影响超声波乳化设备乳状的因素有哪些?

乳液是两个不互溶液体的分散体，其中之一以细液态或颗粒类型分散化到另外一种液态中，产生混和液态。将一种不互溶的液态分散化在另外一种不互溶的液态中的一个过程则被称作乳状液。乳液的建立要进行液态乳状液这一必需环节，该环节运用机械设备剪切应力使连续相中的大液态分散介质粉碎。

超声波乳化是乳化的一种技术手段，是指通过超声波转换器将高频振动应用于工具头，从而使得两种不相溶液体混和，产生乳液。相较于传统意义上的乳化技术，即普通的机械混合，超声处理能够形成较超小型的液态，超乳带来稳定乳液所需要的表活剂的总数一般也低于其他技术性。

 

影响乳状的因素

声波频率

20至40kHz的工作频率能够带来最理想的乳化实际效果，则在较低频率下，剪切应力对乳化效果也到起较大的功效。伴随着超声波频率的提高，汽泡澎涨和裂开所需要的时间降低了，从而减少了剪切的程度。在相对较高的工作频率，空化阈值提升，因为需要更多功率来启动空化，因而声波化环节的工作效率降低环节。超声波乳化设备有20至40kHz的工作频率能选，能够依据实际不同类型的应用选择合适频率的工具头。

超声波功率

超声功率是把控乳液乳化效率的重要因素其一。伴随着超声功率的提升，分散介质的液态尺寸会减少。可是，当功率输入大于200W时，较小的乳液液滴会聚集成较大的液态。因为在这种条件下也会产生很多空化汽泡，极高的能量密度，液滴浓度提升以及液态之间的碰撞概率高。因而，在超乳环节中明确最好功率至关重要。伴随着均匀化时间的延长，小液滴的形成也会跟着提升。在同样的比能量下，能够比较两种乳化技术，以检查它们在稳定乳液产生中的工作效率。

溶液温度

在超乳环节中，溶液温度适度的升高也会导致溶液表面张力和粘度的降低，使其更容易混和，并且会使空化汽泡的总数提升。这种趋势对整个乳化过程是非常有利的。然而，温度的持续不断升高对乳状液的影响也有可能是有影响的：空化的核数会伴随温度增加而提升，汽泡内部的气压也会跟着提升，从而产生冲击波的衰减并产生很多汽泡。这会降低汽泡内爆时达到的最大压力。因为汽泡中蒸发的总数提升，汽泡的裂开也会变得不那么剧烈，这也会导致剪切应力和乳状液效率降低。

声波处理时间

一般，超乳时间的提高也会导致分散介质液态的尺寸减少。随着时间的提升，溶液中超声波的能量量也增加了，导致裂开的液态数量提升和乳液液态的尺寸减少。可是，超过一定的处理时间，即超过最好处理时间，因为高液态浓度的长期存在和液态之间的碰撞，会将较小的液滴聚结成较大的液态。

超声波乳化优点

提升乳化实际效果

依据分散介质的液态大小，乳液可分为微乳液（10–100nm），纳米乳液（100–1000nm）和大乳液（0.5–100μm）。超声是一类有效的减少分散液和乳液粒径的方法。超声波乳化设备能够得到小粒径（仅0.2–2μm）和窄液态尺寸分布（0.1–10μm）的乳液，使用乳化剂还可将乳液的浓度提升30％至70％。

增强乳液稳定性

本质上，乳液在动力学上是不稳定，不容易自发性产生，而且假如不把控其稳定性，则会分离成其组成相。因而，为了稳定新形成的分散介质的液态以防止聚结，将乳化剂和稳定剂加入到乳液中。超乳只需要使用少许或不使用乳化剂，即可获得稳定的乳液。超声处理后，乳液可以保持稳定性数月或半年左右。

把控乳液类型

在某些条件下，能通过超声技术产生“油包水”和“水包油”两种类型的乳液。而传统意义上的乳状液方式只能依靠添加乳化剂来控制乳液的特性，单纯通过机械设备方式无法改变乳液的类型。超声波乳化设备使得乳化过程更加方便灵活。

低功耗

超声波乳化的功耗较小，生产制造一样容量的乳液，所需要的功耗小于均质机。可是均质机在70.3351.6kg/cm2工作压力下却需要4050HP的驱动力，因而使用超乳技术性可降低很多耗能。

提升乳化的工作效率

超声波乳化能够带来一般乳状液方式无法执行制作出来的乳液。伴随着比能量的提高，液态尺寸会减少。在适度的比能量水平下，超乳技术性可以实现小于1μm的平均液态尺寸。超声波促使整个乳化过程更加快速，生产的乳液纯度也更高。

审核编辑 黄昊宇