超聲波乳化設備可利用超聲波能量，將兩種或兩種以上的不相溶液體混合在一起，其中一種液體均勻地分散在另一種液體之中形成乳液狀液體。各種各樣的中間體和消費品，如化妝品和護膚品、藥品膏劑、油漆、潤滑油和燃料都是完全或部分的乳液，可以使用超聲波乳化設備進行制備。乳化液存在于生活的各個方面，了解如何控制和優化性能對于生產高質量的產品至關重要，質量定義為適用于最終的應用。
乳化簡介
不同的行業，乳液的制造工藝有很大差異，這些差異包括所使用的組分（混合物，包括溶液中的各種成分），乳化方法，更多的加工條件。乳化液是兩種或更多種不混溶液體的分散體，超聲波乳化設備提供了高強度的超聲波能量，將液相（分散相）分散在第二相（連續相）的小液滴中，所需的能量。
兩種液體可以形成不同類型的乳液，舉個例子，油和水。首先，水包油乳液，其中油是分散相，水是分散介質。其次，它們可以形成油包水乳液，其中水是分散相，油是連續相。同時也可能形成多重乳液，包括“水包油包水”乳液和“油包水包油”乳液。
超聲波乳化過程
超聲波空化過程
乳化液不穩定引起聚結
超聲波乳化是由空化作用引起的。穿過液體的超聲波使其連續地進行壓縮和膨脹。高強度的超聲波提供了分散液相所需的能量。當達到最大壓力時，在內聚力較弱的點處，產生液體破裂。這種破裂之后，在發生破裂的點處出現超壓，并發現存在一些空腔。在這些空洞中，液體溶解的氣體以氣泡的形式在短時間后爆炸。
為了穩定新形成的分散相液滴以防止聚結，將乳化劑（表面活性物質，表面活性劑）和穩定劑加入到乳液中。將最終液滴尺寸分布維持在與超聲分散區中液滴破裂后進行分布時的相等水平。
空化過程受超聲波頻率和強度的影響，體中空化的出現，在很大程度上取決于液體懸浮未溶解氣體的存在，氣體的存在似乎起到了催化劑作用。在一定的壓力下，空腔的形成在一定程度上取決于發展時間和超聲頻率。超聲乳化過程代表了對立過程之間的競爭。因此，有必要選擇合適工作條件和頻率，以便破壞效應占主導地位。
要制備水包油型乳液，其極限聲強比制備油包水型乳液的極限聲強要低得多。聲場的類型影響乳化過程，即施加一定的行波。與施加一些靜止波相比，過程效率提高了。這可以通過以下事實來解釋：在靜止波場中，與分散相反的過程，即凝結占優勢。
超聲波石蠟乳化實驗
超聲波乳化的優點
- 可以控制乳狀液的類型。
- 生產乳液所需的功率小。
- 所形成的乳液更加穩定，有的穩定幾個月至半年以上。
- 濃度高，純乳液濃度可超過30%，外加乳化劑可達70%。
- 成本低，超聲波乳化一個重要的特點就是可以不用或少用乳化劑便產生非常穩定的乳液。
- 與一般乳化工藝和設備（如螺旋槳、膠體磨和均質器等）相比，超聲波乳化具有許多優點。
- 所形成的乳液平均液滴尺寸小（0.2~2微米），液滴尺寸分布范圍窄（0.1~10微米）或更窄。
HCSONIC 乳化設備
HCSONIC波乳化設備可以由一個或多個上千瓦的超聲波處理器組成，有效的提供了將實驗室的應用轉化為工業生產的能力，實現結果媲美當今最好的高壓均質機，以便在連續流動或批量獲得精細分散的乳液。HCSONIC超聲波乳化設備維護成本非常低，而且十分容易操作和清洗。超聲波乳化設備功率可調，可以適應特定的產品的乳化要求。
超聲波乳化設備具有可更換的尖端工具頭（替帽），替帽末端有硬質螺紋連接到工具頭，當替帽由于空化作用引起磨損時，可以擰下并更換。
可更換替帽的工具頭
注意：如果您對含有有機溶劑，醇類或任何低表面張力液體的溶液進行超聲處理，液體將滲入該螺紋尖端內部（無論連接的緊固程度如何）。一旦液體進入尖端，它就會松動并導致超聲波儀過載。 如果您正在處理含有溶劑或低表面張力液體的樣品，則必須使用尖端固定的工具頭，該工具頭可用于任何類型的樣品。
超聲波乳化應用
超聲波乳化設備已廣泛應用于食品、造紙、涂料、化工、制藥、紡織、石油、冶金等工業領域，
超聲設備可以很容易地安裝在現有的生產線上，便于制造商以較低的成本升級設備。超聲波乳化也能創造一般方法不起作用的乳劑。常用的混合方法只能在水中制造5%的石蠟，不可思議的是，在
功率超聲波的作用下，可以制造20%的石蠟乳液。
| 使用頻率 |
19~21 Khz |
功率范圍 |
500-3000W |
| 處理量 |
0.1-50L/h |
外殼材質 |
鋁/不銹鋼 |
| 驅動電源 |
數控發生器 |
工作模式 |
間歇/連續 |
| 工具頭材質 |
鈦合金 |
產品型號 |
HC-LP2010GL |
噪音是唯一已知的問題。
為了使超聲波處理器的噪聲達到可接受的水平，需要最小減少 ~25 dBA。最簡單的解決方案佩戴dBA專業降噪耳罩。耳罩價格低廉且可廣泛使用，但是，它們的使用在許多公共場合可能不方便。
另一種解決方案是將超聲波處理器放置在降噪外殼（消音外殼，隔音外殼）中。對于實驗級設備，這種外殼在許多地方都可以買到，但必須提供相應得的衰減值。
設備具有可更換的尖端工具頭（替帽），替帽末端有硬質螺紋連接到工具頭，當替帽由于空化作用引起磨損時，可以擰下并更換。
夾緊不當可能會損壞系統并使保修失，請勿固定在工具頭或
超聲波換能器外殼上。可以在法蘭上進行固定，振動部分（換能器、變幅桿和工具頭）縱向作高頻來回伸縮運動，只有法蘭的位置是靜止的。否則會引起嘯叫、發熱最后頻率偏移，引起報警。
工具頭尖端必須正確浸沒，如果尖端沒有淹沒，樣品會發泡或起泡。如果尖端太深，則不能有效地循環樣品。這兩種情況都會導致結果不佳。樣品體積低于1ml時經常發生起泡。當振幅設置太高時也會引起起泡。
長時間超聲波處理會導致熱量將工具頭傳輸到換能器。過熱會嚴重損壞換能器和整個超聲系統。需要連續處理超過30分鐘的較大樣品建議加裝換能器的空氣冷卻裝置。
使用脈沖模式。
使用冰冷卻和脈沖模式。
冷卻器提供額外的冷卻能力。
使用耐高溫的工具頭進行處理。
所有超聲波的液體處理都基于
空化效應，因此只需改變設備的功率及工具頭形狀，便可用于萃取、均質、分散及細胞破碎等方面。
超聲波處理器可用于生產穩定的高質量納米乳液，包括液滴尺寸低于100納米的半透明納米乳液。
您應該嘗試其他功率級別，并了解它們對結果的影響。如果您以50％獲得相同的結果，則無需達到70％。但是建議功率保持在80%以下，以延長探頭的使用壽命。
容器形狀和尺寸 - 狹窄的容器優于寬容器，超聲波能量從端面產生并向下傳遞。在處理樣品時，液體被向下推并向各個方向散開。如果容器太寬，將無法有效混合，一些樣品將在周圍未經處理。較寬 容器中相同體積的處理時間短，窄容器中體積的兩倍。此外，探頭不得接觸容器的側面或底部。
| 端面直徑 |
處理量范圍 |
| 1/4英寸（6mm） |
10ml - 50ml |
| 1/2英寸（12mm） |
20ml - 250ml |
| 3/4英寸（19mm） |
50ml - 500ml |
| 1英寸（25mm） |
100ml - 1,000ml |
每個工具頭都有推薦的樣品體積范圍，使用適當尺寸的工具頭非常重要，不僅可以縮短處理時間，還可以延長工具頭的使用壽命，使用攪拌棒可以增加探頭的最大處理量。
功率是傳遞給換能器的電能的量度。它以瓦特為單位（或以百分比）測量并顯示在超聲波設備的屏幕上。在換能器上，電能轉換成機械能。它通過激發壓電晶體, 使它們在換能器內沿縱向移動來實現這 一點。從電能到機械能的這種變化，引起變幅桿的運動，導致工具頭上下移動。
上下動作一次的距離稱為振幅，振幅可調，每個探頭有最大振振幅。 探頭運動阻力越大，傳遞給探頭的功率越大。在處理液體時，其粘度和化學特性會發生變化，導致功率讀數波動。
振幅和強度有直接關系。如果您以低振幅設置操作，您將進行低強度超聲處理。 如果您以高振幅設置操作，您將具有高強度超聲。 為了能夠重現結果，樣品的振幅設定，溫度，粘度和體積都的參數需要保持一致。 當試圖再現超聲處理結果時，幅度而不是功率是最關鍵的。
功率與振幅強度有可變關系。例如，與粘性樣品 (如蜂蜜) 相比，同樣的振幅，超聲波處理水需要的功率更少。對于兩個樣品，幅度/強度相同但功率/瓦數將不同，因為粘性樣品將需要更多的功率以驅 動工具頭。粘性樣品給探針施加了更大的負載，因此系統必須更努力地在相同強度下上下振動。
超聲處理期間瓦數顯示的小波動是正常的。 瓦數上下浮動超過（+/- 20瓦），表明樣品裝置或超聲波儀本身存在問題。
