بالموجات فوق الصوتية للتشتيت وطحن: الطلاء & أصباغ
ومن المعروف جيدا الموجات فوق الصوتية السلطة لطحن مكثفة ويمكن التحكم فيها بدقة وآثار تفريق. توفر أجهزة الموجات فوق الصوتية الصناعية توزيعًا موحدًا للغاية لحجم الجسيمات في نطاق ميكرون ونانو. ultrasonicators الصناعية عملية بسهولة تيارات حجم كبير من اللزوجات العالية وتحقيق التبلل متجانسة ، تفريق ، deagglomeration والطحن.
طلاء التصنيع مع الموجات فوق الصوتية
تحسين بك دهانات، الألوان والطلاء مع صوتنة:
- صياغة: سواء اللزوجة العالية، والأحمال الجسيمات عالية، aqueous- أو المذيبات المستندة إلى – مع الموجات فوق الصوتية الصناعية المضمنة Hielscher يمكنك معالجة أي صياغة.
- Micron- ونانو الحجم: تعمل قوى القص العالية الناتجة عن التجويف الصوتي على تقليل الجسيمات إلى أقطار الجسيمات الدقيقة وتوفر تشتتا موحدا. ضبط المعلمات ultrasonication لمتطلبات الجسيمات والصياغة الخاصة بك تسمح لإنتاج موثوق بها من أصباغ نانو الحجم.
- الخواص البصرية: للحصول على الخصائص البصرية الصحيحة ، يجب التحكم في حجم جسيمات الصباغ. عادة ، ترتبط العتامة بحجم الجسيمات: كلما كان حجم الجسيمات أدق ، زادت العتامة. على سبيل المثال ، تتم معالجة TiO2 على وجه التحديد إلى حجم جسيم يتراوح من 0.20 إلى 0.3 ميكرون ، وهو ما يعادل تقريبا نصف الطول الموجي للضوء. الموجات فوق الصوتية يقلل من أصباغ TiO2 إلى حجمها الأمثل ، بحيث يتم الحصول على الاختباء في نهاية المطاف.
- الجسيمات عالية الأداء: تؤدي أحجام الجسيمات الأصغر إلى زيادة تشبع اللون واتساق اللون واستقراره. تسمح قوى الموجات فوق الصوتية المكثفة التي يمكن التحكم فيها بدقة بإنتاج جسيمات نانوية معدلة ووظيفية ، مثل الجسيمات المطلية ، SWNTs ، MWCNTs وجزيئات القشرة الأساسية. تظهر هذه الجسيمات خصائص فريدة وترفع تركيبات الطلاء أو الطلاء إلى مستوى جديد من الجودة والوظائف (مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية ، ومقاومة الخدش ، والقوة ، والالتصاق ، ومقاومة الحرارة العالية ، والانعكاس الشمسي والأشعة تحت الحمراء).
- الجسيمات تعديل: تتميز الأصباغ المعدلة سطحيا بلزوجة منخفضة للغاية عند أحمال الصباغ العالية (2.5cP عند 10٪ من المواد الصلبة) ، واستقرار تعليق فائق ونقاء عالي. إن وظيفة الجسيمات بمساعدة الموجات فوق الصوتية تجعل من السهل تجميع أصباغ عالية الأداء ذات خصائص خاصة.
المعالجة بالموجات فوق الصوتية هي طريقة قوية لطحن وتشتيت معاجين الصباغ.
- الصياغات النهائية
- دفعات سيد لصق الصباغ
- الجسيمات التكرير بعد الطحن التقليدية
يتم طحن معاجين الصباغ وتفريقها باستخدام تجويف الموجات فوق الصوتية وتظهر قوى القص العالية انخفاضا كبيرا في الحجم وتوزيعا موحدا. تظهر المؤامرة أعلاه زيادة حجم الانخفاض في زيادة الطاقة بالموجات فوق الصوتية.
لإنتاج الطلاء ، يجب خلط المكونات مثل الأصباغ ، والمواد اللاصقة / صانعي الأفلام ، والمواد المخففة / المذيبات ، والراتنجات ، والمواد المالئة والمواد المضافة معا في تركيبة متجانسة. الأصباغ هي المكون المحدد الذي يعطي الطلاء لونه. أهم صبغة بيضاء هي TiO2 ، والتي تحتاج إلى طحنها إلى حجم الجسيمات الأمثل بين 0.2 و 0.3 ميكرون في القطر لإظهار الدرجة المطلوبة من البياض والسطوع والتعتيم ومعامل انكسار مرتفع للغاية. توفر قوى القص بالموجات فوق الصوتية تكتلا فعالا للغاية وفعالا في استخدام الطاقة وتشتت جزيئات TiO2 (انظر الصورة أدناه).
TEM من تعليق الجسيمات النانوية TiO2 المشتتة بالموجات فوق الصوتية بتركيزات صلبة مختلفة. تم إجراء Sonication باستخدام الموجات فوق الصوتية UIP1000hdT
اليسار: مدخلات الطاقة بالموجات فوق الصوتية 1.8 × 105 J / L – اليمين: مدخلات الطاقة بالموجات فوق الصوتية 5.4 × 105 J / L
(دراسة وصور: ©فاساكي وآخرون ، 2012)
يعمل الطحن والتشتيت بالموجات فوق الصوتية على تحسين جودة الطلاء من خلال تحسين قوة اللون وكثافته ودقة الطحن والتشتت والريولوجيا.
بالموجات فوق الصوتية تشتيت & طحن شروط
تعتمد جودة الدهانات والطلاء على التشتت المتجانس للأصباغ. Hielscher الفوق صوتيات توفر معدات طحن وطحن فعالة لتشتت الطلاء، وخاصة بالنسبة للتركيبات ذات الأحمال الصباغ عالية. تعتمد آلية المشتتات بالموجات فوق الصوتية لتطبيقات الطحن والطحن وإزالة التكتل والتشتت بشكل أساسي على مبدأ القص الناتج عن التجويف بالموجات فوق الصوتية. يتم إنتاج قوى القص التجويفية اللازمة لتفكك الجسيمات عن طريق اختلافات الضغط العالي والبقع الساخنة المحلية والنفاثات السائلة ، مما يؤدي إلى تفكك الجسيمات عن طريق الاصطدام بين الجسيمات.
المشتتات الصناعية بالموجات فوق الصوتية مثل UIP16000hdT مع 16000 واط لكل مسبار بالموجات فوق الصوتية لديها القدرة على معالجة تيارات كبيرة الحجم من الدهانات والطلاء.
المعالجة بالموجات فوق الصوتية: 7x UIP1000hdT
تشتت الجسيمات النانوية
غالبا ما يكون الطحن والتشتت بالموجات فوق الصوتية هو الطريقة الوحيدة لمعالجة جزيئات النانو بكفاءة من أجل الحصول على جزيئات أولية مشتتة بشكل فردي. ينتج عن حجم الجسيمات الأولية الصغير مساحة سطح كبيرة ويرتبط بالتعبير عن خصائص الجسيمات الفريدة ووظائفها. في الوقت نفسه ، يرتبط حجم الجسيمات الأصغر بطاقة سطحية عالية لتجميع وتفاعل أكثر شدة ، بحيث تكون قوى التشتت بالموجات فوق الصوتية المكثفة مطلوبة لتفريق جزيئات النانو بشكل متجانس في التركيبة.
علاوة على ذلك ، يمكن للمعالجة السطحية بالموجات فوق الصوتية تعديل جزيئات النانو مما يؤدي إلى تحسين التشتت واستقرار التشتت والكارهة للماء وغيرها من الميزات.
أوصى الباحثون بطريقة التشتت بالموجات فوق الصوتية لجزيئات النانو كحل مفضل ، “لأن المواد المشتتة بطريقة الموجات فوق الصوتية أنقى بكثير من تلك التي تنتجها طحن الخرز.” [كيم وآخرون 2010].
أصباغ UV-الأسود: قبل وبعد Ultrasonication
تفريق بالموجات فوق الصوتية لديها مزايا هامة ضد تقنيات الطحن التقليدية
اتصل بنا! / اسألنا!
Caution: Video "duration" is missing
يجمع SonoStation المدمج بين خزان مهتاج سعة 38 لترا ومضخة تجويف تقدمية قابلة للتعديل يمكنها تغذية 3 لترات في الدقيقة في واحد أو اثنين من مفاعلات خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية.
الأدب / المراجع
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Dispersion effect of nano particle according to ultrasound exposure by using focused ultrasonic field. Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 6-8 December, 2010. 31, 2010. 549-550.
- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
حقائق تستحق العلم
وغالبا ما يشار المجانسة الأنسجة بالموجات فوق الصوتية على أنها التحقيق sonicator / sonificator، ايزر الصوتية، اختلال والموجات فوق الصوتية، طاحونة بالموجات فوق الصوتية، سونو-ruptor، sonifier، dismembrator الصوتية، وديسروبتر الخلية، المفرق بالموجات فوق الصوتية، مستحلب أو الذائب. المصطلحات المختلفة ينتج من مختلف التطبيقات التي يمكن أن تتحقق من خلال صوتنة.
Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية من مختبر إلى حجم الصناعية.