Equipamento de emulsão por ultra-somÉ o uso do efeito de cavitação de ultra-som para alcançar a dispersão uniforme das fases incompatíveis (como óleo e água), com vantagens como eficiência, dependência de aditivos químicos e outros, amplamente utilizado em alimentos, medicina, química diária e outras áreas. Seu núcleo técnico pode ser analisado em quatro aspectos do princípio de funcionamento, composição-chave, parâmetros técnicos principais e vantagens técnicas.
I. Princípios básicos de funcionamento
O núcleo do equipamento depende do efeito de cavitação de ultra-som: o gerador de ultra-som converte o sinal elétrico de frequência industrial em sinal elétrico de alta frequência (geralmente 20kHz-100kHz), o transductor transforma-se em vibração mecânica de alta frequência e transmite o material na câmara de emulsão. Durante o processo de vibração, o material forma inúmeras bolhas minúsculas dentro e rapidamente se expande, quebra, gerando alta temperatura local (cerca de 5.000 K), alta pressão (cerca de 100 MPa) e ondas de choque fortes, a fase dispersa (como gotas de óleo) é esmagada em partículas pequenas (tamanho de partículas de até 0,1-10 μm), ao mesmo tempo que as partículas são uniformemente dispersas em fase contínua (como água), formando um sistema de emulsão estável.
II. Composição estrutural fundamental
Gerador de ultra-som: o dispositivo "fonte de energia", responsável pela conversão de sinal elétrico e regulamento de frequência, o gerador de alta qualidade pode realizar o rastreamento automático da frequência para garantir a estabilidade da vibração.
Transformador de energia: componentes de conversão de energia do núcleo, divididos em tipo piezoelétrico e magnético, o primeiro é mais comumente usado devido à alta eficiência de conversão (≥90%), pequeno volume e outras características, seu desempenho determina diretamente o efeito de emulsão.
Amplificador e cabeça de emulsão: a variável amplia a amplitude da vibração mecânica, a cabeça de emulsão transmite a vibração para o material, a cabeça é projetada para estruturas serradas ou porosas, reforçando o efeito de cavitação e o efeito de mistura do material.
Câmara de emulsão: o recipiente que contém o material, alguns equipamentos estão equipados com uma laminação de controle de temperatura, que pode regular a temperatura da emulsão para evitar que a alta temperatura afete as propriedades do material.
Parâmetros técnicos principais
Frequência de trabalho: baixo efeito de cavitação de frequência (20-40kHz), adequado para emulsão de partículas grossas; A emulsão de alta frequência (60-100kHz) é mais delicada e é adequada para materiais sensíveis ao calor.
Densidade de potência: faixa convencional de 50-500W / L, quanto maior a densidade de potência, mais rápida a velocidade de emulsão, mas a tolerância do material deve ser combinada para evitar a degradação do material por ultra-som excessivo.
Tempo de emulsão: ajustado de acordo com as propriedades do material, geralmente 3-30 minutos, é necessário determinar experimentalmente a duração óptima, considerando a eficiência e a estabilidade da emulsão.
Controle de temperatura: o controle de temperatura da emulsão da maioria dos materiais é de 20 a 60 ° C e precisa ser regulado com precisão pelo sistema de controle de temperatura da câmara.
Vantagens técnicas e cenários de aplicação
Em comparação com o equipamento de emulsão mecânica tradicional, suas vantagens são significativas: as partículas de emulsão são mais uniformes e delicadas, melhorando a estabilidade em mais de 30%; Sem necessidade ou menos uso de emulsionantes, custos mais baixos e mais ecológicos; O equipamento é pequeno e fácil de operar, adaptado a pequenos testes de laboratório e produção em massa industrial. Aplicações típicas incluem: emulsão de molho na indústria alimentar, preparação de pomadas na indústria farmacêutica, produção de molções cosméticas na indústria química e dispersão de nanopartículas em novos materiais.