Ultrasonische Emulsifizierungsausrüstung vereint zwei oder mehr unverträgliche Flüssigkeiten

Produktbeschreibung

Ultrasonic-Emulsionsausrüstung kann Ultraschallenergie nutzen, um zwei oder mehr unverträgliche Flüssigkeiten miteinander zu mischen, wobei sich eine davon gleichmäßig in der anderen Flüssigkeit verteilt und eine emulsionsartige Flüssigkeit bildet. Eine breite Palette von Zwischenprodukten und Konsumgütern wie Kosmetika und Pflegeprodukte, pharmazeutische Salben, Farben, Schmierstoffe und Kraftstoffe sind alle vollständig oder teilweise Emulsionen und können mit Hilfe von Ultrasonic-Emulsionsgeräten hergestellt werden. Emulsionen finden sich in allen Lebensbereichen, und das Verständnis dafür, wie man deren Eigenschaften kontrolliert und optimiert, ist entscheidend für die Produktion hochwertiger Produkte. Qualität wird dabei definiert als Eignung für den jeweiligen Anwendungszweck.

Produktdetails

Ultraschall-Emulsionsausrüstung
Einführung in die Emulgierung
Verschiedene Industriezweige weisen erhebliche Unterschiede in den Herstellungsverfahren von Emulsionen auf, zu denen die verwendeten Bestandteile (Gemische, einschließlich verschiedener Zutaten in der Lösung), Emulsionsmethoden und zusätzliche Verarbeitungsbedingungen gehören. Eine Emulsion ist eine Dispersion von zwei oder mehr unlöslichen Flüssigkeiten, und Ultraschall-Emulsionsgeräte liefern hochintensive Ultraschallenergie, um die flüssige Phase (disperse Phase) in kleine Tröpfchen innerhalb der zweiten Phase (kontinuierliche Phase) zu zerstäuben, wobei die erforderliche Energie bereitgestellt wird.
Zwei Flüssigkeiten können verschiedene Arten von Emulsionen bilden. Zum Beispiel Öl und Wasser. Erstens gibt es eine Öl-in-Wasser-Emulsion, bei der Öl die disperse Phase und Wasser das kontinuierliche Medium ist. Zweitens können sie eine Wasser-in-Öl-Emulsion bilden, bei der Wasser die disperse Phase und Öl die kontinuierliche Phase ist. Außerdem können auch multiple Emulsionen entstehen, einschließlich 'Wasser-in-Öl-in-Wasser'- und 'Öl-in-Wasser-in-Öl'-Emulsionen.

Der Ultraschall-Emulsionsprozess

Schema des Ultraschall-Kavitationsprozesses

Instabilität des Emulsionsfluids führt zu Koaleszenz

Die Ultraschall-Emulsifikation wird durch Kavitation verursacht. Ultraschallwellen, die durch eine Flüssigkeit hindurchgehen, führen dazu, dass sich diese kontinuierlich zusammenzieht und ausdehnt. Hochintensive Ultraschallwellen liefern die Energie, die für die Dispersion der flüssigen Phase benötigt wird. Wenn der maximale Druck erreicht ist, kommt es an Stellen mit schwächeren Kohäsionskräften zum Flüssigkeitsriss. Nach diesem Riss tritt am Risspunkt ein Überdruck auf, und es zeigt sich, dass einige Hohlräume entstanden sind. In diesen Hohlräumen explodieren Gase, die in der Flüssigkeit gelöst waren, nach kurzer Zeit zu Blasen.

Um die neu gebildeten Tröpfchen der dispergierten Phase zu stabilisieren und eine Koaleszenz zu verhindern, werden der Emulsion Emulsionsmittel (Tenside) und Stabilisatoren zugesetzt. Die endgültige Tröpfchengrößenverteilung bleibt auf dem gleichen Niveau wie direkt nach der Tröpfchenteilung in der Ultraschall-Dispersionszone.

Der Kavitationsprozess wird von der Frequenz und Intensität des Ultraschalls beeinflusst, und das Auftreten von Kavitation im Medium hängt weitgehend vom Vorhandensein von nicht aufgelöstem Gas in der Flüssigkeit ab, wobei das Vorhandensein von Gas als Katalysator wirkt. Bei bestimmten Drücken hängt die Bildung von Hohlräumen in gewissem Maße von der Entwicklungszeit und der Ultraschallfrequenz ab. Der Ultraschall-Emulsifizierungsprozess stellt einen Wettbewerb zwischen entgegengesetzten Prozessen dar. Daher ist es notwendig, geeignete Arbeitsbedingungen und Frequenzen zu wählen, damit der zersetzende Effekt überwiegt.

Um Öl-in-Wasser-Emulsionen herzustellen, ist die erforderliche akustische Intensität deutlich geringer als bei Wasser-in-Öl-Emulsionen. Der Typ des akustischen Feldes beeinflusst den Emulsifizierungsprozess, insbesondere durch Anwendung einer stehenden Welle. Im Vergleich zur Anwendung statischer Wellen verbessert sich die Prozesseffizienz. Dies lässt sich dadurch erklären, dass in einem Feld aus statischen Wellen der entgegengesetzte Vorgang zur Dispersion, nämlich Koaleszenz, überwiegt.

Ultrasonische Paraffin-Emulsionsversuche

Die Vorteile von Ultraschall
--Es ermöglicht die Kontrolle über den Emulsionstyp.
--Die für die Emulsionsherstellung benötigte Leistung ist gering.
--Die gebildete Emulsion ist stabiler, einige können mehrere Monate bis über ein halbes Jahr stabil bleiben.
--Hohe Konzentration, die reine Emulsionskonzentration kann 30 % überschreiten und mit zusätzlichen Emulgatoren bis zu 70 % erreichen.
--Geringe Kosten, eines der wichtigen Merkmale der Ultraschall-Emulsifizierung besteht darin, dass sehr stabile Emulsionen ohne oder mit minimalem Einsatz von Emulgatoren erzeugt werden können.
--Im Vergleich zu allgemeinen Emulsifizierungsverfahren und -geräten wie Propeller, Kolloidmühlen und Homogenisatoren bietet die Ultraschall-Emulsifizierung zahlreiche Vorteile.
--Die gebildete Emulsion weist kleine mittlere Tröpfchengrößen (0,2 bis 2 Mikrometer) und einen engen Tröpfchengrößenverteilungsbereich (0,1 bis 10 Mikrometer) oder sogar noch enger auf.

HCSONIC Emulsifizierungsausrüstung zeichnet sich aus durch:

Die HCSONIC Ultraschall-Emulsifikationsausrüstung kann aus einem oder mehreren Ultraschall-Prozessoren mit Leistungsangaben von über tausend Watt bestehen und ermöglicht so effektiv den Übergang von Laboranwendungen zur industriellen Produktion. Sie erzielt Ergebnisse, die den besten Hochdruck-Homogenisatoren von heute vergleichbar sind, und erlaubt die kontinuierliche Durchfluss- oder Chargenverarbeitung fein disperser Emulsionen. Die HCSONIC Ultraschall-Emulsifikationsausrüstung weist sehr geringe Wartungskosten auf und ist einfach zu bedienen und zu reinigen. Die Leistung der Ultraschall-Emulsifikationsausrüstung ist einstellbar, wodurch sie an spezifische Emulsifikationsanforderungen für unterschiedliche Produkte angepasst werden kann.

HCSONIC Produktmerkmale
Die Ultraschall-Emulsifikationsausrüstung verfügt über austauschbare Schneidwerkzeuge (Kappen). Die Kappen besitzen am Ende harte Gewinde, die sich mit den Werkzeugköpfen verbinden. Wenn die Kappen durch Kavitation abgenutzt sind, können sie abgeschraubt und ausgetauscht werden.

(Hinweis: Falls Sie eine Ultraschallbehandlung an Lösungen durchführen, die organische Lösungsmittel, Alkohole oder andere Flüssigkeiten mit geringer Oberflächenspannung enthalten, dringt die Flüssigkeit in das Innere der Schraubspitze ein (unabhängig davon, wie fest sie verbunden ist). Sobald die Flüssigkeit in die Spitze eingedrungen ist, lockert sie diese und führt zu einer Überlastung des Ultraschallgeräts. Falls Sie Proben bearbeiten, die Lösungsmittel oder Flüssigkeiten mit niedriger Oberflächenspannung enthalten, müssen Sie einen Werkzeugkopf mit festen Spitzen verwenden, der für jede Probentyp geeignet ist.)

gerätebilder

Anwendungen der Ultraschall-Emulsifizierung

Ultrasonic-Emulsionsgeräte werden bereits in zahlreichen Industriezweigen wie Lebensmittel, Papierherstellung, Beschichtungen, Chemie, Pharmazie, Textilien, Erdöl und Metallurgie breit eingesetzt. Ultraschallgeräte lassen sich problemlos in bestehende Produktionslinien einbauen, sodass Hersteller ihre Ausrüstung kostengünstig aufrüsten können. Mit Ultraschall-Emulsifikation lassen sich zudem Emulsionen herstellen, die mit konventionellen Methoden nicht erreichbar sind. Gängige Mischverfahren können lediglich eine Paraffin-Wasser-Emulsion mit 5 % Paraffingehalt produzieren, doch verblüffenderweise kann mithilfe von Leistungsumschall eine Emulsion mit 20 % Paraffingehalt erzeugt werden.

Die Produktspezifikationen sind wie folgt: