Hielscher Ultrasonics
سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.
اتصل بنا: +49 3328 437-420
راسلنا: info@hielscher.com

الموجات فوق الصوتية في صياغة الطلاء

تدخل المكونات المختلفة ، مثل الأصباغ والحشوات والمضافات الكيميائية والوصلات المتشابكة ومعدلات الريولوجيا في تركيبات الطلاء والطلاء. الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة لتشتت واستحلاب ، إزالة التكتل وطحن هذه المكونات في الطلاء.

يستخدم الموجات فوق الصوتية في صياغة الطلاء من أجل:

تنقسم الطلاءات إلى فئتين عريضتين: الراتنجات والطلاء المنقول بالماء والمذيبات. كل نوع له تحدياته الخاصة. تحفز التوجيهات التي تدعو إلى تقليل المركبات العضوية المتطايرة وارتفاع أسعار المذيبات النمو في تقنيات طلاء الراتنج المنقولة بالماء. استخدام الموجات فوق الصوتية يمكن أن يعزز أداء هذه الأنظمة الصديقة للبيئة.

تعزيز صياغة الطلاء بسبب الموجات فوق الصوتية

يمكن أن تساعد الموجات فوق الصوتية صانعي الطلاءات المعمارية والصناعية والسيارات والخشب على تعزيز خصائص الطلاء ، مثل قوة اللون والخدش والتشقق ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية أو التوصيل الكهربائي. يتم تحقيق بعض خصائص الطلاء هذه من خلال تضمين مواد بحجم النانو ، مثل أكاسيد المعادن (TiO2، السيليكا ، سيريا ، ZnO ، …).

طلب معلومات




لاحظ لدينا سياسة الخصوصية.




نظام تشتت بالموجات فوق الصوتية من 2x UIP1000hdT مع ما مجموعه 2kW قوة معالجة الموجات فوق الصوتية لتشتت الطلاء.

نظام الموجات فوق الصوتية من 2x 1000 واط المشتتات بالموجات فوق الصوتية في خزانة قابلة للتطهير.

تساعد الموجات فوق الصوتية أيضا في إزالة الرغوة (الفقاعات المحبوسة) وإزالة الغازات (الغاز المذاب) للمنتجات عالية اللزوجة. اقرأ المزيد عن إزالة التهوية بالموجات فوق الصوتية وتفريغ السوائل!

نظرا لأنه يمكن استخدام تقنية التشتيت بالموجات فوق الصوتية على مستوى الإنتاج المختبري وعلى مقاعد البدلاء والإنتاج الصناعي ، مما يسمح بمعدلات إنتاجية تزيد عن 10 أطنان / ساعة ، يتم تطبيقها في R&المرحلة D وفي الإنتاج التجاري. يمكن توسيع نطاق نتائج العملية بسهولة وخطية.

كفاءة الطاقة الشاملة مهمة للموجات فوق الصوتية للسوائلأجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher هي كفاءة الطاقة للغاية. تقوم الأجهزة بتحويل حوالي 80 إلى 90٪ من طاقة الإدخال الكهربائية إلى نشاط ميكانيكي في السائل. هذا يؤدي إلى انخفاض كبير في تكاليف المعالجة.

باتباع الروابط أدناه ، يمكنك قراءة المزيد حول استخدام الموجات فوق الصوتية عالية الأداء ل

مستحلب البلمرة باستخدام Sonication

تستخدم تركيبات الطلاء التقليدية كيمياء البوليمر الأساسية. التغيير في تكنولوجيا الطلاء المائي له تأثير على اختيار المواد الخام وخصائصها ومنهجيات الصياغة.

في بلمرة المستحلب التقليدية ، على سبيل المثال للطلاءات المنقولة بالماء ، يتم بناء الجسيمات من المركز إلى سطحها. تؤثر العوامل الحركية على تجانس الجسيمات والتشكل.

يمكن استخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية بطريقتين لتوليد مستحلبات البوليمر.

  • من أعلى إلى أسفل: الاستحلاب/تفريق من جزيئات البوليمر الأكبر حجما لتوليد جزيئات أصغر عن طريق تقليل الحجم
  • من أسفل إلى أعلىاستخدام الموجات فوق الصوتية قبل أو أثناء بلمرة الجسيمات:

 

في هذا الفيديو نعرض لك نظام الموجات فوق الصوتية 2 كيلووات للتشغيل المضمن في خزانة قابلة للتطهير. Hielscher لوازم معدات الموجات فوق الصوتية لجميع الصناعات تقريبا، مثل الصناعة الكيميائية، والأدوية، ومستحضرات التجميل، وعمليات البتروكيماويات وكذلك لعمليات استخراج المذيبات القائمة. تم تصميم هذه الخزانة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ القابلة للتطهير للتشغيل في المناطق الخطرة. لهذا الغرض ، يمكن للعميل تطهير الخزانة المختومة بالنيتروجين أو الهواء النقي لمنع الغازات أو الأبخرة القابلة للاشتعال من دخول الخزانة.

2x 1000 واط الموجات فوق الصوتية في خزانة قابلة للتطهير للتركيب في المناطق الخطرة

صورة مصغرة للفيديو

 

البوليمرات النانوية في المستحلبات الصغيرة

الجسيمات التي تم الحصول عليها عن طريق polyadd في المستحلبات الصغيرةتسمح بلمرة الجسيمات في المستحلبات الصغيرة بتصنيع جزيئات البوليمر المشتتة مع تحكم جيد في حجم الجسيمات. يعد تخليق جزيئات البوليمر النانوية في المستحلبات الصغيرة (المعروفة أيضا باسم المفاعلات النانوية) ، كما قدمها K. Landfester (2001) ، طريقة ممتازة لتشكيل الجسيمات النانوية البوليمرية. يستخدم هذا النهج عددا كبيرا من المقصورات النانوية الصغيرة (مرحلة التشتت) في المستحلب كمفاعلات نانوية. في هذه ، يتم تصنيع الجسيمات بطريقة متوازية للغاية في القطرات الفردية المحصورة. في ورقتها ، تقدم Landfester (2001) البلمرة في المفاعلات النانوية في الكمال العالي لتوليد جزيئات متطابقة للغاية ذات حجم موحد تقريبا. تظهر الصورة أعلاه الجسيمات التي تم الحصول عليها عن طريق الإضافة بمساعدة الموجات فوق الصوتية في المستحلبات الصغيرة.

يمكن تقوية القطرات الصغيرة الناتجة عن تطبيق القص العالي (الموجات فوق الصوتية) وتثبيتها بواسطة عوامل التثبيت (المستحلبات) عن طريق البلمرة اللاحقة أو عن طريق انخفاض درجة الحرارة في حالة المواد ذات درجة الحرارة المنخفضة الذوبان. كما ultrasonication يمكن أن تنتج قطرات صغيرة جدا من حجم موحد تقريبا في دفعة وعملية الإنتاج، فإنه يسمح لسيطرة جيدة على حجم الجسيمات النهائي. لبلمرة الجسيمات النانوية ، يمكن استحلاب المونومرات المحبة للماء إلى طور عضوي ، والمونومرات الكارهة للماء في الماء.

تأثير حجم الجسيمات على مساحة السطحعند تقليل حجم الجسيمات ، تزداد مساحة سطح الجسيمات الإجمالية في نفس الوقت. توضح الصورة الموجودة على اليسار العلاقة بين حجم الجسيمات ومساحة السطح في حالة الجسيمات الكروية. لذلك ، تزداد كمية الفاعل بالسطح اللازمة لتثبيت المستحلب خطيا تقريبا مع إجمالي مساحة سطح الجسيمات. يؤثر نوع وكمية الفاعل بالسطح على حجم القطرة. يمكن الحصول على قطرات من 30 إلى 200 نانومتر باستخدام المواد الخافضة للتوتر السطحي الأنيونية أو الكاتيونية.

أصباغ في الطلاء

الأصباغ العضوية وغير العضوية هي عنصر مهم في تركيبات الطلاء. من أجل تعظيم أداء الصباغ ، هناك حاجة إلى تحكم جيد في حجم الجسيمات. عند إضافة مسحوق الصباغ إلى الأنظمة المنقولة بالماء أو المحمولة بالمذيبات أو الإيبوكسي ، تميل جزيئات الصباغ الفردية إلى تكوين تكتلات كبيرة. يتم استخدام آليات القص العالي ، مثل خلاطات الجزء الثابت الدوار أو مطاحن حبة المحرض تقليديا لكسر هذه التكتلات ولطحن جزيئات الصباغ الفردية. الموجات فوق الصوتية في بديل فعال للغاية لهذه الخطوة في تصنيع الطلاء.

توضح الرسوم البيانية أدناه تأثير الصوتنة على حجم صبغة بريق اللؤلؤ. تقوم الموجات فوق الصوتية بطحن جزيئات الصباغ الفردية عن طريق الاصطدام بين الجسيمات عالي السرعة. الميزة البارزة للموجات فوق الصوتية هي التأثير العالي لقوى القص التجويف ، مما يجعل استخدام وسائط الطحن (مثل الخرز واللؤلؤ) غير ضروري. عندما يتم تسريع الجسيمات بواسطة نفاثات سائلة سريعة للغاية تصل إلى 1000 كم / ساعة ، تصطدم بعنف وتتحطم إلى قطع صغيرة. كشط الجسيمات يعطي الجسيمات المطحونة بالموجات فوق الصوتية سطحا أملسا. بشكل عام ، ينتج عن الطحن والتشتت بالموجات فوق الصوتية توزيع جسيمات دقيق الحجم وموحد.

طحن بالموجات فوق الصوتية وتشتت أصباغ بريق اللؤلؤ.

طحن بالموجات فوق الصوتية وتشتت أصباغ بريق اللؤلؤ. يوضح الرسم البياني الأحمر توزيع حجم الجسيمات قبل الصوتنة ، والمنحنى الأخضر أثناء صوتنة ، ويظهر المنحنى الأزرق الأصباغ النهائية بعد التشتت بالموجات فوق الصوتية.

 

غالبا ما يتفوق الطحن والتشتيت بالموجات فوق الصوتية على الخلاطات عالية السرعة ومطاحن الوسائط حيث يوفر الصوتنة معالجة أكثر اتساقا لجميع الجزيئات. بشكل عام ، ينتج الموجات فوق الصوتية أحجام جسيمات أصغر وتوزيع ضيق لحجم الجسيمات (منحنيات طحن الصباغ). هذا يحسن الجودة الشاملة لمشتتات الصباغ ، حيث تتداخل الجسيمات الأكبر عادة مع قدرة المعالجة واللمعان والمقاومة والمظهر البصري.

نظرا لأن طحن الجسيمات وطحنها يعتمد على التصادم بين الجسيمات نتيجة للتجويف بالموجات فوق الصوتية ، يمكن للمفاعلات فوق الصوتية التعامل مع تركيزات صلبة عالية إلى حد ما (مثل الدفعات الرئيسية) ولا تزال تنتج تأثيرات جيدة لتقليل الحجم. يوضح الجدول أدناه صورا للطحن الرطب ل TiO2.

تظهر جزيئات TiO2 ثاني أكسيد التيتانيوم المطحونة بالموجات فوق الصوتية قطرا منخفضا بشكل كبير وتوزيعا ضيقا للحجم.

TiO2 المطحون بالكرة قبل وبعد الطحن بالموجات فوق الصوتية

تظهر جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم TiO2 بعد الطحن بالموجات فوق الصوتية قطرا منخفضا بشكل كبير وتوزيعا ضيقا للحجم.

رذاذ المجففة TiO2 قبل وبعد الطحن بالموجات فوق الصوتية

يوضح الرسم أدناه منحنيات توزيع حجم الجسيمات لإزالة تكتل ثاني أكسيد التيتانيوم Degussa anatase بواسطة الموجات فوق الصوتية. الشكل الضيق للمنحنى بعد صوتنة هو سمة نموذجية للمعالجة بالموجات فوق الصوتية.

يظهر TiO2 المشتت بالموجات فوق الصوتية (Degussa anatase) توزيعا ضيقا لحجم الجسيمات.

يظهر TiO2 المشتت بالموجات فوق الصوتية (Degussa anatase) توزيعا ضيقا لحجم الجسيمات.

مواد نانوية الحجم في طلاءات عالية الأداء

تكنولوجيا النانو هي تقنية ناشئة تشق طريقها إلى العديد من الصناعات. يتم استخدام المواد النانوية والمركبات النانوية في تركيبات الطلاء ، على سبيل المثال لتعزيز مقاومة التآكل والخدش أو استقرار الأشعة فوق البنفسجية. التحدي الأكبر للتطبيق في الطلاء هو الحفاظ على الشفافية والوضوح واللمعان. لذلك ، تكون الجسيمات النانوية صغيرة جدا لتجنب التداخل مع الطيف المرئي للضوء. بالنسبة للعديد من التطبيقات ، يكون هذا أقل بكثير من 100 نانومتر.

يصبح الطحن الرطب للمكونات عالية الأداء إلى نطاق النانومتر خطوة حاسمة في صياغة الطلاءات المهندسة بالنانو. أي جزيئات تتداخل مع الضوء المرئي ، تسبب الضباب وفقدان الشفافية. لذلك ، هناك حاجة إلى توزيعات ضيقة الحجم للغاية. الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للغاية للطحن الدقيق للمواد الصلبة. يتسبب التجويف بالموجات فوق الصوتية / الصوتية في السوائل في تصادم عالي السرعة بين الجسيمات. تختلف عن مطاحن الخرز التقليدية ومصانع الحصى ، فإن الجسيمات نفسها تتواصل مع بعضها البعض ، مما يجعل وسائط الطحن غير ضرورية.

الشركات ، مثل بانادور (ألمانيا) استخدام الموجات فوق الصوتية Hielscher لتشتيت و deagglomeration من المواد النانوية في الطلاء في القالب. انقر هنا لقراءة المزيد عن التشتت بالموجات فوق الصوتية للطلاء داخل العفن!

لصوتنة السوائل أو المذيبات القابلة للاشتعال في البيئات الخطرة ، تتوفر معالجات معتمدة من ATEX. تعرف على المزيد حول الموجات فوق الصوتية المعتمدة من Atex UIP1000-Exd!

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك وأن نقدم لك نظام تشتت بالموجات فوق الصوتية يلبي متطلباتك!









يرجى ملاحظة سياسة الخصوصية.




يوضح الفيديو تشتت اللون الأحمر بالموجات فوق الصوتية باستخدام UP400St مع مسبار S24d 22mm.

تشتت اللون الأحمر بالموجات فوق الصوتية باستخدام UP400St

صورة مصغرة للفيديو


الخالط بالموجات فوق الصوتية الصناعية للتشتت الفعال وطحن الأصباغ.

MultiSonoReactor MSR-4 هو خالط مضمن صناعي مناسب للإنتاج الصناعي لمشتتات الصباغ والبوليمر.


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.

سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك.

Let's get in contact.