Ультразвуковое эмульгирование жидкостей: оборудование и технологии

Получение стабильных эмульсий с размером капель до 0,5 мкм без ПАВ. Промышленные и лабораторные аппараты.

20–40 кГц Частота колебаний

< 1 мкм Размер капель

до 5000 л/ч Производительность

месяцы и годы Стабильность эмульсии

Ультразвуковое эмульгирование — это современный метод получения стабильных эмульсий без использования поверхностно-активных веществ и механического перемешивания. Под воздействием высокоинтенсивных ультразвуковых колебаний в жидкости возникает кавитация, которая дробит капли дисперсной фазы до микронных и субмикронных размеров.

Технология позволяет получать эмульсии типа «масло в воде» и «вода в масле» с размером капель от 0,1 до 1 мкм. Такие эмульсии обладают высокой кинетической стабильностью — не расслаиваются месяцами без дополнительных стабилизаторов. Метод востребован в пищевой, косметической, фармацевтической, химической и нефтехимической промышленности.

Наши аппараты обеспечивают непрерывный или циклический режим обработки, легко встраиваются в существующие производственные линии и подходят как для лабораторных исследований, так и для крупносерийного производства.

Оборудование для ультразвукового эмульгирования

Фото модели УЗТА-1/22-ОРв (Вариант исполнения №2)

Цена с НДС

450 000 ₽

Запросить КП Подробнее

Серия «Волна-М»

Модель УЗТА-1/22-ОРв (Вариант исполнения №2)

Назначение

Высокоинтенсивная кавитационная ультразвуковая обработка жидких и жидкодисперсных сред в протяженных технологических объемах малого диаметра при повышенной температуре обрабатываемой среды с возможностью дополнительного крепления УЗКС на технологическом объеме. Аппарат способен работать с тремя раз…

Технические характеристики:

Мощность, ВА, не более	1000
Частота механических колебаний, кГц	20±2,0
Интенсивность УЗ излучения при сменном рабочем инструменте диаметром 20 мм, Вт/см2	150
Интенсивность УЗ излучения при сменном рабочем инструменте диаметром 30 мм, Вт/см2	60
Интенсивность УЗ излучения при сменном рабочем инструменте диаметром 40 мм, Вт/см2	30

В каталог

Для эмульгирования в лабораторных условиях достаточно аппарата мощностью 100–400 Вт с частотой 22–44 кГц. Для пилотных и промышленных задач рекомендуются проточные установки мощностью от 1000 Вт, обеспечивающие непрерывную обработку до нескольких тонн эмульсии в час.

Инженеры нашего центра помогут подобрать аппарат под вашу задачу: тип эмульсии, требуемый размер капель, объём производства. Проведём тестирование на ваших образцах и предложим оптимальную конфигурацию.

Почему ультразвук лучше механического эмульгирования?

Сложно получить субмикронные эмульсии без дорогого оборудования высокого давления

Аппарат ультразвукового эмульгирования даёт капли до 0,1 мкм при давлении в системе до 6 бар

Эмульсия расслаивается через несколько часов после приготовления

Ультразвуковое эмульгирование даёт размер капель 0,1–1 мкм — эмульсия стабильна месяцами без ПАВ

Механический гомогенизатор нагревает продукт и портит термолабильные компоненты

Локальный нагрев только в зоне кавитации — температура эмульсии повышается на 5–15 °C

Параметр	Ультразвуковое	Механическое (гомогенизатор)	Высокого давления
Размер капель	0,1–1 мкм	2–10 мкм	0,5–2 мкм
Стабильность эмульсии	Месяцы и годы	Часы — дни	Недели — месяцы
Потребность в ПАВ	Не требуется или минимум	Высокая	Средняя
Нагрев продукта	Локальный, минимальный	Существенный	Существенный
Энергопотребление	Низкое	Среднее	Высокое
Обслуживание	Минимальное	Регулярная замена уплотнений	Замена клапанов, плунжеров

Ультразвуковое эмульгирование выигрывает у механического и высокого давления по размеру капель, стабильности эмульсии и энергопотреблению. При этом оно не требует высоких давлений и сложного обслуживания. Это делает ультразвук оптимальным выбором для производства стабильных эмульсий в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

Сравнение ультразвукового эмульгирования с другими методами

Отрасль	Тип эмульсии	Результат
Пищевая промышленность	Соусы, майонезы, молочные эмульсии	Однородная текстура, увеличение срока хранения
Косметика	Кремы, лосьоны, сыворотки	Стабильность, отсутствие расслоения
Фармацевтика	Мази, эмульсии для инъекций	Стерильность, точная дозировка
Химическая промышленность	Лакокрасочные материалы, смазки	Тонкий помол, стабильная консистенция
Нефтехимия	Топливные эмульсии, битумные эмульсии	Снижение вязкости, улучшение горения

Ультразвуковое эмульгирование применяется в десятках отраслей — от производства соусов и кремов до топливных эмульсий и фармацевтических препаратов. Технология позволяет получать стабильные эмульсии с заданными характеристиками и адаптируется под конкретные задачи заказчика.

Как мы подбираем оборудование для эмульгирования

Прозрачный и отлаженный процесс — от первой консультации до поставки готового оборудования и технического сопровождения.

Консультация

Анализ задачи и подбор оптимального решения

Проектирование

Разработка технической документации и 3D-моделей

Изготовление

Производство и тестирование оборудования

Поставка

Доставка до клиента и техническое сопровождение

Гарантия качества и надежности

Все оборудование проходит многоступенчатый контроль качества и сертификацию Росстандарта. Гарантия 1 год и постгарантийное обслуживание. Мы несём полную ответственность за качество нашей продукции и предоставляем техническую поддержку на всех этапах эксплуатации.

Сертификация Росстандарта

Гарантия 1 год

Постгарантийное обслуживание

Часто задаваемые вопросы об ультразвуковом эмульгировании

Какой аппарат ультразвукового эмульгирования нужен для лаборатории?

Для лабораторных задач достаточно настольного аппарата мощностью 200–400 Вт с частотой 22 кГц и объёмом обработки от 50 мл до 2 л. Подойдут модели серии "Волна" с погружным рабочим инструментом.

Можно ли встроить оборудование для ультразвукового эмульгирования в существующую линию?

Да. Промышленные аппараты u-sonic проектируются под интеграцию в линии. Поддерживаются протоколы Profinet, EtherCAT, Modbus TCP, аналоговые и цифровые входы-выходы (по предварительной договоренности с заказчиком). Аппарат может получать команду от ПЛК и передавать данные о статусе обработки.

Как подобрать аппарат под мою задачу?

Оставьте заявку на тестирование — мы проведём пробное эмульгирование на ваших образцах, подберём частоту, амплитуду и давление, а затем порекомендуем конкретную модель. Так вы точно будете знать, что оборудование подходит для вашего продукта.

Чем ультразвуковое эмульгирование отличается от механического?

Механический гомогенизатор дробит капли за счёт сдвиговых усилий и даёт размер 2–10 мкм. Ультразвук воздействует через кавитацию — капли дробятся до 0,1–1 мкм. Такая эмульсия стабильнее в 10–100 раз, не требует ПАВ и меньше нагревается.

Какие эмульсии можно получать ультразвуковым методом?

Прямые («масло в воде») и обратные («вода в масле») эмульсии. Пищевые (соусы, майонезы, сливки), косметические (кремы, лосьоны), фармацевтические (мази, эмульсии для инъекций), химические (лакокрасочные материалы, смазки), нефтехимические (топливные и битумные эмульсии).

Нужны ли ПАВ для стабильной эмульсии?

В большинстве случаев — нет. Ультразвуковое эмульгирование даёт субмикронные капли, которые удерживаются в объёме за счёт броуновского движения и электростатических сил. Если рецептура требует ПАВ, их количество снижается на 50–90% по сравнению с механическим методом.

Ультразвуковое эмульгирование в промышленности и лабораториях

Компания «Центр Ультразвуковых Технологий» разрабатывает и производит ультразвуковые аппараты для эмульгирования с 1994 года. Наши установки применяются в пищевой, косметической, фармацевтической, химической и нефтехимической промышленности для получения стабильных эмульсий с размером капель от 0,1 до 1 мкм.

Как работает ультразвуковое эмульгирование

В основе метода — явление акустической кавитации. Под воздействием ультразвуковых колебаний высокой интенсивности в жидкости образуются микропузырьки, которые схлопываются, создавая локальные ударные волны. Эти волны разрушают границу раздела фаз и дробят капли дисперсной фазы до микронных размеров. В отличие от механического перемешивания, ультразвук воздействует на жидкость равномерно по всему объёму, что обеспечивает высокую однородность эмульсии.

Преимущества ультразвукового эмульгирования

Малый размер капель — от 0,1 до 1 мкм, что в 5–20 раз меньше, чем при механическом перемешивании.
Высокая стабильность — эмульсии не расслаиваются месяцами и годами без дополнительных стабилизаторов.
Отсутствие или минимум ПАВ — снижение себестоимости и улучшение потребительских свойств продукта.
Низкое энергопотребление — в 2–5 раз меньше, чем у гомогенизаторов высокого давления.
Минимальный нагрев — локальное воздействие сохраняет свойства термолабильных компонентов.
Простота интеграции — аппараты легко встраиваются в существующие линии, поддерживают промышленные протоколы.

Области применения

Ультразвуковое эмульгирование востребовано в:

Пищевой промышленности — соусы, майонезы, молочные эмульсии, растительные сливки.
Косметике — кремы, лосьоны, сыворотки, шампуни.
Фармацевтике — мази, эмульсии для инъекций, суспензии.
Химической промышленности — лакокрасочные материалы, смазки, клеи.
Нефтехимии — топливные и битумные эмульсии.

Как выбрать аппарат для эмульгирования

При выборе аппарата учитывайте:

Объём производства — для лабораторных задач достаточно 100–400 Вт, для промышленных — от 1000 Вт.
Тип эмульсии — для прямых эмульсий («масло в воде») подходят стандартные проточные системы, для обратных («вода в масле») — специальные сонотроды.
Требуемый размер капель — для субмикронных эмульсий нужны высокие амплитуды и частоты 22–44 кГц.
Возможность интеграции — для серийного производства выбирайте аппараты с пневмоцилиндром или ЧПУ.

Инженеры нашего центра помогут подобрать аппарат под вашу задачу, проведут тестирование на ваших образцах и предложат оптимальную конфигурацию. Свяжитесь с нами для консультации.

Нужна консультация по подбору оборудования?

Наши инженеры помогут подобрать оптимальное решение для ваших технологических задач. Получите бесплатную консультацию и расчет стоимости.

+7 (913) 081-00-00 Написать нам