الموجات فوق الصوتية عالية القدرة لتعزيز الثبات الميكروبي للدهانات
- يمكن أن يؤدي التلف الميكروبي إلى إتلاف تركيبات الدهانات القائمة على الماء والقائمة على المذيبات على حد سواء.
- تقيّد اللوائح البيئية استخدام المبيدات الحيوية. وتُعدّ المعالجة بالموجات فوق الصوتية طريقة فعالة وصديقة للبيئة لحفظ الدهانات.
- تتيح الموجات فوق الصوتية عالية القدرة حتى إعادة تدوير الدهانات والطلاءات التي فسدت بفعل الميكروبات.
حفظ الدهانات بالموجات فوق الصوتية
يشمل حفظ الدهانات منع نمو البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. وتُضاف المبيدات الحيوية عادةً إلى تركيبة الطلاء لقتل الميكروبات. ومع تزايد الطلب على دهانات مستدامة وغير سامة وصديقة للبيئة، تُنتَج تركيبات الدهانات اليوم بمستويات أقل من المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وغالبًا ما تحتوي على نسبة أعلى من الماء. ومن سلبيات هذه التركيبات المستدامة أنها أكثر عرضة بدرجة كبيرة للفساد والتلف الميكروبيين.
تُعدّ الموجات فوق الصوتية عالية القدرة طريقة صديقة للبيئة لحفظ الدهانات والطلاءات. ويساعد التدمير الفعال لخلايا الميكروبات وتحللها على إنتاج دهانات ذات محتوى منخفض من المركبات العضوية المتطايرة (VOC) والمبيدات الحيوية – مع مدة صلاحية طويلة وثبات جيد للمنتج.
التلف الميكروبي للدهانات
تُستخدم الدهانات القائمة على الماء والقائمة على المذيبات لخصائصها الزخرفية والوقائية. وتكون الأنظمة القائمة على الماء عرضة بوجه خاص للتلف الحيوي بفعل الميكروبات.
نظرًا إلى أن اللوائح البيئية تزداد صرامة باستمرار، يجب تقليل كمية المبيدات الحيوية في الدهانات، إذ يمكن أن تضر هذه المبيدات بالبيئة وصحة الإنسان. ولذلك، حدّت اللوائح البيئية بدرجة كبيرة من استخدام المبيدات الحيوية. وتُستخدم المبيدات الحيوية لمنع الفساد الميكروبي للدهانات والطلاءات وتقليله. وهي تتيح مدة صلاحية أطول بكثير وقدرة أكبر على تخزين منتج الطلاء. وبسبب تقليل استخدام المبيدات الحيوية، يلزم اعتماد طريقة بديلة للحفظ.
تُعدّ الموجات فوق الصوتية عالية القدرة تقنية معروفة لتفكيك الخلايا والحفظ، وقد ثبت أنها تقلل استخدام المواد الكيميائية القاسية المضادة للميكروبات / تحلّ محلها.
عواقب الفساد الميكروبي
ينجم تلوث الطلاء عن نمو خلايا ميكروبية غير مرغوب فيها داخل التركيبة و/أو إدخالها إليها، وقد يؤدي إلى أشكال التدهور التالية:
- تغيّر اللون
- تكوّن الغازات
- الرائحة الكريهة
- انخفاض اللزوجة
- تكوّن خيوط لزجة، وعفن، ومواد مخاطية
- انفصال الأطوار
يُعدّ الثبات الميكروبي للدهانات سمة مهمة للجودة، إذ من المعروف أن أي نمو من هذا النوع في المنتج المعبأ في العلب يضعف أداءه الوظيفي. وتساعدك الموجات فوق الصوتية عالية القدرة على تحسين الثبات الميكروبي والحركي لتركيبة الطلاء لديك!
إعادة تدوير الدهانات المتضررة ميكروبيًا بالموجات فوق الصوتية
إذا كانت الدهانات قد فسدت بالفعل بسبب عدم كفاية الحفظ، فإن المعالجة بالموجات فوق الصوتية تتيح لك إعادة تدوير الدهانات والطلاءات في حالتها الرطبة. وعندما تتجاوز الدهانات والطلاءات مدة صلاحيتها، يمكن تجديد التركيبة بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية. ويمكن عكس عدم ثبات التركيبة وفسادها: إذ تعمل المعالجة المكثفة بالموجات فوق الصوتية على تفكيك الميكروبات وحفظ التركيبة وتثبيتها، بحيث يعود الطلاء منتجًا قابلًا للبيع. ويمكن إدخال المنتج المعاد تدويره في تيار تحضير التركيبة وتعبئته في علب للبيع مجددًا.
تتيح لك هذه العملية البسيطة إعادة تدوير تركيبات الدهانات المتضررة، مما يمنع الخسائر الاقتصادية الناجمة عن الفساد (بما في ذلك تكاليف التخلص من النفايات).
فوائد الموجات فوق الصوتية عالية القدرة:
خطوة واحدة – تأثيرات متعددة
- تحفظ الموجات فوق الصوتية عالية القدرة تركيبة الطلاء لديك عن طريق تفكيك الميكروبات والفطريات والطحالب
- تطحن الموجات فوق الصوتية الجسيمات وتشتتها وتفكك تكتلاتها لتصل إلى أحجام ميكرونية ونانوية
- تساعد المعالجة بالموجات فوق الصوتية على إزالة الغازات من التركيبة
- إعادة تدوير المنتجات الفاسدة التي تجاوزت مدة صلاحيتها
احصل على تركيبة طلاء متجانسة و ثابتة باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية القدرة!
جهاز واحد لإنجاز 3 خطوات معالجة
تُعدّ المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية معالجة متعددة الاستخدامات بدرجة كبيرة. ويمكن لمجانس بالموجات فوق الصوتية واحد مُركَّب إنجاز ثلاث خطوات معالجة:
- الطحن, تفكيك التكتلات والتشتيت
- التثبيت الميكروبي والحفظ
- إزالة الغازات من التركيبة
الموجات فوق الصوتية الصناعية عالية القدرة
إن أجهزة Hielscher الصناعية العاملة بالموجات فوق الصوتية يمكن تركيبها بسهولة ودمجها في مرافق الإنتاج القائمة. ولتحقيق معدلات إنتاج مرتفعة، تُستخدم وحداتنا المتينة العاملة بالموجات فوق الصوتية غالبًا كأنظمة مدمجة في خط الإنتاج. ويمكن تغذية تركيبة الطلاء إما عبر نظام للمرور مرة واحدة أو عبر نظام لإعادة التدوير. ويمكن تكييف عدد مرات المرور عبر المنطقة ذات النشاط التجويفي المكثف في المفاعل العامل بالموجات فوق الصوتية بحسب المنتج والمتطلبات المحددة.
ويمكن تجميع أنظمة Hielscher العاملة بالموجات فوق الصوتية، مثل UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 أو UIP16000 ، في مجموعات بحيث لا يكون هناك حد فعلي تقريبًا للطاقة الإنتاجية.
صُممت جميع أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية للعمل 24/7، وتتطلب قدرًا ضئيلًا جدًا من الصيانة. ويسهل تنظيف حجرات المفاعل بفضل شكلها الهندسي البسيط وجهاز التنظيف بالموجات فوق الصوتية الموجود في الموقع (CIP).
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية للخدمة الشاقة UIP16000 (16kW)
الموجات فوق الصوتية عالية القدرة لحفظ الدهانات: UIP1500hd
المصادر والمراجع
- Downey, A. (2012): استخدام المبيدات الحيوية في حفظ الدهانات. في: H.W. Rossmoore: دليل استخدام المبيدات الحيوية والمواد الحافظة. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): تحليل تدهور الدهانات بفعل الأنواع الفطرية والبكتيرية. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): التقييم الميكروبي وتدهور الدهانات ومنتجات الطلاء. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): التحلل الحيوي للدهانات: الوضع الراهن. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
حقائق جديرة بالمعرفة
تشتيت الأصباغ
- الترطيب: يجب ترطيب مسحوق الصبغة الجاف. وأثناء الترطيب، يُغطَّى سطح جسيمات الصبغة وتكتلاتها بالسائل.
- تفكيك التكتلات / الفصل: يجب تفتيت التجمعات والتكتلات بحيث يُغطَّى سطح كل جسيم منفرد بالسائل. وتُعدّ الموجات فوق الصوتية عالية القدرة أداة فعالة جدًا من أجل طحن, تشتيت و تفكيك تكتلات الجسيمات لتكوين تركيبة متجانسة. وعلاوة على ذلك، تعزز المعالجة بالموجات فوق الصوتية إزالة الغازات من التركيبة.
- التثبيت: تُثبَّت التركيبة للحفاظ على حجم الجسيمات. وتساعد طريقة فعالة في الطحن و التشتيت على الحفاظ على توزيع ثابت لأحجام الجسيمات وعلى التثبيت أثناء التخزين.
الفساد الميكروبي
تشمل الكائنات الحية سالبة الغرام التي توجد عادةً في الدهانات الملوثة القائمة على الماء Pseudomonas sp. وEnterobacter sp. وProteus sp. وMicrococcus sp. وAerobacter sp.
وقد توجد أيضًا كائنات حية موجبة الغرام من Bacillus sp. في الدهانات الملوثة. وأكثر الأنواع الفطرية شيوعًا على طبقة الطلاء الجافة الملوثة هي Aureobasidium وAlternaria وAspergillus وCladosporium وPenicillium.
مع تزايد الطلب على دهانات مستدامة وغير سامة وصديقة للبيئة، تُحضَّر الدهانات بمستويات أقل من المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، وغالبًا ما تحتوي على نسبة أعلى من الماء.
تميل الدهانات الأقل سمية والمقبولة بيئيًا إلى أن تكون مدة صلاحيتها أقصر، وتُظهر زيادة في حالات التلوث الميكروبي.
يمكن أن يؤدي الفساد الميكروبي للطلاءات السطحية القائمة على الماء إلى خسائر اقتصادية جسيمة للمُصنِّع.
تشمل آثار النشاط البكتيري والفطري انخفاض اللزوجة وتكوّن الغازات والرائحة الكريهة والتدهور المرئي. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تغيّر اللون الناتج عن الإنزيمات التي تنتجها الميكروبات إلى تغيرات في المنتج بعد فترة طويلة من عملية تحضير التركيبة. ويمكن غالبًا ملاحظة انخفاض لزوجة تركيبة الطلاء نتيجة تحلل عوامل التثخين السليلوزية.
تركيبات الدهانات
تُستخدم الدهانات القائمة على الماء والقائمة على المذيبات، على سبيل المثال، على الجدران الخارجية أو الداخلية للمجمعات السكنية. ولهذه الدهانات وظيفتان أساسيتان: الحماية والزخرفة. ويمكن أن يؤدي التلوث الميكروبي في الطلاء بحالته الرطبة وعلى طبقاته الجافة إلى إفساد هاتين الوظيفتين، مما ينتج عنه تدهور وقصور وظيفي وعيوب بصرية / جمالية. وتُعدّ المواد الحافظة للدهانات خيارًا كيميائيًا لمنع الفساد الميكروبي أو احتوائه عند مستوى منخفض. وتشمل المواد الحافظة الشائعة داخل العلب (المبيدات الحيوية / مبيدات الفطريات / مبيدات الميكروبات) للدهانات والطلاءات O-formals وN-formals و5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT) وbenzisothiazoline (BIT) وchloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). ولأسباب بيئية وصحية، يُفضَّل تقليل استخدام هذه المواد الكيميائية أو تجنبه.
تُعدّ الموجات فوق الصوتية عالية القدرة بديلًا صديقًا للبيئة يمكن أن يحل محل استخدام المبيدات الحيوية أو يقلل كمية المبيدات الحيوية اللازمة لحفظ الطلاء في حالته الرطبة.