Ultraschall-EmulsionsgeräteEs ist eine spezielle Ausrüstung, die den Ultraschall-Kavalisierungseffekt verwendet, um die unvereinbare Phase (wie Öl und Wasser) gleichmäßig zu verteilen, mit den Vorteilen der hohen Effizienz, der Abhängigkeit von chemischen Zusatzstoffen und anderen, die weit verbreitet in Lebensmitteln, Medizin, tägliche Chemie und anderen Bereichen verwendet werden. Sein technologischer Kern kann aus vier Aspekten des Arbeitsprinzips, der Schlüsselkomposition, der Kerntechnischen Parameter und der technischen Vorteile analysiert werden.
1. Kernprinzipien
Der Kern der Geräte stützt sich auf den Ultraschallkavitationseffekt: Der Ultraschallgenerator wandelt das elektrische Arbeitssignal in ein hochfrequentes elektrisches Signal um (in der Regel 20kHz-100kHz), der Transformator in eine hochfrequente mechanische Vibration umwandelt und das Material in der Emulsionskammer überträgt. Während des Vibrationsprozesses bilden unzählige kleine Blasen im Inneren des Materials und expandieren schnell, brechen, erzeugen lokale hohe Temperaturen (ca. 5000K), hohen Druck (ca. 100MPa) und starke Stoßwellen, zerstreuen die Dispersionsphase (wie Öltropfen) in kleine Partikel (bis zu 0,1-10 μm), während die Partikel gleichmäßig in der kontinuierlichen Phase (wie Wasser) verteilt werden, um ein stabiles Emulsionssystem zu bilden.
II. Schlüsselstruktur
Ultraschallgenerator: Gerät "Stromquelle", verantwortlich für die Umwandlung des elektrischen Signals und die Frequenzregelung, hochwertige Generatoren können die Frequenz automatisch verfolgen, um die Stabilität der Vibrationen zu gewährleisten.
Energieumwandler: Kernenergieumwandlungsteile, unterteilt in piezoelektrische und magnetische Ausdehnung, die ehemalige wird aufgrund der hohen Umwandlungseffizienz (≥90%), des kleinen Volumens und anderer Eigenschaften häufiger verwendet, deren Leistung direkt den Emulsionseffekt bestimmt.
Amplifier und Emulsionskopf: Amplifier verstärkt die mechanische Vibrationsamplitude, der Emulsionskopf überträgt die Vibrationen auf das Material, der Kopf ist eher als zähnliche oder poröse Struktur ausgebildet, um den Kavalisierungseffekt und den Materialrühreffekt zu verstärken.
Emulsionskammer: Behälter, in dem das Material aufgenommen wird, einige Geräte sind mit einer temperaturgesteuerten Zwischenschicht ausgestattet, die die Emulsionstemperatur regeln kann, um zu vermeiden, dass hohe Temperaturen die Eigenschaften des Materials beeinflussen.
Kerntechnische Parameter
Arbeitsfrequenz: Niedrige Frequenz (20-40kHz) Kavalisierungseffekt ist stark, geeignet für die Emulsion von groben Partikeln; Hochfrequenz (60-100kHz) Emulsion ist feiner und geeignet für wärmeempfindliche Materialien.
Leistungsdichte: Regelmäßiger Bereich 50-500W / L, je höher die Leistungsdichte ist, desto schneller die Emulsionsgeschwindigkeit, aber die Materialtoleranz muss angepasst werden, um zu vermeiden, dass übermäßiger Ultraschall den Materialabbau verursacht.
Emulsionszeit: Je nach Materialeigenschaften, in der Regel 3-30 Minuten, muss die optimale Dauer durch Experimente bestimmt werden, um Effizienz und Emulsionsstabilität zu berücksichtigen.
Temperaturregelung: Die Temperaturregelung der Emulsion der meisten Materialien beträgt 20-60 ° C und muss durch das Kammertemperatursystem genau reguliert werden.
Technische Vorteile und Anwendungsszenarien
Im Vergleich zu herkömmlichen mechanischen Emulsionsgeräten sind ihre Vorteile bemerkenswert: Emulsionspartikel sind gleichmäßiger und feiner und die Stabilität verbessert sich um mehr als 30%; Keine oder weniger Emulgatoren benötigt, senken die Kosten und sind umweltfreundlicher; Die Ausrüstung ist klein, einfach zu bedienen und für kleine Laborprübe und industrielle Massenproduktion geeignet. Typische Anwendungen sind: Soxenemulgation in der Lebensmittelindustrie, Salbenzubereitung in der Medizin, Kosmetikmulsionsproduktion in der chemischen Industrie und Nanopartikelstrahlung in neuen Materialien.