Máy phân tán siêu âm cho carbon đen

Máy phân tán siêu âm cho muội than

Máy phân tán siêu âm là gì?

Muội than là một dạng cacbon mịn, dạng bột với các đặc điểm chính sau:
1. Quy trình sản xuất

Nó thường được tạo ra bởi quá trình đốt cháy không hoàn toàn hoặc phân hủy nhiệt của hydrocarbon. Trong môi trường công nghiệp, các sản phẩm dầu mỏ nặng như dầu hoặc nhựa than đá được đun nóng đến nhiệt độ cao trong lò có nguồn cung cấp oxy hạn chế. Quá trình này làm cho các phân tử hydrocarbon bị phá vỡ và các nguyên tử cacbon tập hợp lại tạo thành các hạt cacbon đen.

Máy phân tán siêu âm cacbon đen là thiết bị chuyên dụng có các đặc điểm và chức năng sau:

1. Nguyên tắc làm việc

Rung siêu âm: Nó tạo ra sóng siêu âm có tần số cao, thường nằm trong khoảng 20 kHz – 100 kHz. Những sóng siêu âm này tạo ra các vùng áp suất cao và áp suất thấp xen kẽ trong môi trường lỏng, nơi than đen được phân tán.
Hiệu ứng xâm thực: Ở vùng áp suất thấp, các bong bóng nhỏ hình thành và sau đó nhanh chóng sụp đổ khi chúng đi vào vùng áp suất cao. Sự xâm thực này tạo ra các sóng xung kích và tia cực nhỏ cục bộ cực mạnh, phá vỡ các khối kết tụ của các hạt cacbon đen, cho phép chúng phân bố đều hơn trong chất lỏng xung quanh.

2. Cấu trúc

Máy phát điện: Tạo ra tín hiệu điện ở tần số siêu âm, sau đó được truyền đến đầu dò.
Đầu dò: Chuyển đổi năng lượng điện từ máy phát thành các dao động siêu âm cơ học. Nó thường được làm bằng vật liệu áp điện có thể biến dạng khi phản ứng với điện trường tác dụng, tạo ra năng lượng dao động cần thiết.
Đầu dò hoặc còi: Khuếch đại các rung động siêu âm và truyền chúng trực tiếp vào huyền phù cacbon đen. Hình dạng của đầu dò được thiết kế để truyền năng lượng vào môi trường một cách hiệu quả nhằm phân tán tối ưu.

3. Ứng dụng

Sản xuất mực: Than đen là chất màu phổ biến trong mực. Máy phân tán siêu âm đảm bảo các hạt cacbon đen được phân tán mịn và đồng đều, cải thiện độ đồng nhất màu sắc, độ trôi và chất lượng in của mực.
Sản xuất lớp phủ: Đối với các lớp phủ có thêm cacbon đen để tạo màu, chống ăn mòn hoặc chống tia cực tím, máy này giúp tránh lắng đọng hạt, dẫn đến lớp phủ đồng nhất và ổn định hơn.
Hỗn hợp cao su và nhựa: Than đen được sử dụng rộng rãi làm chất độn và chất gia cố trong cao su và nhựa. Sự phân tán siêu âm thúc đẩy sự tích hợp tốt hơn của muội than trong ma trận polymer, tăng cường tính chất cơ học của sản phẩm cuối cùng.

Chất nhũ hóa siêu âm ngày càng được sử dụng nhiều trong ngành mỹ phẩm vì khả năng tạo nhũ tương ổn định và nâng cao công thức sản phẩm. Dưới đây là tổng quan về các ứng dụng và lợi ích của chúng:

Chất nhũ hóa siêu âm là gì?

Chất nhũ hóa siêu âm sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tạo ra sự khuấy động mạnh trong chất lỏng. Quá trình này giúp phá vỡ các hạt và giọt, cho phép trộn đều các pha dầu và nước, điều này rất cần thiết cho nhũ tương.

Ứng dụng trong ngành mỹ phẩm

Hình thành nhũ tương

Kem và nước thơm: Chất nhũ hóa siêu âm thường được sử dụng để sản xuất các loại kem và nước thơm ổn định bằng cách trộn hiệu quả các pha dầu và nước.
Huyết thanh: Chúng có thể giúp tạo ra huyết thanh hiệu suất cao với kích thước hạt mịn để hấp thụ tốt hơn.

Độ ổn định của sản phẩm

Tăng cường độ ổn định: Lực cắt cao do sóng siêu âm tạo ra giúp giảm kích thước hạt, dẫn đến nhũ tương ổn định hơn với thời hạn sử dụng lâu hơn.
Tách tối thiểu: Công nghệ này làm giảm khả năng tách pha trong nhũ tương.

Kết hợp các thành phần hoạt động

Phân tán tốt hơn: Chất nhũ hóa siêu âm cho phép phân phối đồng đều các hoạt chất, chẳng hạn như vitamin, dầu và chiết xuất thực vật, nâng cao hiệu quả của chúng.
Nhũ tương nano: Chúng có thể tạo ra nhũ tương nano, giúp cải thiện khả dụng sinh học của các hợp chất hoạt động.

Chuẩn bị huyền phù

Phân phối đồng đều: Chất nhũ hóa siêu âm cũng được sử dụng để tạo ra huyền phù đồng nhất của các hạt rắn trong công thức chất lỏng, chẳng hạn như tẩy tế bào chết.

Sản xuất mỹ phẩm

Khả năng mở rộng: Những chất nhũ hóa này có thể được mở rộng quy mô cho cả sản xuất hàng loạt nhỏ và quy mô lớn, khiến chúng phù hợp với các nhu cầu sản xuất khác nhau.

Lợi ích của chất nhũ hóa siêu âm

Hiệu quả: Quá trình nhũ hóa có thể nhanh hơn so với các phương pháp truyền thống, tiết kiệm thời gian trong sản xuất.
Chất lượng: Sản phẩm thường có kết cấu và độ ổn định được cải thiện.
Tiết kiệm năng lượng: Quá trình nhũ hóa siêu âm thường đòi hỏi ít năng lượng hơn so với trộn cơ học thông thường.

Cân nhắc

Chi phí thiết bị: Đầu tư ban đầu vào thiết bị siêu âm có thể cao, nhưng lợi ích có thể lớn hơn chi phí về lâu dài.
Kiến thức chuyên môn về công thức: Kiến thức về công thức phù hợp là điều cần thiết để đạt được các đặc tính sản phẩm mong muốn.

Phần kết luận

Chất nhũ hóa siêu âm là một công cụ có giá trị trong ngành mỹ phẩm, cung cấp các phương pháp hiệu quả và hiệu quả để tạo ra nhũ tương ổn định, chất lượng cao và nâng cao hiệu suất tổng thể của các sản phẩm mỹ phẩm. Khả năng cải thiện độ ổn định của công thức và hiệu quả của thành phần khiến chúng ngày càng được các nhà sản xuất ưa chuộng.

tham số:

Các ứng dụng phổ biến của máy phân tán siêu âm cho muội than trong các ngành công nghiệp khác nhau là gì?

Máy phân tán siêu âm cho muội than có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Một số ứng dụng phổ biến như sau:

Công nghiệp cao su

Cải thiện tính chất cơ học: Trong sản xuất lốp xe và các sản phẩm cao su khác, việc phân tán muội than thích hợp là rất quan trọng. Máy phân tán siêu âm phá vỡ cốt liệu cacbon đen thành các hạt nhỏ hơn, đạt được sự phân tán đồng đều hơn trong nền cao su. Điều này giúp tăng cường hiệu quả gia cố của muội than, cải thiện độ bền kéo, khả năng chống mài mòn và chống rách của các sản phẩm cao su 作者:Jaesun Choi;A. Isayev.
Tăng cường khả năng xử lý: Xử lý bằng siêu âm có thể làm giảm độ nhớt của các hợp chất cao su có chứa muội than, giúp việc trộn và xử lý dễ dàng hơn. Ví dụ, nó có thể giảm áp suất khuôn trong quá trình ép đùn, nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.作者:Jaesun Choi;A. Isayev.

Công nghiệp mực và sơn

Đạt được màu sắc đồng nhất: Than đen là chất màu thường được sử dụng trong mực và chất phủ. Máy phân tán siêu âm đảm bảo sự phân tán đồng đều của muội than trong mực hoặc ma trận lớp phủ, mang lại màu sắc đồng đều hơn và tái tạo màu sắc tốt hơn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với mực in và chất phủ chất lượng cao.
Cải thiện độ bóng và độ ổn định: Sự phân tán đồng đều của muội than cũng có thể tăng cường độ bóng và độ ổn định của mực và lớp phủ. Nó ngăn chặn các hạt cacbon đen lắng xuống hoặc kết tụ trong quá trình bảo quản, đảm bảo tính đồng nhất của chất lượng sản phẩm.

Công nghiệp nhựa

Tăng cường tính dẫn điện và nhiệt: Trong một số sản phẩm nhựa, chẳng hạn như nhựa dẫn điện và nhựa tản nhiệt, muội than được thêm vào để cải thiện tính dẫn điện và nhiệt. Máy phân tán siêu âm giúp phân phối đều muội than trong nền nhựa, cải thiện hiệu quả tính chất dẫn điện và tản nhiệt của nhựa.
Cải thiện tính chất cơ học: Tương tự như ngành cao su, sự phân tán đồng đều của muội than trong nhựa cũng có thể nâng cao các tính chất cơ học của chúng, chẳng hạn như độ bền kéo, độ bền va đập và độ cứng.

Công nghiệp điện tử

Sản xuất bột nhão dẫn điện: Trong sản xuất linh kiện điện tử, chẳng hạn như bảng mạch in và màn hình cảm ứng, bột nhão dẫn điện có chứa muội than thường được sử dụng. Máy phân tán siêu âm đảm bảo sự phân tán mịn của muội than trong chất dẫn điện, cải thiện độ dẫn điện và độ bám dính của nó, từ đó cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của các linh kiện điện tử.
Sản xuất vật liệu tổng hợp ống nano carbon: Ống nano carbon và muội than thường được sử dụng cùng nhau để điều chế vật liệu tổng hợp hiệu suất cao. Máy phân tán siêu âm đóng vai trò quan trọng trong việc phân tán ống nano carbon và muội than, giúp cải thiện các tính chất cơ, điện và nhiệt của vật liệu composite.

Bạn có thể giải thích sự khác biệt giữa đồng nhất hóa và nhũ hóa?

Đồng nhất hóa và nhũ hóa đều là các quá trình được sử dụng để trộn các chất, nhưng chúng phục vụ các mục đích khác nhau và liên quan đến các cơ chế riêng biệt. Dưới đây là bảng phân tích về sự khác biệt:

Đồng nhất hóa

Định nghĩa: Đồng nhất hóa là quá trình tạo ra một hỗn hợp đồng nhất về thành phần bằng cách chia nhỏ các hạt lớn hơn thành các hạt nhỏ hơn, phân bố đều hơn.

Mục đích: Mục tiêu chính là đạt được kết cấu đồng nhất và ngăn chặn sự tách rời của các thành phần. Điều này thường được sử dụng trong các sản phẩm thực phẩm và mỹ phẩm.

Cơ chế: Trong quá trình đồng nhất hóa, hỗn hợp chịu tác dụng của áp suất cao hoặc lực cơ học, phá vỡ các hạt và giảm kích thước của chúng. Điều này dẫn đến sự phân tán đồng đều các hạt hoặc giọt rắn trong chất lỏng.

Ứng dụng: Thường được sử dụng trong các sản phẩm từ sữa (như sữa), nước sốt và kem để đảm bảo kết cấu mịn. Trong mỹ phẩm, nó giúp tạo ra các loại kem và lotion đồng nhất.

Nhũ hóa

Định nghĩa: Nhũ hóa là quá trình trộn hai chất lỏng không thể trộn lẫn (thường là dầu và nước) để tạo thành nhũ tương ổn định.

Mục đích: Mục tiêu chính là kết hợp các pha dầu và nước thành một hỗn hợp ổn định trong đó một chất lỏng được phân tán trong chất lỏng kia. Điều này rất quan trọng đối với các sản phẩm như kem, nước thơm và các công thức nhũ hóa khác.

Cơ chế: Quá trình nhũ hóa liên quan đến việc sử dụng chất nhũ hóa (chất hoạt động bề mặt) làm giảm sức căng bề mặt giữa dầu và nước, cho phép hai pha trộn lẫn. Sự khuấy trộn cơ học hoặc sóng siêu âm cũng có thể được áp dụng để tạo ra những giọt nhỏ hơn của chất lỏng này phân tán vào chất lỏng khác.

Ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm (kem, nước thơm), thực phẩm (mayonnaise, nước sốt) và dược phẩm.

Sự khác biệt chính

Tính năng đồng nhất nhũ hóa
Mục đích Tạo sự đồng đều về kích thước hạt Kết hợp các chất lỏng không thể trộn lẫn thành nhũ tương ổn định
Cơ chế Giảm kích thước hạt thông qua áp suất/lực Sử dụng chất nhũ hóa để trộn dầu và nước
Loại sản phẩm Chất lỏng có hạt rắn, kem Nhũ tương dầu trong nước hoặc nước trong dầu
Tính ổn định Nhằm mục đích tạo ra kết cấu đồng nhất Nhằm mục đích tạo ra huyền phù ổn định của hai chất lỏng

Phần kết luận

Trong khi cả hai quá trình đều nhằm mục đích tạo ra hỗn hợp ổn định, thì quá trình đồng nhất hóa tập trung vào việc giảm kích thước hạt để có tính đồng nhất, trong khi quá trình nhũ hóa đặc biệt nhắm đến sự pha trộn ổn định của hai chất lỏng không thể trộn lẫn. Hiểu được những khác biệt này là rất quan trọng khi xây dựng các sản phẩm trong ngành mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm.

Video làm việc để tham khảo: