Equipaggiamento per emulsificazione ad ultrasuoni, unisce insieme due o più liquidi incompatibili

Descrizione del Prodotto

L'equipaggiamento per emulsificazione ultrasonica può utilizzare l'energia ultrasonica per mescolare insieme due o più liquidi incompatibili, uno dei quali viene distribuito uniformemente nell'altro liquido per formare un liquido di tipo emulsione. Un'ampia varietà di intermedi e prodotti per il consumatore, come cosmetici e prodotti per la cura della pelle, pomate farmaceutiche, vernici, lubrificanti e carburanti, sono tutti lozioni complete o parziali e possono essere preparate utilizzando equipaggiamento per emulsificazione ultrasonica. Le emulsioni si trovano in ogni aspetto della vita e comprendere come controllarne e ottimizzarne le prestazioni è essenziale per la produzione di prodotti di alta qualità, dove la qualità è definita come idoneità per l'applicazione finale.

Dettagli del prodotto

Attrezzatura per emulsificazione ultrasonica
Introduzione all'Emulsificazione
Different industries have significant variations in the manufacturing processes of emulsions, which include the components used (mixtures, including various ingredients in the solution), emulsification methods, and additional processing conditions. An emulsion is a dispersion of two or more immiscible liquids, and ultrasonic emulsification equipment provides high-intensity ultrasonic energy to disperse the liquid phase (disperse phase) into small droplets within the second phase (continuous phase), requiring the necessary energy.
Two liquids can form different types of emulsions. For example, oil and water. First, there is an oil-in-water emulsion, where oil is the dispersed phase and water is the continuous medium. Second, they can form a water-in-oil emulsion, where water is the dispersed phase and oil is the continuous phase. Additionally, multiple emulsions may also form, including 'water-in-oil-in-water' emulsions and 'oil-in-water-in-oil' emulsions.

Il processo di emulsificazione ad ultrasuoni

Diagramma del processo di cavitazione ultrasonica

L'instabilità del fluido emulsionante causa coalescenza

L'emulsificazione ultrasonica è causata dalla cavitazione. Le onde ultrasoniche che attraversano un liquido lo comprimono e lo espandono continuamente. Le onde ultrasoniche ad alta intensità forniscono l'energia necessaria per la dispersione della fase liquida. Quando viene raggiunta la pressione massima, si verifica la rottura del liquido nei punti con forze di coesione più deboli. Dopo questa rottura, si osserva una sovrappressione nel punto di rottura e si riscontrano alcune cavità. In queste cavità, i gas disciolti nel liquido esplodono trasformandosi in bolle dopo un breve periodo di tempo.

Per stabilizzare le gocce appena formate della fase dispersa e prevenire la coalescenza, vengono aggiunti emulsionanti (tensioattivi) e stabilizzatori all'emulsione. La distribuzione finale delle dimensioni delle gocce rimane al livello stesso presente subito dopo la frammentazione delle gocce nella zona di dispersione ultrasonica.

Il processo di cavitazione è influenzato dalla frequenza e dall'intensità degli ultrasuoni, e l'insorgenza della cavitazione all'interno del mezzo dipende in gran parte dalla presenza di gas non disciolto nel liquido, dove la presenza di gas sembra agire da catalizzatore. A determinate pressioni, la formazione delle cavità dipende in una certa misura dal tempo di sviluppo e dalla frequenza ultrasonica. Il processo di emulsificazione ad ultrasuoni rappresenta una competizione tra processi opposti. È quindi necessario selezionare opportune condizioni operative e frequenze in modo che l'effetto disruptor prevalga.

Per preparare emulsioni olio in acqua, l'intensità acustica soglia richiesta è significativamente inferiore rispetto a quella necessaria per emulsioni acqua in olio. Il tipo di campo acustico influisce sul processo di emulsificazione, in particolare applicando un'onda stazionaria. Rispetto all'applicazione di onde statiche, l'efficienza del processo migliora. Questo può essere spiegato dal fatto che in un campo di onde statiche prevale il processo opposto alla dispersione, ovvero la coalescenza.

Esperimento sull'emulsificazione ultrasonica della paraffina

I vantaggi dell'ultrasuono
--Può controllare il tipo di emulsione.
--La potenza richiesta per produrre l'emulsione è ridotta.
--L'emulsione formata è più stabile; alcune possono rimanere stabili per diversi mesi fino a oltre sei mesi.
--Alta concentrazione: la concentrazione pura dell'emulsione può superare il 30% e con l'aggiunta di emulsionanti può arrivare fino al 70%.
--Basso costo: una delle caratteristiche importanti dell'emulsificazione ultrasonica è che può produrre emulsioni molto stabili senza o con un minimo utilizzo di agenti emulsionanti.
--Rispetto ai comuni processi e alle attrezzature per emulsionare, come eliche, mulini colloidali e omogeneizzatori, l'emulsificazione ad ultrasuoni presenta molti vantaggi.
--L'emulsione formata ha dimensioni medie ridotte delle gocce (0,2 - 2 micrometri) e un intervallo ristretto di distribuzione delle dimensioni delle gocce (0,1 - 10 micrometri), o addirittura più stretto.

Caratteristiche dell'attrezzatura per emulsificazione HCSONIC:

L'equipaggiamento HCSONIC per emulsionatura ultrasonica può essere composto da uno o più processori ultrasonici con potenze superiori al migliaio di watt, permettendo efficacemente il passaggio da applicazioni di laboratorio a produzione industriale. Raggiunge risultati paragonabili ai migliori omogeneizzatori ad alta pressione disponibili oggi, consentendo l'emulsionatura continua o in batch di dispersioni fini. L'equipaggiamento HCSONIC per emulsionatura ultrasonica ha costi di manutenzione molto bassi ed è facile da utilizzare e pulire. La potenza dell'equipaggiamento per emulsionatura ultrasonica è regolabile, rendendola adattabile a specifiche esigenze di emulsionatura per diversi prodotti.

Caratteristiche del prodotto HCSONIC
L'equipaggiamento per emulsionatura ultrasonica è dotato di teste intercambiabili (cappucci). I cappucci hanno filettature rigide alle estremità che si collegano alle teste degli strumenti. Quando i cappucci si usurano a causa della cavitazione, possono essere svitati e sostituiti.

(Nota: se si esegue un trattamento ad ultrasuoni su soluzioni contenenti solventi organici, alcol o qualsiasi liquido con bassa tensione superficiale, il liquido penetrerà all'interno della punta filettata (indipendentemente da quanto stretta sia la connessione). Una volta entrato nella punta, allenterà la struttura e causerà un sovraccarico dello strumento ad ultrasuoni. Se si maneggiano campioni contenenti solventi o liquidi con bassa tensione superficiale, è necessario utilizzare una testina con punta fissa, che può essere usata per qualsiasi tipo di campione.)

immagini dell'attrezzatura

Applicazioni di emulsificazione ad ultrasuoni

L'attrezzatura per emulsificazione ultrasonica è stata ampiamente utilizzata in vari settori industriali come alimentare, carta, rivestimenti, chimico, farmaceutico, tessile, petrolifero e metallurgico. I dispositivi ad ultrasuoni possono essere facilmente installati sulle linee di produzione esistenti, rendendo conveniente per i produttori aggiornare il proprio equipaggiamento a un costo inferiore. L'emulsificazione ultrasonica può inoltre creare emulsioni che i metodi tradizionali non sono in grado di ottenere. I comuni metodi di miscelazione possono produrre soltanto il 5% di paraffina in acqua, ma sorprendentemente, grazie all'ultrasuono ad alta potenza, si può arrivare al 20% di emulsione di paraffina.

Le specifiche del prodotto sono le seguenti: