Бид 20 гаруй жилийн турш гоо сайхны бүтээгдэхүүн, хоол хүнс, эмийн үйлдвэрлэлийн шугамын машиныг дэлхийн хэмжээнд нийлүүлдэг. Ялангуяа холигч үйлдвэрлэхэд өөрийн гэсэн арвин туршлага, дэвшилтэт технологи, Жиансу мужид байрладаг үйлдвэртэй.
Холигч үйлдвэрлэхэд эрэлт хэрэгцээнд үндэслэн тохируулж болно. Машин нь сонголттой тул вакуум, холих, халаах, нэгэн төрлийн болгох эмульс гэх мэт функцийг гүйцэтгэдэг. Тиймээс машиныг тухайн бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн процесст үндэслэн хийх болно.
Бид таны туршлагыг сайжруулахын тулд күүки ашигладаг. Энэ сайтыг үргэлжлүүлэн үзэх замаар та бидний күүки ашиглахыг зөвшөөрч байна. Дэлгэрэнгүй мэдээлэл.
Термодинамикийн 2-р хуулийн дагуу арьс арчилгааны ихэнх бүтээгдэхүүн нь тогтворгүй шинж чанартай байдаг, учир нь эдгээр бүтээгдэхүүн нь хоорондоо холилдохгүй хоёр ба түүнээс дээш бодисуудын нэгдэл юм. Хадгалах хугацааг баталгаажуулахын тулд эдгээр бүтээгдэхүүнийг зохих тогтворжуулагчаар баяжуулах шаардлагатай. Ихэвчлэн ион эсвэл ион бус гадаргуугийн бодисыг эмульгатор болгон нэмдэг.
Ийм бага молекул жинтэй амфифилууд нь гоо сайхны бүтээгдэхүүнийг арьсанд тохирохгүй болгодог гэж үздэг. Тиймээс гоо сайхны салбарынхан уламжлалт найрлагыг орлож чадах гадаргуугийн идэвхт бодисгүй лосьонуудыг хайж байна. Хангалттай тогтвортой, гоо зүйн хувьд тааламжтай бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн тулд хамгийн ирээдүйтэй хувилбарууд нь тогтворжуулагчийн хувьд полимер эмульгатор эсвэл хатуу тоосонцор орно.
Эмульсийг боловсруулах уламжлалт аргуудаас гадна бага молекул жинтэй гадаргуугийн идэвхтэй бодисын оронд тохиромжтой макромолекулуудыг ашиглан тогтворжуулах боломжтой. Үргэлжилсэн фазын гарцыг өтгөрүүлж, нэмэгдүүлэхийн тулд полимер нэмснээр эмульсийн тогтвортой байдлыг ихэвчлэн сайжруулдаг.
Гэсэн хэдий ч гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд үндсэн эмульгатор болгон гидроксипропил метилцеллюлоз эсвэл карбомер 1342 зэрэг гадаргуугийн идэвхтэй полимерүүдийг ашиглаж болно. Эдгээр полимерууд нь газрын тосны дуслын нэгдлээс амжилттай сэргийлдэг бүтэцтэй гадаргуугийн хальс үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд гаднах фазын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх тогтворжуулах нөлөө нь ач холбогдолгүй юм.
Ийм бэлдмэлийн ойлголтыг ихэвчлэн гидролипидийн дисперс эсвэл усан дисперс гель гэж нэрлэдэг бөгөөд эдгээр нь нарнаас хамгаалах бүтээгдэхүүнд илүү тохиромжтой байдаг тул "эмульгаторгүй" найрлага гэж нэрлэгддэг. Физик болон химийн үүднээс энэ нь буруу юм. (Олон улсын цэвэр ба хэрэглээний химийн холбооны дагуу эмульгаторын шинж чанарыг дараах байдлаар тодорхойлдог: Эмульгатор нь гадаргуугийн идэвхт бодис юм. Энэ нь уусгагч орчны гадаргуугийн хурцадмал байдлыг бууруулж, бага хэмжээний шингээлтэнд эерэг нөлөө үзүүлдэг. Эмульгатор нь эмульс үүсэхийг дэмжиж, тэдгээрийн нэг буюу хоёуланг нь нэгтгэх, тэдгээрийн коллоид тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. нэгтгэх хувь хэмжээ.)
Эдгээр найрлагыг "уламжлалт" эмульгатороор тогтворжуулсан эмульсээс ялгаж буй зүйл нь цочрол үүсгэх чадвар юм: полимер эмульс нь өндөр молекул жинтэй тул эвэрлэг давхаргад нэвтэрч чадахгүй. Тиймээс Майорка батга гэх мэт сөрөг харилцан үйлчлэлийг хүлээхгүй. Тиймээс тэдгээрийг "эмульгаторгүй" гэж нэрлэдэг. Хүснэгт 1-д зарим сонгодог жишээг үзүүлэв.
Акрилат/С10-30 алкил акрилат кросполимерийг Формула А-д полимер эмульгатор болгон ашигласан. Хамтран тогтворжуулагч болгон гидроксипропил метилцеллюлоз болон полиакрилийн хүчил ашигласан. Нийлэг сополимер нь C10-30 алкил акрилатаар өөрчлөгдсөн, аллил пентаэритритолоор холбосон полимер эмульгатор карбомер 1342 юм.
Липофилийн алкил акрилатын хэсэг нь гидрофилик акрилийн хүчлийн хэсэг давамгайлдаг. Үүссэн макромолекул нь 4 х 109 молекул жинтэй. Материал нь уусдаггүй, харин тохиромжтой суурьтай саармагжуулсан үед 1000 хүртэл удаа тэлдэг.
Карбомер полимер эмульгаторууд нь бага электролитийн концентрацитай усан фазын дусал тос бүрийн эргэн тойронд зузаан хамгаалалтын гель давхарга үүсгэдэг бөгөөд газрын тосны үе шатанд бэхлэгдсэн гидрофобик алкилийн гинжийг үүсгэдэг. Газрын тосны 20 хүртэлх хувийг эмульс болгохын тулд полимер эмульсжүүлэгчийн стандарт тун нь ердөө 0.1% - 0.3% байх ёстой.
Хэрэв лосьон нь электролит агуулсан арьсны гадаргууд хүрвэл хамгаалалтын гель давхарга тэр даруй хавагнадаг тул тогтворгүй болдог. Газрын тосны үе шатыг арилгасны дараа арьсан дээр нимгэн тос үлддэг. Энэхүү үйл явц нь гидрофиль шинж чанартай хэдий ч ашиглалтын явцад усанд тэсвэртэй нарнаас хамгаалах тосыг бий болгоход хялбар болгодог.
Акрилат/С10-30 алкил акрилатын хөндлөн полимерээр тогтворжсон эмульсийг шууд болон шууд бус аргаар бэлтгэж болно (Хүснэгт 2-ыг үз).
Хүснэгт 2 Полимер эмульгаторыг шууд болон шууд бусаар ашиглан усаар тархсан гель бэлтгэх схем
Өндөр молекул жинтэй полимер эмульсжуулагчийн механик задралаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд эмульсийн тогтвортой байдлыг бууруулж болзошгүй тул өндөр хүчин чадалтай нэгэн төрлийн болгогчийг болгоомжтой ашиглах хэрэгтэй. Ихэвчлэн ийм найрлагын дуслын дундаж диаметр нь 20-50 μм байдаг. Гэхдээ энэ нь биеийн тогтвортой байдалд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй.
Хэрэв гоо зүйн зорилгоор нарийн тархсан системийг (1-5 микрон) сонгосон бол амфифилийн эмульгатор, жишээлбэл сорбитан моноолеатыг нэмэхийг зөвлөж байна. Гэсэн хэдий ч ийм томъёог хэзээ ч "эмульгаторгүй" гэж нэрлэж болохгүй.
Хэдийгээр В найрлага (Хүснэгт 1-ийн доод хэсгийг харна уу) нь мөн гидролипидийн дисперсийн төрөл боловч полимер эмульгатор болгон зөвхөн гидроксипропил метилцеллюлозыг (HPMC) ашигладаг.
HPMC-ийг полимер эмульгатор болгон ашигладаг найрлага нь полимер эмульгатор карбомер 1342-ийг ашигладаг ус-липидийн дисперстэй харьцуулахад электролитийн хувьд бага урвалд ордог. Иймээс гадна фазын давсны уусмалыг ашигладаг тос/усны эмульсүүд нь хадгалалтын явцад тогтвортой байдаг.
Арьсанд түрхэхэд механик нөлөөллийн улмаас лосьон нь хэсэгчлэн устаж, арьсан дээр нимгэн тослог хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь арьсны чийгшлийг бууруулдаг. Ус ууршсаны дараа нойтон жингийн нэг хэсэг нь арьсан дээр үлдэж, уян хатан хальс үүсгэдэг бөгөөд үүнд тосны дуслууд нь полимер матрицад бэхлэгддэг.
HPMC тогтворжуулсан эмульсийг Ultra Turrax® гэх мэт ротор-статорын нэгэн төрлийн нэгэн төрлийн болгогч ашиглан бэлтгэдэг. Гомогенжуулагч нь 2-5 мкм хэмжээтэй жижиг дусал үүсгэдэг. Хэт авианы эсвэл өндөр даралттай нэгэн төрлийн болгохын тулд өндөр эрчим хүчний оролтыг дунджаар 100-500 нм диаметртэй наноэмульс үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.
HPMC-ээр тогтворжуулсан наноэмульсийг шингэн липидийн фазаас хүйтэн аргаар боловсруулж болно. Урьдчилсан эмульсийг авахын тулд шингэн тосны фаз ба усан полимер уусмалыг тасалгааны температурт нэгтгэсэн. Урьдчилсан эмульсийг 20-90 МПа өндөр даралттай нэгэн төрлийн нэгэн төрлийн болгогчоор хэд хэдэн удаа дамжуулж эцсийн наноэмульсийг гарган авна.
Техникийн хувьд ямар ч асуудалгүйгээр даралтыг оновчтой хэмжээнээс хэтрүүлэн нэмэгдүүлэх боломжтой боловч энэ нь ихэвчлэн дусал томорч, хүссэн өндөр тархалтыг бий болгодоггүй. Энэ үзэгдлийг хэт боловсруулалт гэж нэрлэдэг бөгөөд полимерээр тогтворжсон эмульсийн нийтлэг шинж чанар юм.
HPMC-ээр тогтворжуулсан эмульсийн өөр нэг онцлог шинж чанар нь чанар нь мэдэгдэхүйц доройтолгүйгээр автоклавт ариутгагддаг явдал юм. Учир нь тэдгээр нь халуунд хувирах боломжтой соль-гель шилжилтийг харуулдаг. 60 ° C-аас дээш температурт гаднах фаз нь өтгөрч, тархсан тосны дуслын хөдөлгөөнөөс сэргийлдэг.
Дуслууд мөргөлдөх боломжгүй бөгөөд нэгдэх хурд нь бараг үл тоомсорлодог. Тиймээс дахин бохирдолд тэсвэртэй сав баглаа боодол хэрэглэвэл найрлага боловсруулагчид хадгалах бодисгүйгээр усан дахь тос эмульсийг бий болгож чадна.
Өмнө дурьдсанчлан эмульсийг зөвхөн карбомер (полиакрилийн хүчил) зэрэг полимер нэмсэний зуурамтгай чанарыг оновчтой болгох нөлөөгөөр тогтворжуулах боломжтой. Полимерийн тогтворжуулах нөлөө нь гадаргуу хоорондын үйл ажиллагааг оролцуулдаггүй тул эдгээр найрлагыг "квази" эмульс гэж нэрлэдэг. "Бальзам" гэж нэрлэгддэг тохиромжтой арилжааны бүтээгдэхүүнүүд нь ихэвчлэн гидрогельд тархсан бага хэмжээний липид агуулдаг.
Липидийн нарийн тархалт нь бие махбодийн тогтвортой байдал, хангалттай хадгалах хугацааг баталгаажуулдаг. Энэхүү арга хэмжээ болон гаднах фазын уналтын стресс нь дуслын урсгалыг багасгаж, улмаар газрын тосны дуслын эмульсжилт, нэгдлийг үр дүнтэй дардаг.
Бид Квинсландын Технологийн Их Сургуулийн профессор Хунся Вантай графен болон бусад хямд нүүрстөрөгчийн материалыг ашиглан арилжааны хувьд ашигтай, хэт хямд, уян хатан перовскит нарны зай үйлдвэрлэх шинэ төслийн талаар ярилцлаа.
Энэ ярилцлагадаа AzoNano одоо байгаа судалгаа, онолыг эсэргүүцсэн фотоник цагийн талстуудад гайхалтай нээлт хийсэн профессор Моти Сегев, Владимир Шалаев нартай ярилцлаа.
Энэ ярилцлагад бид зорилтот молекулуудыг барихын тулд нано халаас ашиглан, химийн процессыг өндөр мэдрэмжтэй илрүүлэх боломжийг олгодог гадаргууг сайжруулсан Раман спектроскопийн шинэ хандлагын талаар ярилцах болно.
ClearView сцинтилляцийн камерууд нь ердийн дамжуулагч электрон микроскопийн (TEM) боломжийг өргөжүүлдэг.
Bruker Hysitron PI 89 Auto SEM ашиглан өндөр хүчин чадалтай хамтран нутагшуулах дүрслэл болон in situ наноиндентаци.
Phe-nx-ийн NANOS, элементийн шинжилгээг хурдан гүйцэтгэдэг, суулгах, ашиглахад хялбар аналитик вандан SEM-ийн талаар мэдэж аваарай.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 11-р сарын 23-ны хооронд