一、應用原理

超聲波分散乳化技術基于超聲波在液體中發生的空化效應實現。當超聲波在液體中傳播時，20KHz~40KHz的高頻振動引發液體局部壓力劇烈變化，產生大量微小氣泡。這些氣泡在超聲作用下生長、膨脹并瞬間崩潰，釋放出瞬時高溫（約5000 K）和高壓（約1000 atm），同時伴隨強烈的微射流。此過程可高效破碎分離顆粒團聚體、或促使兩種不互溶液體（如油和水）形成均勻穩定的乳狀液。

超聲波空化作用示意圖

二、應用場景

1.食品工業

用于制備乳化飲品、調味醬、人造奶油等，包括酒類釀造中的陳化處理；提升口感細膩度與產品穩定性，延長貨架期。

2.化妝品生產

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

3.醫藥領域

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工藝顯著提高達50％以上；

4.納米材料制備

打破納米顆粒團聚，實現材料在基液中的均勻分散，優化導電性、催化性等性能。

5.化工與涂料

混合高黏度樹脂、油漆，或制備油水穩定乳液，提升產品均一性及儲存穩定性。

6.生物技術

破碎細胞壁/膜以提取胞內物質（如DNA、蛋白質），應用于疫苗開發及生物制藥。

7.環保領域

乳化含油污水為微米級顆粒，便于后續分離或降解處理。如生物柴油的提取。

8.新能源行業

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

實現不相溶液體（如精油與水基溶液）的穩定混合，替代傳統化學乳化工藝。

超聲波乳化設備示例

三、技術優勢

1. 高效性與高均勻性

空化效應：20-40 kHz超聲波產生微米級氣泡潰滅，瞬時高壓（1000 atm）強力破碎團聚顆粒。

窄粒徑分布：通過調節功率與時間，可精準控制微粒尺寸（如納米乳液D50≤200 nm），優于機械攪拌或高壓均質。

低溫處理與成分保護

非熱過程：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、藥品行業對安全性的嚴苛要求。

3.精準可控性

參數靈活調節：頻率、振幅、處理時間可編程控制，適配不同體系（黏度1-10,000 cP）。

連續化生產：與管道系統集成，實現乳制品、化妝品等行業的自動化流水線作業。

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.環保與經濟性

低能耗：相比高壓均質機節能30%-50%（處理量1 L/min僅需500 W）。

維護成本低：無機械磨損部件，超聲探頭壽命＞5000小時。

6.可擴展性

全規模覆蓋：從實驗室級（毫升量級）到工業級（噸級反應釜、管道式連續處理），工藝參數可無縫放大。

四、設備選擇

Funsonic液體處理設備支持定制化解決方案。杭州Funsonic配備有聲化學小試、中試設備，可免費熱忱為客戶進行打樣活動，根據您提供的材料和要求，經超聲處理得到的結果，來制定合適的產品方案。歡迎客戶朋友前來咨詢、來料試驗。

五、超聲波聲化學處理系統介紹

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

六、總結

超聲波分散乳化技術憑借其高效、精準、環保等特性，在食品、醫藥、新能源等多個領域展現出顯著優勢。其物理作用機制避免了化學添加劑的依賴，同時為工業連續化生產和產品性能優化提供了可靠的技術支撐。