Ultralyd flydende behandling og dens anvendelse

Ultralyd flydende behandlingsprocesser omfatter ultralyd emulsivering, sterilisering, spredning og homogenisering osv. Disse ultralydsprocesser anvendes i vid udstrækning i produktion og fremstilling af kosmetik og personlig plejeprodukter, lægemidler, nanomaterialer og brændstofindustrier.

01

Ved blanding af ubibele væsker i emulsioner er dråbestørrelse og fordeling nøglefaktorer i emulsionsstabilitet. Ultralyd emulsification udstyr kan producere meget fine dråber og smalle størrelser. I de fleste tilfælde kan sonikeringsudstyr producere submikrondråber, når der tilberedes emulsioner batchvis eller in-line. I modsætning til højtryks homogenisatorer kan de høje forskydningskræfter, der genereres af ultralydemulsificeringsudstyr, emulgere endnu højere viskositetsvæsker som tung brændselsolie (HFO). Nogle formuleringer kan kræve tilsætning af emulgatorer eller stabilisatorer. I dette tilfælde hjælper phacoemulsification udstyr også med at blande emulgator jævnt.

For mange brancher er styring af væksten af bakterier og alger i vand en proces tæt forbundet med produktionen. Ultralyd vandbehandlingsudstyr er kendt for sin virkning på cellestruktur, der forårsager celle lysis og celledød, samt dets rengøringskraft på grund af mekanisk chok. Desuden kan rester med et meget simpelt, men effektivt sonikeringstrin, biofilm, med succes fjernes fra tanke, tønder, beholdere og endda filtre. Den højfrekvente vibration og kavitationsforskydningskraft, der genereres af ultralydsudstyret, eliminerer forurening af vand og væsker. De resterende rester skylles let væk uden behov for kontaminerende rengøringsmidler.

Partikler og endda spredninger kan let opnås ved ultralyd. Ultralydsudstyr kan bruges til at producere mikro- og nanoskala finskala dispersion og depolymerisering. Ultralydsspredningsudstyr kan bryde pulver agglomerater i væsker, som konventionelle agitatorer og højforskydningsblandere ikke kan bryde op. Høje kavitationsforskydningskræfter spredes og homogeniserer de agglomererede partikler, hvilket resulterer i højere overfladeareal.

Celleopløsning eller lysis er en almindelig proces i daglig prøveforberedelse i bioteknologiske laboratorier. Målet med lysis er at ødelægge en del af cellevæggen eller hele cellen for at frigive biomolekyler. Såkaldte lysater kan omfatte, for eksempel, plasmider, receptor assays, proteiner, DNA, RNA, og lignende. Efterfølgende trin efter lysis er isolation, organellerisolation eller/og proteinudvinding og konservering. Ultralydsudstyr er et almindeligt værktøj til vellykket celle lysis og ekstraktion.

Mikrobiel inaktivering er en kritisk proces i fødevareforarbejdning. På grund af den stigende efterspørgsel efter friske, mildt forarbejdede fødevarer reagerer industrien på kundernes behov ved at erstatte isoleringsmaterialer med mildere forarbejdningsmetoder. Da mikroorganismer er hovedårsagen til madaffald, skal konserveringsteknikker anvendes på dem. Ultralyd steriliseringsudstyr er en ikke-termisk teknologi, der inaktiverer mikroorganismer i et produkt for bedre at bevare produktets organoleptiske egenskaber, ernæring og funktionalitet. Fordelen ved sonikering er, at intensiteten af sonikering kan styres fuldstændigt, så inaktivering af mikroorganismer kan udføres.

02

Til produktion af kosmetik er blanding af ingredienser et vigtigt skridt. Ultralyd med høj effekt muliggør finkornet homogenisering, spredning og emulgering, f.eks. til fremstilling af cremer og lotioner, neglelak og kosmetik. Mulighederne for ultralyd til ekstraktion og konservering er også velkendte. Da mange kosmetiske ingredienser som lipider, proteiner, aromatiske forbindelser eller farvestoffer fra celler opnås ved ekstraktion, ultralydsudstyr er et potentielt værktøj til nogle nye formuleringer .

Fælles behandlingstrin, såsom blanding og homogenisering, ekstraktion, stabilisering og konservering, erstattes traditionelle metoder gradvist af innovative behandlingsteknikker som ultralydsbehandling. Ultralyd er en ikke-termisk fødevareforarbejdningsmetode. Fordelen ved sonikering er dens blide, hurtige og rene behandling, hvilket reducerer produkttab og forbedrer fødevarekvaliteten ved at bevare friskhed og vitaminer.

Medicinalindustri

Anvendelsen af ultralydsudstyr i den farmaceutiske industri er forskellige, såsom syntese af kemiske forbindelser, ekstraktion af aktive forbindelser (f.eks. phenoler, flavonoider fra planter), emulsivering (emulsion af lotioner, cremer og salver), liposomer Forberedelse (indkapsling) eller inaktiverede vacciner af vira og viruspatogener. I den farmaceutiske produktion kan brugen af ultralydsudstyr øge produktionskapaciteten ved at øge gennemløbet. Industrielt ultralydsudstyr kan bruges til storstilet farmaceutisk præparat i form af batch eller kontinuerlige processer.

Nanomaterialer

Nanomaterialers fysiske egenskaber (såsom optik og magnetisme, specifik varme, smeltepunkt og overfladegenaktivitet) af nanomaterialer (såsom nanorør, grafen, nanodiamonds, keramik, metaloxider osv.) har tiltrukket sig stor opmærksomhed som nye materialer. Men jo mindre partiklerne af nanomaterialer er, jo vanskeligere er det at håndtere. Høj effekt ultralyd er ofte den eneste måde at effektivt påvirke nanopartikler. Virkningen af effekt ultralyd omfatter en bred vifte af applikationer i materialer kemi og udvikling, katalyse, elektronik, energi, og biologi og medicin. En højeffekt ultralydsgenerator er en effektiv måde at opnå de ønskede nanopartikler på.