Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

الموجات فوق الصوتية في طلاء الصياغة

المكونات المختلفة، مثل الأصباغ والحشو، والمضافات الكيماوية، crosslinkers ومعدلات الريولوجيا الخوض في الطلاء والطلاء الصيغ. الموجات فوق الصوتية هي وسيلة فعالة للتشتت والاستحلاب، deagglomeration والطحن لهذه المكونات في الطلاء.

يستخدم الموجات فوق الصوتية في صياغة الطلاء ل:

سقوط الطلاء إلى فئتين رئيسيتين: المنقولة عن طريق المياه والمذيبات والراتنجات والطلاءات القائمة. كل نوع له تحدياته الخاصة. الاتجاهات يدعو ل تخفيض VOC وحفز ارتفاع أسعار المذيبات النمو في تقنيات الراتنج الطلاء التي تنقلها المياه. استخدام ultrasonication يمكن أن يعزز أداء مثل أنظمة صديقة للبيئة.

الموجات فوق الصوتية يمكن أن تساعد في بالتركيب من المعمارية والصناعية وطلاء السيارات والخشب لتعزيز الخصائص طلاء، مثل قوة اللون، والصفر، الكراك والمقاومة للأشعة فوق البنفسجية أو التوصيل الكهربائي. وحققت بعض هذه الخصائص طلاء من قبل إدراج المواد النانوية الحجم، على سبيل المثال أكاسيد المعادن (تيو2، السيليكا، CERIA، أكسيد الزنك، …).

الموجات فوق الصوتية لا مزيد من المساعدة في إزالة الرغوة (شرك فقاعات) و التفريغ (الغاز المذاب) من المنتجات عالية اللزوجة.

وبما أن التكنولوجيا تفريق بالموجات فوق الصوتية يمكن استخدامها على مختبر، مقعد بين كبار و مستوى الإنتاج، والسماح لمعدلات الإنتاجية أكثر من 10 طن / ساعة يتم تطبيقه في R&مرحلة التطوير وفي الإنتاج التجاري. نتائج عملية يمكن زيادتها بسهولة (خطية).

(انقر لعرض أكبر!) وكفاءة الطاقة الكلية من المهم للultrasonication من السوائل. يصف كفاءة كم من الطاقة تنتقل من المكونات في السائل. الأجهزة صوتنة لدينا لديها الكفاءة الكلية لأكثر من 80٪.أجهزة الموجات فوق الصوتية HIELSCHER هي جدا كفاءة الطاقة. أجهزة تحويل تقريبا. 80-90٪ من مدخلات الطاقة الكهربائية إلى النشاط الميكانيكية في السائل. وهذا يؤدي إلى حد كبير انخفاض تكاليف المعالجة.

أدناه، يمكنك أن تقرأ عن استخدام الموجات فوق الصوتية في استحلاب من البوليمرات في النظم المائية، ال تفريق والطحن غرامة أصباغ، و ال تخفيض حجم المواد النانوية.

مستحلب البلمرة

تركيبات الطلاء التقليدية تستخدم كيمياء البوليمرات الأساسي. ال تغيير لتقنية الطلاء المستندة إلى الماء له تأثير على اختيار المواد الخام والممتلكات ومنهجيات صياغة.

في بلمرة مستحلب التقليدية، على سبيل المثال لالطلاء التي تنقلها المياه، وبناء الجزيئات من المركز إلى السطح. العوامل الحركية تؤثر التجانس الجسيمات والتشكل.

المعالجة بالموجات فوق الصوتية يمكن استخدامها بطريقتين توليد المستحلبات البوليمر.

  • من أعلى إلى أسفل: الاستحلاب/تشتيت جزيئات البوليمر من أكبر لتوليد أصغر الجسيمات بتخفيض حجم
  • تصاعدي: استخدام الموجات فوق الصوتية قبل أو أثناء الجسيمات البلمرة

البوليمرات الجسيمات النانوية في Miniemulsions

(انقر لعرض أكبر!) الجزيئات التي حصلت عليها polyaddition في miniemulsions

البلمرة الجسيمات في miniemulsions يسمح لتصنيع جزيئات البوليمر متفرقة مع السيطرة التامة على حجم الجسيمات. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by ك. لاندفيستر هو طريقة لتشكيل النانوية البوليمرية. يستخدم هذا النهج ارتفاع عدد nanocompartments الصغيرة (المرحلة تفريق) في مستحلب كما nanoreactors. في هذه، وقد تم تجميع الجزيئات على نحو مواز للغاية في الفردية، قطرات تقتصر. في ورقتها (جيل على الجسيمات النانوية في Miniemulsions) Landfester يعرض البلمرة في nanoreactors في الكمال عالية لتوليد جزيئات متطابقة إلى حد كبير من حجم موحد تقريبا. ال الصورة أعلاه يظهر الجسيمات التي حصلت عليها polyaddition في miniemulsions.

قطرات صغيرة ولدت من تطبيق القص عالية (ultrasonication) واستقرت عن طريق تثبيت وكلاء (المستحلبات)، يمكن أن تصلب عن طريق البلمرة لاحقة أو انخفاض درجة الحرارة في حالة المواد المنخفضة الحرارة ذوبان. كما يمكن أن تنتج ultrasonication قطرات صغيرة جدا من حجم موحد تقريبا دفعة واحدة وعملية الإنتاج، لأنها تتيح لمراقبة جيدة حول حجم الجسيمات النهائي. لبلمرة الجسيمات النانوية، أحادية ماء يمكن مستحلب إلى مرحلة العضوية، ومونومرات مسعور في المياه.

عندما يقلل من حجم الجسيمات، ويزيد من المساحة الإجمالية سطح الجسيمات في نفس الوقت. الصورة إلى اليسار ويبين العلاقة بين حجم الجسيمات ومساحة السطح في حالة جسيمات كروية (انقر لعرض أكبر!). ولذلك، فإن كمية السطحي اللازمة لتثبيت مستحلب يزيد خطيا تقريبا مع إجمالي مساحة سطح الجسيمات. يؤثر نوع وكمية السطحي على حجم القطرة. يمكن الحصول على قطرات من 30 إلى 200nm باستخدام السطحي أنيوني أو الموجبة.

أصباغ في الطلاء

أصباغ العضوية وغير العضوية تعتبر عنصرا هاما من تركيبات الطلاء. من أجل تحقيق أقصى قدر من أداء الصباغ هناك حاجة إلى السيطرة التامة على حجم الجسيمات. عند إضافة مسحوق صبغة للأنظمة التي تنقلها المياه، solventborne أو الايبوكسي، تميل جزيئات الصباغ الفردية لتشكيل الكتل الكبيرة. وتقليديا تستخدم آليات القص عالية، مثل خلاطات الدوار الموالي أو طواحين المحرض حبة لكسر تلك الكتل وتطحن أسفل جزيئات الصباغ الفردية. Ultrasonication في فعال للغاية لبديل لهذه الخطوة في تصنيع الطلاء.

الصورة إلى اليمين (انقر لعرض أكبر!) إظهار أثر صوتنة على حجم صبغة بريق اللؤلؤ. الموجات فوق الصوتية يطحن الجزيئات الصباغ الفردية العالية السرعة بين تصادم الجسيمات. ميزة بارزة

Ultrasonic processing over high speed mixers, media mills is the more consistent processing of all particles. This reduces the problem of "tailing". As it can be seen on the picture, the distribution curves are almost shifted to the left. Generally, ultrasonication does produce extremely توزيع حجم الجسيمات الضيق (منحنيات الصباغ الطحن). هذا يحسن جودة الشاملة للالتفرق الصباغ، والجزيئات الكبيرة عادة ما تتداخل مع القدرة على التجهيز، لمعان، ومقاومة والمظهر البصري.

منذ الجسيمات طحن ويستند طحن على بين الجسيمات تصادم كنتيجة ل التجويف بالموجات فوق الصوتية، يمكن أن المفاعلات بالموجات فوق الصوتية التعامل إلى حد ما تركيزات عالية الصلبة (على سبيل المثال دفعات الماجستير) والتي لا تزال تنتج تأثيرات جيدة للحد من حجم. ويبين الجدول أدناه صورا لطحن الرطب من تيو2 (انقر على الصور للحصول على عرض أكبر!).

قبل

صوتنة
بعد

صوتنة

تيو2 من مطحنة الكرة

رش تيو المجففة2

الصورة إلى اليمين (انقر لمشاهدة أكبر!) يظهر المنحنيات توزيع حجم الجسيمات لdeagglomeration من ديغوسا أناتاسي ثاني أكسيد التيتانيوم بواسطة ultrasonication. شكل ضيق من منحنى بعد سونيكيشن هو سمة نموذجية من المعالجة بالموجات فوق الصوتية.

المواد Nanosize في الطلاء عالية الأداء

تكنولوجيا النانو هي تكنولوجيا ناشئة تشق طريقها إلى العديد من الصناعات. وتستخدم المواد النانوية والمركبات النانوية في تركيبات الطلاء، على سبيل المثال لتعزيز مقاومة التآكل والخدوش أو الأشعة فوق البنفسجية الاستقرار. التحدي الأكبر للتطبيق في الطلاء هو الحفاظ على الشفافية والوضوح، واللمعان. ولذلك، فإن الجسيمات النانوية تكون صغيرة جدا لتجنب التداخل مع الطيف المرئي للضوء. بالنسبة للعديد من التطبيقات، وهذا هو أقل بكثير من 100nm.

الطحن الرطب من المكونات عالية الأداء إلى مجموعة نانومتر يصبح خطوة حاسمة في صياغة الطلاء نانوهندسيد. أي جزيئات تتداخل مع الضوء المرئي، تسبب الضباب وفقدان في الشفافية. لذلك، مطلوب توزيعات حجم ضيق جداً. Ultrasonication هو وسيلة فعالة جدا لل طحن غرامة المواد الصلبة. التجويف بالموجات فوق الصوتية في سوائل يسبب سرعة عالية التصادمات بين الجسيمات. مختلفة من مصانع حبة التقليدية والمطاحن حصاة، والجزيئات أنفسهم comminuting بعضها البعض، مما يجعل وسائل الاعلام طحن لا لزوم لها.

الشركات، مثل Panadur (ألمانيا) استخدام HIELSCHER أجهزة الموجات فوق الصوتية لتفريق وdeagglomeration للمواد متناهية الصغر في الطلاء في القالب. انقر هنا لقراءة المزيد حول هذا الموضوع.

ل sonication من السوائل القابلة للاشتعال أو المذيبات في بيئات خطرة FM وdeivces على شهادة ATEX، مثل UIP1000-EXD تتوفر.

طلب مزيد من المعلومات حول هذا التطبيق!

الرجاء استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية بشأن هذا الطلب. سنكون سعداء أن نقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


الأدب

(بهريند) ، (أو، (شوبرت) ، (إتش) (2000): تأثير مرحلة اللزوجة المستمر على استحلاب بواسطة الموجات فوق الصوتية، في: الفوق Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

بيرند، O.، شوبرت، H. (2001): تأثير الضغط الهيدروليكي ومحتوى الغاز على استحلاب بالموجات فوق الصوتية المستمر، في: الفوق Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

لاندفيستر، ك. (2001): جيل من النانوية في Miniemulsions. في: المواد المتقدمة 2001، 13، رقم 10، May17th. ايلي VCH.

(فيليشير) (2005): بالموجات فوق الصوتية إنتاج التفرق نانو الحجم والمستحلبات، في: وقائع المؤتمر الأوروبي نانوسيستيمس ENS’05- 5