Fatturi li jinfluwenzaw u vantaġġi ta 'tagħmir ta' emulsifikazzjoni ultrasonika biex tagħmel emulsjoni

Emulsjoni hija dispersjoni ta' żewġ likwidi immiscible, li wieħed minnhom huwa mxerred fl-ieħor fil-forma ta' qtar jew partiċelli fini, li jiffurmaw likwidu mħallat. Il-proċess tat-tixrid ta 'likwidu immiscible wieħed f'likwidu immiscible ieħor jissejjaħ emulsifikazzjoni. Il-formazzjoni ta' emulsjonijiet teħtieġ il-proċess meħtieġ ta' emulsifikazzjoni likwida, li tuża shear mekkaniku biex tkisser il-fażi mxerrda ta' qtar kbar fil-fażi kontinwa.

lotion

L-emulsifikazzjoni ultrasonika hija mezz tekniku ta' emulsifikazzjoni, jiġifieri, il-vibrazzjoni ta' frekwenza għolja tiġi applikata għar-ras tal-għodda permezz ta' transducer ultrasoniku, sabiex żewġ likwidi imminċiżi jitħalltu biex jiffurmaw emulsjoni. Meta mqabbla ma' tekniki tradizzjonali ta' emulsifikazzjoni, jiġifieri t-tħawwid mekkaniku ordinarju, is-sonifikazzjoni tista' tiġġenera qtar ta' daqs iżgħar, u l-fakkulatazzjoni tipikament teħtieġ ammonti aktar baxxi ta' surfactant biex jipprovdu emulsjoni stabbli minn tekniki oħra.

01

Fatturi li Jaffettwaw l-Emulsifikazzjoni Ultrasonika

Diversi fatturi li jaffettwaw u jikkontrollaw is-sonication jinkludu qawwa ultrasonika, ħin, frekwenza ta 'sonifikazzjoni, u temperatura ta' emulsjoni.

frekwenza tal-ħoss

Il-frekwenza ta' 20 sa 40 kHz tipproduċi l-aħjar emulsifikazzjoni, jiġifieri, fi frekwenzi aktar baxxi, il-forza shear għandha effett akbar fuq l-emulsifikazzjoni. Hekk kif il-frekwenza ultrasonika tiżdied, il-ħin meħtieġ biex il-bżieżaq jespandu u jikkollassaw jonqos, u b'hekk jitnaqqas il-grad ta 'shearing. Fi frekwenzi ogħla, il-limitu tal-kavità jiżdied u l-proċess ta' sonifikazzjoni huwa inqas effiċjenti peress li hija meħtieġa aktar setgħa biex tinbeda l-kavità. Tagħmir ta 'emulsifikazzjoni ultrasonika jista' jintgħażel minn frekwenza ta '20 sa 40 kHz, u jistgħu jintgħażlu irjus differenti ta' għodda ta 'frekwenza skond l-applikazzjoni speċifika.

Qawwa ultrasonika

Il-qawwa ultrasonika hija waħda mill-fatturi ewlenin li jikkontrollaw l-effiċjenza tal-emulsjonazzjoni tal-emulsjoni. Hekk kif il-qawwa ultrasonika tiżdied, id-daqs tal-qtar tal-fażi mxerrda jonqos. Madankollu, meta l-input tal-enerġija jkun akbar minn 200 W, il-qtar iżgħar tal-emulsjoni jaggregaw fi qtar akbar. Dan minħabba n-numru kbir ta 'bżieżaq tal-kavità, densità ta' enerġija estremament għolja, konċentrazzjoni miżjuda ta 'qtar, u rati għoljin ta' kolliżjonijiet bejn qtar taħt dawn il-kundizzjonijiet. Għalhekk, huwa importanti ħafna li tiġi ddeterminata l-aħjar qawwa matul il-faċellumulsifikazzjoni. Hekk kif il-ħin ta 'omoġenizzazzjoni jiżdied, il-ġenerazzjoni ta' qtar żgħar tiżdied ukoll. Fl-istess densità tal-enerġija, iż-żewġ tekniki ta' emulsifikazzjoni jistgħu jitqabblu biex tiġi eżaminata l-effiċjenza tagħhom f'formazzjoni stabbli ta' emulsjoni.

Temperatura tas-soluzzjoni

Matul il- faġamulsifikazzjoni, żieda moderata fit- temperatura tas- soluzzjoni tirriżulta fi tnaqqis fit- tensjoni interfaċjali u l- viskożità tas- soluzzjoni, u b' hekk tagħmilha aktar faċli biex tħallat, u żżid in- numru ta ' bżieżaq tal- kavità. Dawn ix-xejriet huma ta' benefiċċju kbir għall-proċess ġenerali ta' emulsifikazzjoni. Madankollu, l-effett ta' żieda kontinwa fit-temperatura fuq l-emulsifikazzjoni jista' jkun ukoll ta' detriment: in-numru ta' nuklei tal-kavità jiżdied maż-żieda fit-temperatura, u l-pressjoni tal-arja ġewwa l-bżieżaq tiżdied ukoll, u dan jirriżulta fl-attenwazzjoni tal-mewġa ta' xokk u l-ħolqien ta' għadd kbir ta' bżieżaq. Dan inaqqas il- pressjoni massima milħuqa meta l- bużżieqa tinħeles. Minħabba ż-żieda fl-ammont ta' evaporazzjoni fil-bżieżaq, il-kollass tal-bżieżaq isir inqas vjolenti, li jwassal għal tnaqqis fil-forzi shear u effiċjenza ta' emulsifikazzjoni.

Ħin tas-sonifikazzjoni

B' mod ġenerali, żieda fil- ħin tal- faċellumulsifikazzjoni tirriżulta fi tnaqqis fid- daqs tal- qtar tal- fażi mxerrda. Maż- żmien, l- ammont ta ' enerġija ultrasonika fis- soluzzjoni żdied ukoll, u dan irriżulta f' żieda fin- numru ta ' qtar miksur u tnaqqis fid- daqs tal- qtar ta ' l- emulsjoni. Madankollu, lil hinn minn ċertu żmien ta' pproċessar, jiġifieri, li jaqbeż l-aħjar ħin tal-ipproċessar, qtar iżgħar se jiffjorixxu fi qtar akbar minħabba l-prevalenza ta' konċentrazzjonijiet ta' qtar għoli u kolliżjonijiet bejn il-qtar.

02

Vantaġġi ta 'Emulsifikazzjoni Ultrasonika

B'differenza mit-tekniki u t-tagħmir tradizzjonali tal-emulsifikazzjoni, il-benefiċċji tal-faċellumulsifikazzjoni huma ovvji.

Ittejjeb l-effett ta' emulsifikazzjoni

Skont id-daqs tal-qtar tal-fażi mxerrda, l-emulsjonijiet jistgħu jiġu kklassifikati f'mikroemulsjonijiet (10–100 nm), nanoemulsjonijiet (100-1000 nm), u makroemulsjonijiet (0.5–100 μm). Ultrasound huwa metodu effettiv biex jitnaqqas id-daqs tal-partiċella tad-dispersjonijiet u l-emulsjonijiet. Tagħmir ta 'emulsifikazzjoni ultrasonika jista' jikseb emulsjonijiet b'daqs żgħir ta 'partiċelli (0.2-2 μm biss) u distribuzzjoni dejqa tad-daqs tal-qtar (0.1–10 μm), u l-użu ta' emulsjonanti jista 'wkoll iżid il-konċentrazzjoni tal-emulsjoni bi 30% sa 70%.

Stabbiltà mtejba tal-emulsjoni

Essenzjalment, l-emulsjonijiet huma kinetikament instabbli, ma jiffurmawx spontanjament, u jisseparaw fil-fażijiet kostitwenti tagħhom jekk l-istabbiltà tagħhom ma tkunx ikkontrollata. Għalhekk, sabiex jiġu stabbilizzati l-qtar iffurmati ġodda tal-fażi mxerrda kontra l-faħam, l-emulsjonanti u l-istabbilizzaturi jiżdiedu mal-emulsjoni. Il-faġamulsifikazzjoni teħtieġ ftit jew l-ebda emulsifikant biex jinkisbu emulsjonijiet stabbli. Wara s-sonifikazzjoni, l-emulsjoni tista 'tibqa' stabbli għal diversi xhur jew aktar minn nofs sena.

Ikkontrolla t-tip ta' emulsjoni

F'ċerti kundizzjonijiet, kemm it-tipi ta' emulsjonijiet "ilma fiż-żejt" kif ukoll "żejt fl-ilma" jistgħu jiġu prodotti permezz ta' tekniki ultrasoniċi. Il-metodu tradizzjonali ta' emulsifikazzjoni jista' jikkontrolla biss il-proprjetajiet tal-emulsjoni billi jżid emulsjonant, u t-tip ta' emulsjoni ma tistax tinbidel sempliċement b'metodi mekkaniċi. It-tagħmir tal-emulsifikazzjoni ultrasonika jagħmel il-proċess ta' emulsifikazzjoni aktar konvenjenti u flessibbli.

Konsum baxx tal-enerġija

Il-konsum tal-enerġija tal-emulsifikazzjoni ultrasonika huwa iżgħar, u l-konsum tal-enerġija meħtieġ għall-manifattura tal-istess volum ta' emulsjoni huwa iżgħar minn dak ta' omoġenizzaturi bi pressjoni għolja. Biex timmanifattura emulsjoni b'kapaċità ta' 4.55 m3/h u qtar ta' daqs ta' 1 μm, bħall-użu ta' teknoloġija ta' emulsifikazzjoni ultrasonika, forza ta' sewqan ta' 57 HP biss tista' tkun meħtieġa bi pressjoni ta' tħaddim ta' 10.514.1kg/cm2, iżda omoġenizzatur bi pressjoni għolja huwa ta' 70.3351.6kg. Madankollu, forza li tmexxi 4050 HP hija meħtieġa fi pressjoni tax-xogħol ta '/ cm2, għalhekk l-użu ta' teknoloġija ta 'faċellumulsifikazzjoni jista' jnaqqas ħafna konsum ta 'enerġija.

Ittejjeb l-effiċjenza tal-emulsifikazzjoni

L-emulsifikazzjoni ultrasonika tista' tipproduċi emulsjonijiet li ma jistgħux jiġu prodotti permezz ta' metodi ordinarji ta' emulsifikazzjoni. Hekk kif id-densità tal-enerġija tiżdied, id-daqs tal-qtar jonqos. F'livelli xierqa ta' densità tal-enerġija, it-teknoloġija tal-faġamulsifikazzjoni tista' tikseb daqsijiet medji ta' qtar ta' inqas minn 1 μm. Ultrasound jagħmel il-proċess kollu ta 'emulsifikazzjoni aktar malajr u jipproduċi emulsjoni ta' purità ogħla.