一、應(yīng)用原理

超聲波分散乳化技術(shù)基于超聲波在液體中發(fā)生的空化效應(yīng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)超聲波在液體中傳播時(shí)，20KHz~40KHz的高頻振動(dòng)引發(fā)液體局部壓力劇烈變化，產(chǎn)生大量微小氣泡。這些氣泡在超聲作用下生長(zhǎng)、膨脹并瞬間崩潰，釋放出瞬時(shí)高溫（約5000 K）和高壓（約1000 atm），同時(shí)伴隨強(qiáng)烈的微射流。此過(guò)程可高效破碎分離顆粒團(tuán)聚體、或促使兩種不互溶液體（如油和水）形成均勻穩(wěn)定的乳狀液。

超聲波空化作用示意圖

二、應(yīng)用場(chǎng)景

1.食品工業(yè)

用于制備乳化飲品、調(diào)味醬、人造奶油等，包括酒類釀造中的陳化處理；提升口感細(xì)膩度與產(chǎn)品穩(wěn)定性，延長(zhǎng)貨架期。

2.化妝品生產(chǎn)

均勻分散活性成分（如維生素、植物提取物），增強(qiáng)乳液、精華液的吸收性和功效性。

3.醫(yī)藥領(lǐng)域

制備納米乳劑以提高藥物溶解度和生物利用度，或用于疫苗佐劑的分散處理。

中藥制劑中，通過(guò)超聲波萃取，藥材中的生物堿、皂苷、黃酮類成分的提取率比傳統(tǒng)工藝顯著提高達(dá)50％以上；

4.納米材料制備

打破納米顆粒團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)材料在基液中的均勻分散，優(yōu)化導(dǎo)電性、催化性等性能。

5.化工與涂料

混合高黏度樹脂、油漆，或制備油水穩(wěn)定乳液，提升產(chǎn)品均一性及儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

6.生物技術(shù)

破碎細(xì)胞壁/膜以提取胞內(nèi)物質(zhì)（如DNA、蛋白質(zhì)），應(yīng)用于疫苗開發(fā)及生物制藥。

7.環(huán)保領(lǐng)域

乳化含油污水為微米級(jí)顆粒，便于后續(xù)分離或降解處理。如生物柴油的提取。

8.新能源行業(yè)

分散鋰電池電極漿料（如正極材料），提升電池能量密度與循環(huán)壽命。多晶硅、單晶硅材料的提取，石墨烯漿料的制備。

9.日化與制藥

實(shí)現(xiàn)不相溶液體（如精油與水基溶液）的穩(wěn)定混合，替代傳統(tǒng)化學(xué)乳化工藝。

超聲波乳化設(shè)備示例

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1. 高效性與高均勻性

空化效應(yīng)：20-40 kHz超聲波產(chǎn)生微米級(jí)氣泡潰滅，瞬時(shí)高壓（1000 atm）強(qiáng)力破碎團(tuán)聚顆粒。

窄粒徑分布：通過(guò)調(diào)節(jié)功率與時(shí)間，可精準(zhǔn)控制微粒尺寸（如納米乳液D50≤200 nm），優(yōu)于機(jī)械攪拌或高壓均質(zhì)。

低溫處理與成分保護(hù)

非熱過(guò)程：處理溫度低于50℃，避免熱敏成分（酶類、益生菌、維生素）失活。

綠色工藝：減少乳化劑添加量，滿足食品、藥品行業(yè)對(duì)安全性的嚴(yán)苛要求。

3.精準(zhǔn)可控性

參數(shù)靈活調(diào)節(jié)：頻率、振幅、處理時(shí)間可編程控制，適配不同體系（黏度1-10,000 cP）。

連續(xù)化生產(chǎn)：與管道系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)乳制品、化妝品等行業(yè)的自動(dòng)化流水線作業(yè)。

4.多功能性

乳化與破乳雙模式：低頻（20 kHz）用于乳化分散，高頻（100 kHz以上）可破乳處理含油廢水。

廣泛兼容性：支持液-液、固-液、氣-液等多相混合體系。

5.環(huán)保與經(jīng)濟(jì)性

低能耗：相比高壓均質(zhì)機(jī)節(jié)能30%-50%（處理量1 L/min僅需500 W）。

維護(hù)成本低：無(wú)機(jī)械磨損部件，超聲探頭壽命＞5000小時(shí)。

6.可擴(kuò)展性

全規(guī)模覆蓋：從實(shí)驗(yàn)室級(jí)（毫升量級(jí)）到工業(yè)級(jí)（噸級(jí)反應(yīng)釜、管道式連續(xù)處理），工藝參數(shù)可無(wú)縫放大。

四、設(shè)備選擇

Funsonic液體處理設(shè)備支持定制化解決方案。杭州Funsonic配備有聲化學(xué)小試、中試設(shè)備，可免費(fèi)熱忱為客戶進(jìn)行打樣活動(dòng)，根據(jù)您提供的材料和要求，經(jīng)超聲處理得到的結(jié)果，來(lái)制定合適的產(chǎn)品方案。歡迎客戶朋友前來(lái)咨詢、來(lái)料試驗(yàn)。

五、超聲波聲化學(xué)處理系統(tǒng)介紹

它是由超聲波發(fā)生器和超聲波振動(dòng)部件兩部分構(gòu)成。超聲波發(fā)生器（又稱驅(qū)動(dòng)電源），包括整流電路，振蕩電路，放大電路，反饋電路，跟蹤電路等用于產(chǎn)生高頻高功率電流，驅(qū)動(dòng)超聲波振動(dòng)部件工作。超聲波振動(dòng)部件主要包括大功率超聲波換能器、變幅桿、發(fā)射頭（又稱工具頭，材質(zhì)為不銹鋼或鈦合金），用于產(chǎn)生超聲波振動(dòng)；發(fā)射頭浸入液體，將振動(dòng)能量傳遞到液體中。

六、總結(jié)

超聲波分散乳化技術(shù)憑借其高效、精準(zhǔn)、環(huán)保等特性，在食品、醫(yī)藥、新能源等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。其物理作用機(jī)制避免了化學(xué)添加劑的依賴，同時(shí)為工業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)和產(chǎn)品性能優(yōu)化提供了可靠的技術(shù)支撐。