DE957474C

DE957474C - Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, z.B. aus OEl und Wasser

Info

Publication number: DE957474C
Application number: DES14239D
Authority: DE
Inventors: Edith Muellbauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1943-11-05
Filing date: 1943-11-05
Publication date: 1957-02-07

Description

Verfahren zur Herstellung von Emulsionen, z. B. aus Ol und Wasser Zur Herstellung von Emulsionen, z. B. von Lebertranemulsionen, ist es erforderlich, das Öl in das Wasser bzw. das Wasser in das 01 zu dispergieren und für eine innige Verteilung und Vermischung der einzelnen Bestandteile zu sorgen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, Emulsionen mit Hilfe einer Lippenpfeife bzw. lediglich durch eine Düse und eine dieser vorgelagerte Schneide dadurch zu erzeugen, daß man die Pfeife bzw. die Düse unter hohem Druck mit einem der miteinander zu emulgierenden flüssigen Mittel anbläst und für die Ausbreitung der hierbei entstehenden Schallschwingungen, vorzugsweise Ultraschallschwingungen, in dem die andere Komponente enthaltenden Gefäß zu sorgen. Durch die Schall- bzw.
Ultraschallschwingungen findet eine starke Dispergierung der Stoffe statt, und man erhält eine Emulsion. Das bereits vorgeschlagene Verfahren hat den Vorteil, daß die Emulsionen unter Umständen, wenn es sich um wenige Liter bei den Ausgangsstoffen handelt, bereits in wenigen Sekunden hergestellt ist. Nachteilig ist jedoch hierbei wegen des Aufwandes unter Umständen die Anwendung verhältnismäßig hoher Drücke für das Durchpressen der Flüssigkeit durch die Pfeife.
Insbesondere ist dies unerwünscht, wenn nur kleine Emulsionsmengen hergestellt werden soMen, beispielsweise in kleinen Laborbetrieben, z. B.
Apotheken, Drogerien. Man wendet in solchen Fällen dann lieber ein ebenfalls vorgeschlagenes Verfahren an, das es gestattet, die Emulsion mit Hilfe von Rüttelgeräten herzustellen. Diese Rüttelgeräte arbeiten mit einem elektromagnetisdien oder elektrodynamischen Schwingungserzeuger, der aus zwei schwingbar angeordneten, gegeneinander schwingenden Massen besteht. Die eine der beiden Massen ist als Tisch ausgebildet, auf dem Flaschen bzw. andere Gutbehälter befestigt werden können.
Durch die Rüttelung des z. B. Öl und Wasser enthaltenden Gutbehälters entstehen bei geeigneten Frequenzen und bei bestimmtem Hub Emulsionen.
Bei dem letztgenannten Verfahren ist es nachteilig, daß zur Emulgierung verhältnismäßig kleiner Mengen, z. B. weniger Kubikzentimeter, eine verhältnismäßig lange Zeit gerüttelt werden muß.
Auch ergibt sich dabei leicht eine Emulsion, die sich schon nach kurzer Zeit wieder in ihre Ausgangsbestandteiie trennt.
Der Nachteil, der diesem Verfahren anhaftet, wird durch die Erfindung beseitigt. Die Erfindung gestattet durch verhältnismäßig einfach anzuwendende Mittel eine überraschend hohe Ausbeute an Emulsion, selbst bei kleinen Frequenzen und bei kleinen Hüben. Gemäß der Erfindung werden die miteinander zu emulgierenden Bestandteile bei vermindertem Druck mechanischen Schwing- und Rüttelbewegungen von Schall- oder Ultraschallfrequenz ausgesetzt. Der bei der jeweiligen Betriebstemperatur angewendete Druck wird gemäß der weiteren Erfindung mindestens annähernd gleich dem Dampfdruck einer der miteinander zu emulgierenden Bestandteile, vorzugsweise jedoch kleiner als dieser, gewählt. Als Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zur Erzeugung der Schwingbewegungen ein Rütteltisch Verwendung finden. Die Schwingungen können aber auch auf beliebige andere Weise dem Gutbehälter zugeführt werden. So ist es möglich. piezoelektrische oder magnetostriktive Schwinger zu verwenden, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung durchbrochen wird.
Wird der die miteinander zu emulgierenden Bestandteile enthaltende Gutbehälter vor oder während der Einwirkung der Schwingungen evakuiert. so wird bei bestimmtem Unterdruck eine der beiden Flüssigkeiten zu sieden beginnen, d. h. in diesem Augenblick entspricht der Dampfdruck der Flüssigkeit dem angewendeten Druck. Durch diese Maßnahme wird das elastische Gaspolster, welches für gewöhnlich durch in der Flüssigkeit vorhandene und eingeschlossene Gase gebildet wird, entfernt, und durch den Zusammenprall der Flüssig keitsteilchen untereinander und mit den Gefäßwänden treten bei den Rüttelschwingungen außerordentlich heftige, jedoch nur kurze Zeit wirksame Kräfte auf, die eine besonders starke Zerkleinerung der miteinander zu emulgierenden Flüssigkeitsteilchen zur Folge haben. Diese durch Kavitation verursachten Kraftspitzen machen sich durch ein außerordentliches Klirren bemerkbar. Es entsteht auf diese Weise eine e sehr vollkommene Emulsion, die sich lange Zeit hält. Hierbei ist besonders Vorteilhaft, daß als Emulgierungsbeschleuniger (Emulgatoren) wirkende Mittel zu den Ausgangsstoffen nicht verwendet zu werden brauchen.
Die Evakuierung kann durch eine einfache Wasserstrahl- oder Dampfstrahlpumpe durchgeführt werden. Es können aber auch beliebige andere Vakuumpumpen angewendet werden. Auch hier können die Hilfsmittel zur Evakuierung verhältnismäßig einfacher Natur sein, so daß das neue Evakuierungsverfahren überall in einfachster Weise angewendet werden kann. Sowohl die verwendeten Frequenzen als auch die Hübe sind nicht kritisch. Es können beliebige Tonfrequenzen oder auch Ultraschallfrequenzen verwendet werden. Der Hub, also die doppelte Amplitude, kann z. B.
Bruchteile von Millimetern bis zu mehreren Millimetern betragen. Vorteilhaft ist es, den Hub möglichst groß zu wählen. Auch die Größe des Unterdruckes ist nicht kritisch. Zweckmäßig wird aber, wie bereits zum Ausdruck gebracht, ein Druck angewendet, der ungefähr dem Dampfdruck einer der verwendeten Flüssigkeiten entspricht.
Durch die besonders einfache Art des verwendeten Verfahrens ist die Erzeugung von Emulsionen, z. B. aus Fett und Wasser, nicht auf Großbetriebe beschränkt, sondern selbst kleine Betriebe, z. B. Haushalte, sind in der Lage, Emulsionen mit Hilfe der Vorrichtungen, die zur Ausführung des Verfahrens erforderlich sind, herzustellen. So kann neben der bereits erwähnten Arzneimitteltechnik die Nahrungsmitteltechnik das neue Verfahren anwenden, um z. B. Soßen od. dgl. herzustellen. Auch kosmetische Präparate. z. B. Salben, Gesichtswasser u. dgl., sowie fotografische Emulsionen können hergestellt werden.
Auch für verschiedene technische Zwecke ist das neue Verfahren brauchbar, z. B. für die Herstellung von Bindemitteln für den Straßenbau oder zur Herstellung von Farbemulsionen.

Claims

PATENTANsPRÜcHE: I. Verfahren zur Herstellung von Emulsionen durch Behandlung der zu emulgierenden Stoffgemische mit mechanischen Schwing-oder Rüttelbewegungen von Schall-oder Ultraschallfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei vermindertem Druck erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der jeweiligen Temperatur der angewendete Druck mindestens annähernd gleich dem Dampfdruck eines der mit einander zu emulgierenden Bestandteile, vorzugsweise kleiner als dieser, ist.
3; Verfahr, en nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulgierung auf einem elektromagnetisch erregten Rütteltisch erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulgierung bei Rüttelfrequenzen von 100 bis 500 Hz erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Schwingung 0,2 bis 4 mm beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Schall- bzw. Ultraschallfrequenzen durch einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Schwinger erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 626 406; Ludwig B e r g m a n n, Der Ultraschall und seine Anwendung in Wissenschaft und Technik, 2. Auflage, Berlin I939, S. I3 bis I7, 45 bis 47, 768 bis 284; Transactions of the Faraday Society. 3I. Jahrgang. (1935), 5. 835 bis 843.