Émulsification par cavitation ultrasonique

Une large gamme de produits intermédiaires et de consommation, tels que les cosmétiques et lotions pour la peau, les pommades pharmaceutiques, les vernis, les peintures et les lubrifiants et les carburants sont à base entièrement ou partiellement d'émulsions.

Les systèmes constitués de plusieurs processeurs à ultrasons jusqu'à 16000 watts chacun, fournissent la capacité nécessaire pour traduire cette application de laboratoire en une méthode de production efficace pour obtenir des émulsions finement dispersées en flux continu ou en lot - obtenant des résultats comparables à ceux des meilleurs résultats actuels. homogénéisateurs de pression disponibles. En plus de cette efficacité élevée dans l'émulsification continue, les appareils ultrasoniques à ultrasons nécessitent très peu d'entretien et sont très faciles à utiliser et à nettoyer. L'échographie prend en charge le nettoyage et le rinçage. La puissance ultrasonique est réglable et peut être adaptée à des produits particuliers et à des exigences d'émulsification.

Les émulsions sont des dispersions de deux ou plusieurs liquides non miscibles. Les ultrasons très intensifs fournissent la puissance nécessaire pour disperser une phase liquide (phase dispersée) en petites gouttelettes dans une seconde phase (phase continue). Dans la zone de dispersion, des bulles de cavitation implosantes provoquent des ondes de choc intenses dans le liquide environnant et aboutissent à la formation de jets de liquide à haute vitesse de liquide.

Afin de stabiliser les gouttelettes nouvellement formées de la phase dispersée contre la coalescence, des émulsifiants (substances tensioactives, tensioactifs) et des stabilisants sont ajoutés à l'émulsion. Comme la coalescence des gouttelettes après la rupture influence la distribution finale de la taille des gouttelettes, des émulsifiants de stabilisation efficace sont utilisés pour maintenir la distribution finale de la taille des gouttelettes à un niveau qui est égal à la distribution immédiatement après la rupture des gouttelettes dans la zone de dispersion ultrasonique. Les stabilisants conduisent en fait à une meilleure perturbation des gouttelettes à densité d'énergie constante.

Des études sur les émulsions huile dans eau (phase aqueuse) et eau dans huile (phase huileuse) ont montré la corrélation entre la densité énergétique et la taille des gouttelettes (par exemple le diamètre de Sauter). Il y a une tendance claire à une plus petite taille de gouttelettes à l'augmentation de la densité d'énergie (cliquez sur le graphique de droite). À des niveaux de densité d'énergie appropriés, les ultrasons peuvent bien atteindre une taille moyenne de gouttelettes inférieure à 1 micron (microémulsion).