Emulsificación al vacío homogenei: ¿Cómo lograr la dispersión nanoescala para materiales de alta visco?

Enlasindustrias cosmética, farmacéutica y alimentaria, lograr la dispersión a nanoescala de materiales de alta viscoes un reto crítico para mejorar la estabilidad del producto, la eficacia y la calidad sensorial. Los métodos tradicionales de dispersión a menudo luchan con la inefici, el alto consumo de energía y el control impreciso del tamaño de partícula. elEmulemulal vacío homogeneihomogenei.Con su sinergia única de mecanismos mecánicos y físicos, se ha convertido en una solución ideal para la dispersión a nanoescala de materiales de alta visco. Este artículo explora las principales vías tecnológicas utilizando conocimientos del fabricante de Jiangsu GangBen Mixer, un líder en este campo.

1. Principios básicos de trabajo de emulsificación al vacío homogenei.

El homogeneiemulsionante al vacío logra la dispersión a través del sistema de alta cizallde estatrotor combinado con el control del entorno de vacío. Durante la operación, el rotor rota a velocidades que van de miles a decenas de miles de RPM, generando fuerzas de corte ultra altas en el estrecho espacio (típicamente 0,1-1 mm) entre el estator y el rotor. Esta fuerza de cizallal instante rompe las fases de aceite y agua, partículas sólidas, o nanomateriales en mic- o incluso nano-escala de tamaños. Por ejemplo, en la producción de emulsiones cosmé, esta tecnología puede reducir los diámetros de las gotas de aceite de más de 100 μm a 200 nm-2 μm, formando emulsiones estables.

Simultáneamente, el sistema de vacío cumple tres funciones críticas:

Eliminación de burbujas: evita la oxidy la inestabilidad causada por la incorporación de aire durante la agitación tradicional.

Facilide la transferencia de Material: utilizar presión negativa para transferir con precisión las materias primas de los tanques en fase de agua y aceite al recipiente de emulsificación, minimizando los residuos.

Entorno de dispersión optimi: bajo condiciones anaeróbicas, los nanomateriales (por ejemplo, grafeno, dióxido de titani) exhiuna mayor actividad superficial, permitiendo una dispersión más uniforme.

2. Avances tecnológicos para la dispersión nanoescala en materiales de alta viscosidad

El principal desafío con los materiales de alta visco(por ejemplo, pasta de dientes, cremas, nanosuspensiones concentradas) radica en la incapacidad de las fuerzas de cizadura tradicionales para penetrar el medio viscode manera efectiva, lo que conduce a la reaglomerde nanopartículas debido a las fuerzas de van der Waals. El fabricante de la mezcladora Jiangsu GangBen aborda esto a través de las siguientes innovaciones:

2.1 diseño Modular de estatorrotor para el procesamiento de múltiples etapas

Los homogeneiemulal vacío de GangBen's cuentan con módulos de rotor de estatintercambiadaptados a diferentes rangde visco. Por ejemplo:

Materiales de baja visco: las estructuras de gran espacio, multidiente mejoran la turbulencia.

Materiales de alta visco: los diseños de dientes afilaseguran la penetración de la fuerza cortante, actuando directamente sobre las nanopartículas.

En pruebas de laboratorio, su emulsificador al vacío 50L alcanzó un tamaño medio de partícula de 380 nm (D90 < 800 nm) para aceite de nanosilicona de 5000 mPa·s, un punto de referencia en la industria.

2.2 proceso sinérgico de calentamiento por vacío y cizalla

Para superar la aglomeración de nanopartículas impulsada por la energía de la superficie, GangBen emplea un control de proceso de tres etapas:

Etapa de pre-dispersión: bajo vacío, agitación a baja velocidad (50-100 RPM) mezcla nanopolvos con aceites base suavemente, evitando la dispersión de polvo de corte directo a alta velocidad.

Etapa de alto corte: el homogeneifunciona a 10.000-30.000 RPM mientras calienta el material a 40-60 °C a través de calentamiento eléctrico o de vapor, reduciendo la viscoy mejorando la fluidez.

Etapa de desgasificación por vacío: el bombede vacío continuo durante 10-15 minutos elimina las burbujas residuales y los componentes volátiles.

Este enfoque mejoró la estabilidad del FPS en un 23% y la uniformidad de la textura en una línea de producción de nanofiltros solares para una marca de cosméticos importante.

2.3 dispersión asistida por modificación de superficie para nanomateriales aglomerativos

Para materiales fuertemente aglomerativos como grafeno o nanotubos de carbono, GangBen recomienda una sinergia de pre-modificación de la superficie + emulsificación al vacío:

Pre-modificación: los nanomateriales son tratados con líquidos iónicos o organosilanpara introducir grupos hidrofílicos/lipofílicos, reduciendo la energía de la superficie.

Dispersión sinérgica: se agregnanomateriales modificados al emulsificador de vacío, donde las altas fuerzas de corte descomponen aglomerresiduales mientras que el vacío previene la volatide modificadores.

Las pruebas mostraron que la concentración de dispersión de grafeno en aceite de silicona aumentó de 0,5 mg/mL a 2,8 mg/mL sin sedimentación durante seis meses.

3. Jiangsu GangBen Mixer Manufacturer's Industry Impact (en inglés)

Como pionero en la emulsión al vacío de homogeneizantes, Jiangsu GangBen ha servido a más de 3.000 clientes en todo el mundo con soluciones personalizadas.     Los proyectos más destacados son:

Gigante internacional de cosméticos: una línea de producción de 1000L de GangBen logró la dispersión de agentes de protección solar A nanoescala, aumentando la transmisión de la luz (380 nm) de 85% A 97% y mejorando significativamente la protección UV.

Empresa farmacéutica nacional: una escala de laboratorio de 50 litros de GangBen homogenizer permitió el desarrollo de la crema de nanofármacos, aumentando las tasas de liberación de fármacos en un 40% y mejorando