Принцип и применение ультразвукового эмульгирования

Ультразвуковое эмульгирование относится к процессу смешивания двух (или более) несмешивающихся жидкостей под действием ультразвуковой энергии с образованием дисперсной системы, где одна жидкость равномерно распределяется в другой жидкости и образует эмульсию.
По сравнению с обычными процессами и оборудованием для эмульгирования, такими как пропеллеры, коллоидные мельницы и гомогенизаторы, ультразвуковое эмульгирование имеет характеристики высокого качества эмульгирования, стабильного эмульгирования, стабильных продуктов эмульгирования и низкой требуемой мощности.

Принцип ультразвукового эмульгирования

Считается, что физическим механизмом дробления нерастворимых твердых тел (или жидкостей) является ультразвуковая кавитация. Ультразвуковой кавитационный эффект означает образование большого количества пузырьков в жидкости под действием сильного ультразвука. Маленькие пузырьки будут постепенно расти и увеличиваться под действием ультразвуковой вибрации, а затем внезапно лопнут и расколются, а разделенные пузырьки будут продолжать расти и лопаться. Когда эти маленькие пузырьки быстро схлопываются, они создают высокую температуру и давление внутри пузырьков, а в жидкости вблизи пузырьков генерируются сильные локальные ударные волны из-за высокоскоростного удара жидкости вокруг пузырьков, что также образует локальные высокие температуры. и давление, что приводит к ультразвуковому дроблению и эмульгированию.

Промышленное применение ультразвукового эмульгирования

В фармацевтической промышленности и промышленности товаров повседневного спроса ультразвуковое эмульгирование обычно используется для производства различных эмульсионных продуктов, таких как эмульсионные лекарства, косметика и крем для обуви. Ультразвуковое эмульгирование также можно использовать для получения эмульгированных горючих масел (бензина, дизельного топлива и т. д.) с водой или угольным порошком, чтобы улучшить степень сгорания на единицу топлива.
Эта технология в настоящее время продвигается и используется в ограниченном диапазоне, принося значительные экономические выгоды. Чтобы снизить затраты и адаптироваться к крупномасштабному производству, при ультразвуковом эмульгировании чаще всего используются механические ультразвуковые преобразователи, такие как тростниковые свистки. Для жидкостей, которые трудно эмульгировать, или по другим особым соображениям иногда используются пьезоэлектрические ультразвуковые преобразователи в сочетании с соответствующими системами фокусировки звука для увеличения интенсивности звука.

Медицинское применение факоэмульсификации

Лечение катаракты

С помощью факоэмульсификатора через роговичный или склеральный разрез размером 3-5мм ядро ​​хрусталика дробится ультразвуком с образованием хилезной формы, а затем высасывается вместе с корой. После операции заднюю капсулу хрусталика можно сохранить и одновременно имплантировать заднекамерную интраокулярную линзу.
По сравнению с традиционной хирургией катаракты факоэмульсификация дает лучшие хирургические результаты и стала наиболее надежным методом лечения катаракты.