorzata; Golec, Krzysztof (2021): Application of Oleogel and Conventional Fats for Ultrasound-assisted Obtaining of Vegan Creams. Journal of Oleo Science 70, 2021.
- Noonim, P.; Rajasekaran, B.; Venkatachalam, K. (2022): Structural Characterization and Peroxidation Stability of Palm Oil-Based Oleogel Made with Different Concentrations of Carnauba Wax and Processed with Ultrasonication. Gels 2022, 8, 763.
- A.R. Horrocks, B. Kandola, G.J. Milnes, A. Sitpalan, R.L. Hadimani (2012): The potential for ultrasound to improve nanoparticle dispersion and increase flame resistance in fibre-forming polymers. Polymer Degradation and Stability, Volume 97, Issue 12, 2012. 2511-2523.
Koʻp beriladigan savollar
Mum nima?
Mum asosan uzun zanjirli uglevodorodlar, murakkab efirlar, yogʻ kislotalari va spirtlardan tashkil topgan organik, gidrofob materiallar sinfidir. Ular xona haroratida qattiq boʻladi, nisbatan past erish haroratlariga ega va qizdirilganda yumshaydi.
Mumlarning qanday turlari mavjud?
Mumlarning turli turlariga asalari mumi, karnauba va kandelilla kabi tabiiy mumlar; parafin, mikrokristall mum va montan mumi kabi neft yoki qoʻngʻir koʻmirdan olinadigan mineral mumlar; shuningdek, polietilen, Fischer–Tropsch va amid mumlari kabi sintetik mumlar kiradi.
Mumlar nima uchun ishlatiladi?
Mumlar turli sanoat tarmoqlarida keng qoʻllaniladi. Ular qoplamalar va jilolash vositalarida sirtni himoya qiladi, kosmetika va farmatsevtikada tuzilma hosil qiluvchi va bogʻlovchi moddalar vazifasini bajaradi, oziq-ovqat sanoatida qolipdan ajratish vositalari va himoya qoplamalari sifatida xizmat qiladi hamda texnik qoʻllanishlarda moylash materiallari, yopishtiruvchi moddalar va energiyani saqlash uchun fazaviy oʻzgaruvchi materiallar sifatida ishlatiladi.
Turli mumlarning qutbliligi qanday?
Mumlarning qutbliligi ularning kimyoviy tarkibiga qarab farqlanadi. Parafin va polietilen mumlari asosan qutbsiz, asalari mumi va karnauba mumi murakkab efirlar hamda erkin yogʻ kislotalari tufayli kuchsiz qutblilik namoyon qiladi, montan yoki ayrim sintetik mumlar esa karboksil va amid funksional guruhlari tufayli oʻrtacha qutblilikka ega.
Hielscher Ultrasonics yuqori samarali ultratovushli gomogenizatorlarni laboratoriya oʻlchamidan sanoat oʻlchamigacha ishlab chiqaradi.