تجهیزات امولسیون اولتراسونیک چیست؟

تجهیزات امولسیون اولتراسونیک یک تجهیزات با فرکانس بالا است که از انرژی اولتراسونیک فرکانس بالا برای دستیابی به اختلاط یکنواخت و امولسیون مایعات استفاده می کند. در مقایسه با روش های امولسیون سنتی مانند همزن مکانیکی و همگن سازی فشار بالا ، امولسیون اولتراسونیک دارای مزایای قابل توجهی از جمله راندمان بالا ، مصرف کم انرژی و کیفیت امولسیون خوب است. این یک تجهیزات فرآیند ضروری در زمینه های مواد غذایی ، داروسازی ، مواد آرایشی و مواد شیمیایی تبدیل شده است.

فناوری امولسی سازی اولتراسونیک در اواسط قرن بیستم سرچشمه گرفته است و با پیشرفت فناوری اولتراسونیک قدرت ادامه یافته است. تجهیزات امولسیون مدرن اولتراسونیک از مقیاس آزمایشگاهی تا سیستم تولید صنعتی توسعه یافته است ، با ظرفیت پردازش از چند میلی لیتر تا چندین تن ، نیازهای تولید صنایع مختلف را برآورده می کند.

1. مکانیسم کار اصلی
مکانیسم اصلی کار تجهیزات امولسیون اولتراسونیک مبتنی بر اثر "کاویتاسیون آکوستیک" است. هنگامی که امواج اولتراسونیک با شدت بالا (معمولاً در محدوده فرکانس 20kHz - 100kHz) از طریق مبدل به محیط مایع منتقل می شوند ، مناطق فشار زیاد - فشار و کم - فشار در مایع تشکیل می شوند. در مرحله فشار کم - حباب های خلاء ریز در مایع تولید می شوند. در مرحله فشار بالا ، این حباب ها به سرعت فرو می ریزند و باعث ایجاد درجه حرارت بالا محلی (حدود 5000K) ، فشارهای زیاد (حدود 1000ATM) و امواج شوک قوی می شوند.

این اثر کاویتاسیون خشونت آمیز می تواند:

قطرات فاز پراکنده را تجزیه کنید
تبادل مواد بین رابط دو فاز را ارتقا دهید
به طور قابل توجهی تنش سطح را کاهش می دهد
ثبات امولسیون را بهبود بخشید

2. ترکیب اساسی تجهیزات
یک سیستم کامل امولسیون اولتراسونیک معمولاً شامل مؤلفه های اصلی زیر است:

ژنراتور اولتراسونیک: برق اصلی را به سیگنال های الکتریکی فرکانس بالا تبدیل می کند ، با فرکانس و قدرت قابل تنظیم
مونتاژ مبدل: انرژی الکتریکی را به لرزش مکانیکی تبدیل می کند ، معمولاً با استفاده از مواد سرامیکی پیزوالکتریک
تقویت کننده (پروب): دامنه لرزش مکانیکی را تقویت می کند و به طور مستقیم در محیط درمانی عمل می کند
کانتینر درمانی: با توجه به نیاز فرآیند ، با ژاکت خنک کننده/گرمایش طراحی شده است
سیستم کنترل: تنظیم پارامتر ، نظارت بر فرآیند و ضبط داده ها را تحقق می بخشد

با استفاده از فناوری امولسیون سنتی ، تجهیزات امولسیون اولتراسونیک مزایای بسیاری دارد:

3.1 کیفیت عالی امولسیون: می تواند امولسیون ها را با اندازه ذرات کوچک (تا سطح نانومتر) و توزیع باریک و ثبات خوب تهیه کند
3.2 کنترل دقیق فرآیند: کنترل دقیق با تنظیم پارامترهایی مانند قدرت ، فرکانس و زمان پردازش حاصل می شود
3.3 بهره وری انرژی بالا: انرژی به طور مستقیم بر روی سیستم امولسیون عمل می کند ، از دست دادن گرما اندک است و مصرف انرژی با 30 - 50 ٪ کاهش می یابد
3.4 زمان پردازش کوتاه: معمولاً فقط چند دقیقه برای تکمیل فرآیند امولسیون سازی
3.5 طیف گسترده ای از برنامه ها: می تواند سیستم های ویسکوزیته بالا و محتوای جامد بالا را تحمل کند ، و با برشی دوستانه است - مواد حساس
3.6 تمیز کردن و نگهداری آسان: بدون ساختار مکانیکی پیچیده ، کاهش خطر آلودگی و نیازهای GMP
3.7 می توان در ترکیب با سایر فن آوری ها استفاده کرد: ترکیب آسان با میکروسیالی ، امولسیون غشایی و سایر فناوری ها برای تشکیل یک فرآیند کامپوزیت