Befolyásoló tényezők és előnyei ultrahangos emulzió berendezések, hogy emulzió

Az emulzió két immiscible folyadék diszperziója, amelyek közül az egyik finom cseppek vagy részecskék formájában diszpergálódik a másikban, vegyes folyadékot képezve. Az egyik nem fogyasztható folyadék másik, nem fogyasztható folyadékban történő diszpergálásának folyamatát emulziósításnak nevezik. Az emulziók kialakulása megköveteli a folyékony emulzió szükséges folyamatát, amely mechanikus nyírást használ a nagy cseppek diszpergált fázisának megszakítására a folyamatos fázisban.

Krém

Az ultrahangos emulzió az emulzió technikai eszköze, azaz a nagyfrekvenciás rezgést ultrahangos jelátalakítón keresztül alkalmazzák a szerszámfejre, így két immiscible folyadékot kevernek össze, hogy emulziót képezzenek. A hagyományos emulzió technikákhoz, azaz a szokásos mechanikus keveréshez képest a szonikálás kisebb méretű cseppeket generálhat, és a phacoemulsification általában kisebb mennyiségű felületaktív anyagra van szükség ahhoz, hogy stabil emulziót biztosítson, mint más technikák.

01

Az ultrahangos emulzifikációt befolyásoló tényezők

Különböző tényezők, amelyek befolyásolják és szabályozzák a szonikációt, beleértve az ultrahangos teljesítményt, az időt, a szonikálás gyakoriságát és az emulzió hőmérsékletét.

hangfrekvencia

A 20-40 kHz-es frekvencia termeli a legjobb emulzifikációt, azaz alacsonyabb frekvenciákon a nyíróerő nagyobb hatással van az emulzifikációra. Ahogy az ultrahangos frekvencia növekszik, a buborékok tágulásának és összeomlásának ideje csökken, ezáltal csökkentve a nyírás mértékét. Magasabb frekvenciákon a kavitációs küszöb növekszik, és a szonikálási folyamat kevésbé hatékony, mivel több teljesítményre van szükség a kavitáció megkezdéséhez. Ultrahangos emulzifikációs berendezések választhatók 20-40 kHz-es frekvencia között, és az adott alkalmazásnak megfelelően különböző frekvenciaszerszám-fejek választhatók ki.

Ultrahangos teljesítmény

Az ultrahangos teljesítmény az emulzió emulzió hatékonyságának egyik fő tényezője. Ahogy az ultrahangos teljesítmény növekszik, a diszpergált fázis cseppmérete csökken. Ha azonban a tápellátás nagyobb, mint 200 W, a kisebb emulziócseppek nagyobb cseppekké összesítik. Ez azért van, mert a nagyszámú kavitációs buborékok, rendkívül nagy energiasűrűség, megnövekedett csepp koncentráció, és a magas ütközések között cseppek ilyen körülmények között. Ezért nagyon fontos meghatározni az optimális teljesítményt a phacoemulsification során. A homogenizációs idő növekedésével a kis cseppek generációja is növekszik. Ugyanakkor az energiasűrűség, a két emulzió technikák lehet összehasonlítani, hogy vizsgálja meg a hatékonyság stabil emulzió kialakulását.

Az oldat hőmérséklete

A phacoemulsification során az oldat hőmérsékletének mérsékelt növekedése az oldat fajok közötti feszültségének és viszkozitásának csökkenését eredményezi, megkönnyítve a keverést és növelve a kavitációs buborékok számát. Ezek a tendenciák nagyon hasznosak az általános emulzifikációs folyamat szempontjából. A folyamatosan növekvő hőmérséklet hatása azonban az emulzifikációra is káros lehet: a kavitációs magok száma növekvő hőmérséklettel növekszik, és a buborékokban lévő légnyomás is növekszik, ami a lökéshullám enyhülését és nagyszámú buborék létrehozását eredményezi. Ez csökkenti a buborék összeomlásakor elért maximális nyomást. A buborékok megnövekedett párolgása miatt a buborékok összeomlása kevésbé erőszakossá válik, ami csökkenti a nyírási erőket és az emulzifikáció hatékonyságát.

Szonikálási idő

Általánosságban elmondható, hogy a phacoemulsification idő növekedése a diszpergált fáziscseppek méretének csökkenését eredményezi. Idővel az oldatban lévő ultrahangos energia mennyisége is nőtt, ami a törött cseppek számának növekedését és az emulziócseppek méretének csökkenését eredményezte. Azonban egy bizonyos feldolgozási időn túl, azaz az optimális feldolgozási időt meghaladva, a kisebb cseppek nagyobb cseppekbe egyesülnek a magas cseppkoncentrációk és a cseppek közötti ütközések előfordulása miatt.

02

Az ultrahangos emulzifikáció előnyei

A hagyományos emulzió technikákkal és berendezésekkel ellentétben a falakokemulzió előnyei nyilvánvalóak.

Az emulzifikációs hatás javítása

A diszpergált fázis cseppméretétől függően az emulziók mikroemulziókba (10–100 nm), nanoemulziókba (100–1000 nm) és makroemulziókba (0,5–100 μm) sorolhatók. Az ultrahang hatékony módszer a diszperziók és emulziók részecskeméretének csökkentésére. Az ultrahangos emulgeáló berendezés kis részecskeméretű (csak 0,2–2 μm) és keskeny cseppméret-eloszlású (0,1–10 μm) emulziókat kaphat, és az emulgeálószerek használata 30%-70% -kal növelheti az emulzió koncentrációját is.

Fokozott emulzióstabilitás

Lényegében az emulziók kinetikailag instabilak, nem alakulnak ki spontán módon, és elkülönülnek az alkotófázisaikba, ha stabilitásukat nem ellenőrzik. Ezért a diszpergált fázis újonnan kialakult cseppek stabilizálása érdekében az összeolvadás ellen emulgeálószereket és stabilizátorokat adunk az emulzióhoz. A phacoemulgeification kevés vagy semmilyen emulgeálószert igényel a stabil emulziók eléréséhez. A szonikálás után az emulzió több hónapig vagy több mint fél évig stabil maradhat.

Az emulzió típusának ellenőrzése

Bizonyos körülmények között mind a "víz az olajban", mind az "olaj a vízben" típusú emulziók ultrahangos technikákkal előállíthatók. A hagyományos emulgeálási módszer csak emulgeálószer hozzáadásával szabályozhatja az emulzió tulajdonságait, és az emulzió típusa nem változtatható meg egyszerűen mechanikus módszerekkel. Az ultrahangos emulzifikációs berendezés kényelmesebbé és rugalmasabbá teszi az emulzifikációs folyamatot.

Alacsony energiafogyasztás

Az ultrahangos emulgeálás energiafogyasztása kisebb, és az azonos mennyiségű emulzió előállításához szükséges energiafogyasztás kisebb, mint a nagynyomású homogenizátoré. A 4,55 m3/h kapacitású emulzió és az 1 μm méretű cseppek, például ultrahangos emulgeálási technológia használatához csak 57 LE hajtóerőre lehet szükség 10.514.1kg / cm2 üzemi nyomáson, de a nagynyomású homogenizátor 70,3351,6 kg. A 4050 LE hajtóerő azonban 4050 LE hajtóerőre van szükség / cm2 üzemi nyomáson, így a phacoemulsification technológia használata sok energiafogyasztást csökkentheti.

Az emulzifikáció hatékonyságának javítása

Az ultrahangos emulzió olyan emulziókat eredményezhet, amelyeket nem lehet szokásos emulzió módszerekkel előállítani. Ahogy az energiasűrűség növekszik, a csepp mérete csökken. Megfelelő energiasűrűségi szinteken a phacoemulsification technológia átlagosan kevesebb, mint 1 μm cseppméretet érhet el. Az ultrahang gyorsabbá teszi a teljes emulziós folyamatot, és nagyobb tisztaságú emulzióhoz hoz létre.