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제품 설명
초음파 유화 장비는 초음파 에너지를 이용하여 서로 혼합되지 않는 두 개 이상의 액체를 혼합할 수 있으며, 이들 중 하나가 다른 액체에 고르게 분산되어 유화된 액체를 형성합니다. 화장품 및 스킨케어 제품, 의약 연고, 페인트, 윤활유 및 연료와 같은 다양한 중간재 및 소비자 제품은 모두 완전하거나 부분적으로 유화액 형태이며, 초음파 유화 장비를 사용하여 제조할 수 있습니다. 유화액은 일상생활의 모든 측면에서 발견되며, 고급 제품 생산을 위해서는 특성 제어 및 최적화 방법을 이해하는 것이 필수적입니다. 여기서 품질이란 최종 용도에 적합함을 의미합니다.
제품 상세
초음파 유화 장비
유화에 대한 소개
다양한 산업에서 유화 제조 공정이 상당히 다르며, 이는 사용되는 성분(혼합물, 용액 내의 다양한 원료 포함), 유화 방법 및 추가적인 가공 조건에 차이가 있음을 의미합니다. 유화란 서로 혼화되지 않는 두 가지 이상의 액체로 구성된 분산계이며, 초음파 유화 장비는 고강도의 초음파 에너지를 제공하여 한쪽 액체상(분산상)을 다른 액체상(연속상) 내에 미세한 방울 형태로 분산시키는 데 필요한 에너지를 공급합니다.
두 가지 액체는 다양한 유형의 에멀젼을 형성할 수 있습니다. 예를 들어, 기름과 물의 경우를 들 수 있습니다. 첫째, 기름이 분산상이고 물이 연속 매체인 수중유(물 속에 기름이 퍼짐) 에멀젼이 있을 수 있습니다. 둘째, 물이 분산상이고 기름이 연속상인 유중수(기름 속에 물이 퍼짐) 에멀젼을 형성할 수도 있습니다. 또한 '수중유중수' 및 '유중수중유'와 같은 다중 에멀젼도 형성될 수 있습니다.
초음파 유화 과정
초음파 캐비테이션 과정의 도식
유화액 불안정성이 병합을 초래함
초음파 유화는 캐비테이션이 발생하면서 일어납니다. 액체를 통과하는 초음파는 액체가 끊임없이 압축되고 팽창하도록 합니다. 고강도 초음파는 액체상의 분산에 필요한 에너지를 제공합니다. 최대 압력에 도달하면 응집력이 약한 지점에서 액체 파열이 발생합니다. 이 파열 이후 파열 지점에서 과압 현상이 관찰되며, 일부 공동(cavity)들이 존재함을 알 수 있습니다. 이러한 공동 내부에서는 액체에 용해되어 있던 기체들이 거품으로 폭발하듯 나타납니다.
신규 형성된 분산상 액적을 안정화시키고 병합을 방지하기 위해 유화제(계면활성제)와 안정제를 혼합물에 첨가합니다. 최종 액적 크기 분포는 초음파 분산 영역에서 액적이 분쇄된 직후의 수준과 동일하게 유지됩니다.
캐비테이션 과정은 초음파의 주파수 및 강도에 영향을 받으며, 매질 내 캐비테이션 발생은 액체 내 미용해 가스의 존재 여부에 크게 의존한다. 여기서 가스의 존재는 촉매 역할을 하는 것으로 보인다. 특정 압력에서 캐비티(cavities) 형성은 어느 정도까지 초음파 조사 시간과 주파수에 따라 결정된다. 초음파 유화(emulsification) 과정은 서로 반대되는 현상 간의 경쟁을 의미한다. 따라서 파괴 효과가 우세하도록 적절한 작업 조건과 주파수를 선택하는 것이 필수적이다.
유화액을 준비하기 위해 필요한 음향 강도의 임계값은 수화액을 준비할 때보다 현저히 낮다. 음향장의 종류는 유화 과정에 영향을 미치며, 특히 정재파를 적용함으로써 유화 효율이 향상된다. 정적인 파동을 적용하는 것과 비교했을 때 이 과정의 효율이 개선되는데, 이는 정적인 파동장에서는 분산과 반대되는 응집 과정이 우세하기 때문이다.
초음파 파라핀 유화 실험
초음파의 장점
--유화액의 종류를 제어할 수 있다.
--유화액 생성에 필요한 전력이 적다.
--생성된 유화액이 보다 안정적이며, 일부 유화액은 몇 달에서 최대 반년 이상 안정성을 유지할 수 있다.
--고농도로, 순수한 유화 농도가 30%를 초과할 수 있으며 추가적인 유화제 사용 시 70%까지 도달할 수 있다.
--저비용, 초음파 유화의 중요한 특징 중 하나는 유화제 없이 또는 최소량의 유화제만 사용하여 매우 안정적인 유화액을 생산할 수 있다는 점이다.
--프로펠러, 콜로이드 밀 및 균질기와 같은 일반적인 유화 공정 및 장비에 비해 초음파 유화는 많은 장점을 가지고 있습니다.
--형성된 유화액은 평균 입자 크기가 작으며(0.2~2마이크로미터), 입자 크기 분포 범위가 좁습니다(0.1~10마이크로미터) 또는 그보다 더 좁을 수 있습니다.
HCSONIC 유화 장비 특징:
HCSONIC 초음파 유화 장비는 수천 와트의 출력 등급을 갖춘 하나 또는 여러 대의 초음파 프로세서로 구성될 수 있으며, 실험실 수준의 적용에서 산업용 생산으로의 전환을 효과적으로 실현합니다. 이 장비는 현재 최고 성능의 고압 균질기와 맞먹는 결과를 달성할 수 있어 미세 분산된 유화물을 연속 흐름 방식 또는 배치 방식으로 처리할 수 있습니다. HCSONIC 초음파 유화 장비는 유지보수 비용이 매우 저렴하며 작동과 청소가 용이합니다. 초음파 유화 장비의 출력은 조절이 가능하여 다양한 제품에 대한 특정 유화 요구사항에 적응할 수 있습니다.
HCSONIC 제품 특징
초음파 유화 장비는 교체 가능한 끝부분 도구 헤드(캡)를 사용합니다. 캡의 끝에는 공구 헤드에 연결되는 단단한 나사산이 있습니다. 캡이 캐비테이션으로 인해 마모되었을 경우, 이를 풀어서 교체할 수 있습니다.
(참고: 유기 용매, 알코올 또는 낮은 표면 장력을 가진 액체를 함유한 용액에 초음파 처리를 수행할 경우, 액체가 나사식 팁 내부로 침투하게 됩니다(연결이 얼마나 단단하든 관계없이). 액체가 팁 내부로 들어가면 느슨해지며 초음파 장비에 과부하가 발생할 수 있습니다. 용매 또는 낮은 표면 장력 액체를 포함하는 시료를 취급하는 경우 고정형 팁 도구 헤드를 사용해야 하며, 이는 모든 종류의 시료에 사용할 수 있습니다.)
장비 이미지
초음파 유화 적용
초음파 유화 장비는 식품, 제지, 코팅, 화학, 제약, 섬유, 석유, 금속 등 다양한 산업 분야에 널리 적용되고 있습니다. 초음파 장비는 기존 생산 라인에 손쉽게 설치할 수 있어 제조업체가 낮은 비용으로 장비를 업그레이드하기 편리합니다. 또한 초음파 유화는 기존 방법으로는 달성할 수 없는 유화물을 제작할 수 있습니다. 일반적인 혼합 방법은 물에 파라핀 5%만 제작할 수 있지만, 놀랍게도 초음파 처리를 통해 파라핀 유화액의 농도를 20%까지 만들 수 있습니다.
제품 사양은 다음과 같습니다:
