Miks on ultrahelitehnoloogia stabiilsete silikoonemulsioonide tootmiseks parem?

I. Ultraheli silikoonõli emulgeerimise tööpõhimõte

Ultraheli emulgeerimise peamine liikumapanev jõud on vedeliku kavitatsiooniefekt. Seade kasutab 20–40 kHz kõrge sagedusega-vibreerivat titaanisulamist ultrahelisondi, et edastada akustiline energia vee-silikooniõli segule.

Mikromullide moodustumine: vahelduv helirõhk põhjustab suure hulga mikroni{0}}suuruste kavitatsiooni mikromullide moodustumist vedeliku sees;

Mullide kokkuvarisemine: pärast kiiret paisumist varisevad mikromullid ägedalt ja silmapilkselt kokku, tekitades lokaliseeritud kõrgeid temperatuure tuhandetes K ja sadu MPa kõrgeid rõhku, millega kaasnevad lööklained ja suure kiirusega -mikrojoad;

Ülipeente tilkade killustumine: lööklained ja tugevad nihkejõud rebivad laiali suured silikoonõlipiisad, lõhustades pideva õlifaasi ühtlaselt hajutatud mikro{0}}faasideks;

Liidese stabiilsus: Ultraheli häired soodustavad emulgaatorite kiiret jaotumist silikoonõli tilkade pinnal, moodustades tiheda kaitsekile ja takistades tilkade agregatsiooni.

Ultraheliga emulgeeritud silikoonõli emulsioonide keskmine osakeste suurus võib ulatuda 0,1–1 μm-ni, osakeste suuruse jaotusindeksiga (PDI) < 0,3, mis on palju suurem kui 5–20 μm tilkade suurus, mis saadakse kiirel segamisel. See on tsentrifuugimise ja pikaajalise ladustamise ajal vähem vastuvõtlik kihistumisele, õli hõljumisele ja settimisele. Kogu protsess ei nõua pikaajalist kuumutamist, vältides kõrgel temperatuuril-kollastumist ja amino-silikoonõlide ja modifitseeritud polüeeter-silikoonõlidega seotud töövõime halvenemise probleeme.

II. Ultraheli emulgeerimise peamised eelised silikoonõli emulsioonide valmistamisel

1. Parandage emulsiooni stabiilsust ja vähendage praagi määra.

Traditsiooniline mehaaniline lõikamine tugineb silikoonõli purustamisel ainult labade hõõrdumisele, mille tulemuseks on väga erinevad tilkade suurused ning suured osakesed hõljuvad ja eralduvad kergesti. Ultraheli kavitatsioon seevastu tagab ühtlase toime kogu pinnale, tekitades ühtlase suuruse ja kõrgusega silikoonõli tilka. Tsentrifuugimine kiirusel 3000 p/min 30 minutit ei too demulgeerumist ja suletud toatemperatuuril hoidmisel üle 6 kuu ei ilmne hõljuvat õli, mistõttu see sobib pikamaatranspordiks ja pikemaks ladustamiseks.

2. Kasutatava emulgaatori kogust vähendatakse oluliselt, parandades toote nahasõbralikke/hüdrofiilseid omadusi.

Tekstiili- ja igapäevases keemiatööstuses põhjustavad silikoonõli emulsioonides sisalduvad liigsed emulgaatorid sageli kangaste vetthülgavust, pesu- ja konditsioneerimistoodete libedustunnet ning suurenenud ärritust. Ultraheli võimas pindadevaheline toime võib vähendada õli ja vee liidese pinget, vähendades lisatava emulgaatori kogust 20–40% võrreldes traditsiooniliste protsessidega. See mitte ainult ei kontrolli tootmiskulusid, vaid tekitab ka vähese -ärrituse, väga hüdrofiilseid aminosilikoonõli emulsioone ja juukseid hooldavaid silikoonõli emulsioone.

3. Madala-temperatuuri emulgeerimine kaitseb modifitseeritud silikoonõli funktsionaalsust.

Modifitseeritud orgaanilised silikoonid, nagu amino-silikoonõli, polüeeter{0}}modifitseeritud silikoonõli ja arüülsilikoonõli, kalduvad kõrgel temperatuuril oksüdeeruma ja kollaseks muutuma ning kaotavad oma pehmed ja hüdrofiilsed omadused. Ultraheli emulgeerimine võimaldab kontrollitud temperatuuritõusu kogu protsessi vältel, välistades vajaduse pikaajalise kuumutamise järele ning säilitades täielikult silikoonõli algse pehmuse, antistaatilised omadused ja levimisomadused. See sobib kõrgekvaliteediliste-pesuhooldusvahendite ja hüdrofiilsete tekstiilipehmendajate tootmiseks.

4. Sobib kõrge viskoossusega, kõrge kuivainesisaldusega silikoonõlide emulgeerimiseks

Kõrge -viskoossusega dimetüülsilikoonõli ja aminosilikoonõli viskoossusega 1000–100 000 cs võib kiire-segamine kergesti põhjustada aglomeratsiooni ja lokaalseid emulgeerimata õlitükke. Ultraheli mikrojoad võivad tungida kõrge -viskoossusega õlifaasi ja valmistada stabiilselt kõrge- kontsentratsiooniga silikoonõli emulsioone, mille tahke aine sisaldus on 20–50%, vähendades transpordi- ja lahjendamiskulusid ning vastates kõrgetele kuivainete nõudmistele katte vahu eemaldamisel ja tööstuslikul vormimisel.

5. Energia-säästlik, suure-jõudlusega ja hõlpsasti hooldatav

Ultraheli emulgeerimine kulutab 25–40% vähem energiat kui kõrgsurve homogeniseerimine sama tootmisvõimsuse juures; sellel puuduvad kergesti kuluvad osad, nagu kõrgsurveventiilid ja lihvkettad, titaanisulamist sond on korrosioonikindel, pikaajaline pidev töö on madalate hoolduskuludega ja seda saab paindlikult vahetada vahelduvate laborimudelite ja pidevate veebipõhiste tööstusmudelite vahel.

6. Paindlik protsess, kohandatav mikrokapslite ja nano-silikoonõli erisüsteemidega

See võib valmistada nano{0}}silikoonõli mikroemulsioone ja aeglaselt{1}}vabastavaid silikoonõli mikrokapsleid ühe sammuga, mille tilgad on kuni sadade nanomeetrite suurused. Seda saab kasutada kvaliteetsetes-nahahooldusessentsides, kauakestvates veekindlates katetes ja pestitsiidide levitamise abivahendites. See on peen formuleerimisprotsess, mida on traditsiooniliste emulgeerimisseadmetega raske saavutada.

III. Ultraheli silikoonõli emulgeerimise tüüpiline protsessivoog

Eelsegu: silikoonõli, kombineeritud emulgaator ja deioniseeritud vesi lisatakse segamispaaki vastavalt valemisuhtele ning eelsegatakse madalal kiirusel, et moodustada jäme õli{0}}vee segu;

Ultraheli homogeniseerimine: segu juhitakse ultrahelihomogenisaatorisse ja ringletakse pidevalt sagedusel 20 kHz 3–10 minutit, kusjuures osakeste suurust jälgitakse reaalajas, kuni see vastab standardile.

pH reguleerimine ja kuumuse säilitamine: Reguleerige pH neutraalseks (6,0–8,0) väikese koguse sidrunhappe/trietanoolamiiniga ja laske sellel madalal temperatuuril seista, et see vahu eralduks;

Filtreerimine ja pakendamine: kasutage emulgeerimata õlitükkide jälgede eemaldamiseks 100–200 silma filtrit ja täitke anum pärast osakeste suuruse, tsentrifugaalstabiilsuse ja tahkete ainete sisalduse kontrollimist.

Laboratoorsetes pilootkatsetes kasutati töölaua vahelduvat ultrahelihomogenisaatorit (töötlemisvõimsus 0,5–50 liitrit), samal ajal kui katse- ja masstootmises kasutati pidevat ultraheli emulgaatorit, mille saab ühendada automaatse tootmisliiniga reaalajas proovide võtmiseks ja emulsiooni osakeste suuruse jälgimiseks.