Equipamento de emulsificação ultrassônica, dois ou mais líquidos incompatíveis juntos

Descrição do produto

Equipamentos de emulsificação por ultrassom podem utilizar energia ultrassônica para misturar dois ou mais líquidos imiscíveis, de modo que um deles fique uniformemente disperso no outro líquido, formando um líquido semelhante a uma emulsão. Uma grande variedade de intermediários e produtos de consumo — como cosméticos e produtos para cuidados com a pele, pomadas farmacêuticas, tintas, lubrificantes e combustíveis — são, no todo ou em parte, loções que podem ser preparadas utilizando equipamentos de emulsificação por ultrassom. As emulsões estão presentes em todos os aspectos da vida, e compreender como controlar e otimizar seu desempenho é essencial para a produção de produtos de alta qualidade, sendo a qualidade definida como adequada à aplicação final.

Detalhes do Produto

Equipamento de emulsificação ultrassônica

Introdução à Emulsificação

Diferentes indústrias apresentam variações significativas nos processos de fabricação de emulsões, que incluem os componentes utilizados (misturas, incluindo diversos ingredientes na solução), métodos de emulsificação e condições adicionais de processamento. Uma emulsão é uma dispersão de dois ou mais líquidos imiscíveis, e os equipamentos de emulsificação ultrassônica fornecem energia ultrassônica de alta intensidade para dispersar a fase líquida (fase dispersa) em pequenas gotas dentro da segunda fase (fase contínua), exigindo a energia necessária.
Dois líquidos podem formar diferentes tipos de emulsões. Por exemplo, óleo e água. Primeiramente, existe a emulsão óleo-em-água, onde o óleo é a fase dispersa e a água é o meio contínuo. Em segundo lugar, eles podem formar uma emulsão água-em-óleo, onde a água é a fase dispersa e o óleo é a fase contínua. Além disso, também podem se formar emulsões múltiplas, incluindo emulsões do tipo 'água-em-óleo-em-água' e 'óleo-em-água-em-óleo'.

O processo de emulsificação por ultrassom

Diagrama do processo de cavitação ultrassônica

A instabilidade do fluido emulsificante causa coalescência

A emulsificação ultrassônica é causada pela cavitação. As ondas ultrassônicas que atravessam um líquido fazem com que ele se comprima e expanda continuamente. Ondas ultrassônicas de alta intensidade fornecem a energia necessária para a dispersão da fase líquida. Quando a pressão máxima é atingida, ocorre rompimento do líquido nos pontos com forças coesivas mais fracas. Após esse rompimento, observa-se uma sobrepresão no ponto afetado, e algumas cavidades são formadas. Nessas cavidades, os gases dissolvidos no líquido explodem formando bolhas após um curto período.

Para estabilizar as gotículas recém-formadas da fase dispersa e evitar a coalescência, emulsificantes (tensioativos) e estabilizadores são adicionados à emulsão. A distribuição final do tamanho das gotículas é mantida no mesmo nível que logo após a quebra das gotas na zona de dispersão ultrassônica.

O processo de cavitação é influenciado pela frequência e intensidade do ultrassom, e a ocorrência de cavitação no meio depende em grande parte da presença de gás não dissolvido no líquido, onde a presença do gás parece atuar como um catalisador. Em certas pressões, a formação de cavidades depende em alguma medida do tempo de desenvolvimento e da frequência ultrassônica. O processo de emulsificação ultrassônica representa uma competição entre processos opostos. Portanto, é necessário selecionar condições de trabalho e frequências adequadas para que o efeito disruptivo predomine.

Para preparar emulsões óleo-em-água, a intensidade acústica limite necessária é significativamente menor do que a necessária para emulsões água-em-óleo. O tipo de campo acústico afeta o processo de emulsificação, especificamente ao aplicar uma onda estacionária. Em comparação com a aplicação de algumas ondas estáticas, a eficiência do processo melhora. Isso pode ser explicado pelo fato de que, em um campo de onda estática, o processo oposto à dispersão, ou seja, a coalescência, predomina.

Experimento de emulsificação ultrassônica de parafina

As vantagens da emulsificação ultrassônica
--É possível controlar o tipo de emulsão.
--A potência necessária para produzir a emulsão é pequena.
--A emulsão formada é mais estável, algumas podem permanecer estáveis por vários meses a mais de meio ano.
--Alta concentração, a concentração de emulsão pura pode exceder 30%, e com emulsificantes adicionais pode atingir até 70%.
--Custo baixo, uma das características importantes da emulsificação ultrassônica é que ela pode produzir emulsões muito estáveis sem ou com uso mínimo de emulsificantes.
--Comparado aos processos e equipamentos gerais de emulsificação, como turbinas, moinhos coloidais e homogeneizadores, a emulsificação ultrassônica apresenta diversas vantagens.
--A emulsão formada possui pequeno tamanho médio de gotículas (0,2 a 2 micrômetros) e uma faixa estreita de distribuição de tamanho de gotículas (0,1 a 10 micrômetros) ou ainda mais reduzida.

Equipamento de emulsificação HCSONIC apresenta as seguintes características:

Os equipamentos de emulsificação ultrassônica HCSONIC podem ser compostos por um ou vários processadores ultrassônicos com potência superior a mil watts, permitindo efetivamente a transição de aplicações laboratoriais para produção industrial. Eles alcançam resultados comparáveis aos melhores homogeneizadores de alta pressão atuais, possibilitando o processamento contínuo ou em lotes de emulsões finamente dispersas. Os equipamentos de emulsificação ultrassônica HCSONIC possuem custos muito baixos de manutenção e são fáceis de operar e limpar. A potência do equipamento de emulsificação ultrassônica é ajustável, adaptando-se assim às necessidades específicas de emulsificação de diferentes produtos.

Características dos produtos HCSONIC
O equipamento de emulsificação ultrassônica possui cabeçais intercambiáveis (tampas) nas pontas. As tampas possuem filetes resistentes em suas extremidades que se conectam aos cabeçais. Quando as tampas desgastam devido à cavitação, podem ser desrosqueadas e substituídas.

(Nota: Se você realizar um tratamento ultrassônico em soluções contendo solventes orgânicos, álcoois ou qualquer líquido com baixa tensão superficial, o líquido penetrará no interior da ponta com rosca (independentemente de quão bem conectada ela esteja). Uma vez que o líquido entre na ponta, ele afrouxará e causará sobrecarga no instrumento ultrassônico. Se você estiver manipulando amostras contendo solventes ou líquidos de baixa tensão superficial, deverá utilizar uma cabeça de ferramenta com ponta fixa, que pode ser usada para qualquer tipo de amostra.)

imagens do Equipamento

Aplicações de emulsificação ultrassônica

Equipamento de emulsificação ultrassônica tem sido amplamente aplicado em diversos campos industriais, como alimentos, papelaria, revestimentos, químicos, farmacêuticos, têxteis, petróleo e metalurgia. Dispositivos ultrassônicos podem ser facilmente instalados em linhas de produção existentes, tornando conveniente para fabricantes atualizarem seus equipamentos a um custo mais baixo. A emulsificação ultrassônica também pode criar emulsões que métodos convencionais não conseguem alcançar. Métodos comuns de mistura só conseguem produzir 5% de parafina em água, mas surpreendentemente, com o efeito do ultrassom de potência, é possível produzir uma emulsão com 20% de parafina.

As especificações do produto são as seguintes: