Su əsaslı örtüklərin biosidsiz sterilizasiyası və dispersiyası

Su əsaslı örtüklər az miqdarda uçucu üzvi birləşmələr (VOC) olan formulaların hazırlanmasına, daha təhlükəsiz işləməyə və ekoloji baxımdan daha dayanıqlı istehsala imkan verdiyi üçün geniş istifadə olunur. Eyni zamanda, tərkiblərindəki su onları mikrob çirklənməsinə çox həssas edir. Bakteriyalar, mayalar və kif göbələkləri istehsal və saxlama zamanı xammal, çənlər, boru kəmərləri, doldurma sistemləri və ya ətraf mühitlə təmas vasitəsilə məhsula daxil ola bilər. Çirklənmə baş verdikdən sonra mikroorqanizmlər sürətlə çoxalaraq həm məhsulun keyfiyyətini, həm də yararlılıq müddətini poza bilər.
Buna görə mikrob dayanıqlığı su əsaslı boyaların, örtüklərin, mürəkkəblərin və piqment dispersiyalarının keyfiyyəti üçün kritik amildir.

Ultrasəslə emal piqment dispersiyasını və mikroblara nəzarəti bir sənaye prosesində birləşdirir

Ənənəvi olaraq, istehsalçılar xarab olmanın qarşısını almaq üçün konservantlara və məhsulu qabda qoruyan biosidlərə əsaslanırlar. Lakin artan normativ təzyiq və daha təmiz tərkibli formulalara yüksələn tələbat alternativlərin axtarışını sürətləndirir. Yüksək intensivlikli ultrasəslə emal dispersiya və sterilizasiyanın bir proses mərhələsində eyni vaxtda aparılmasına imkan verərək yüksək effektiv həll təqdim edir.
Örtük istehsalçıları üçün bu, ultrasəslə emalın yalnız dispersiya texnologiyası olmadığını göstərir. O, həmçinin az biosidli və ya biosidsiz formula strategiyalarını dəstəkləyərək mikrobioloji dayanıqlığı yaxşılaşdırmaq üçün güclü proses vasitəsidir.

Su əsaslı boyalarda mikrob dayanıqlığı niyə sənaye baxımından kritikdir

Mikrob çirklənməsi məhsulun keyfiyyətinə və prosesin etibarlılığına birbaşa təsir edir: boyaların mikrob dayanıqlığı sənaye baxımından böyük əhəmiyyət daşıyır, çünki mikrobların çoxalması müxtəlif məhsul qüsurlarına və istehsal problemlərinə səbəb ola bilər. Su əsaslı formulalar çox vaxt bağlayıcılar, dispersləşdiricilər, isladıcı maddələr, qatılaşdırıcılar və köpüksöndürücülər kimi üzvi komponentlər ehtiva edir. Emal və ya saxlama zamanı çirklənmə baş verərsə, bu komponentlər mikrobların çoxalması üçün əlverişli mühit yarada bilər.

Sənaye praktikasında mikroblara qeyri-kafi nəzarət aşağıdakılara səbəb ola bilər:

• özlülüyün tədricən dəyişməsi və pH dəyişiklikləri
• qaz əmələ gəlməsi və qabların şişməsi
• xoşagəlməz qoxu və rəng dəyişikliyi
• saxlama zamanı dayanıqlığın azalması
• örtük təbəqəsində qüsurlar və tətbiq zamanı qeyri-sabit davranış
• daldırma vannaları üçün – təmizləmə tezliyinin artması və çirklənmə ilə əlaqədar dayanma müddətləri

Mikrobların səbəb olduğu xarab olma yalnız məhsulu zədələmir. O, həmçinin çənlərdə, borularda və təkrar dövriyyə konturlarında təkrarlanan gigiyena problemləri yarada bilər; bu isə istehsal itkilərinə, təkrar emala, müştəri şikayətlərinə və utilizasiya xərclərinə gətirib çıxarır. Bu səbəbdən mikrob dayanıqlığı ikinci dərəcəli xüsusiyyət deyil. O, kommersiya baxımından uğurlu su əsaslı örtüklər üçün əsas tələbdir.

Su əsaslı örtüklərdə ultrasəslə emal necə işləyir

Akustik kavitasiya intensiv kəsici təsir yaradır və bununla mikrob hüceyrələrini parçalayır: yüksək güclü ultrasəs akustik kavitasiya vasitəsilə təsir göstərir. Ultrasəs dalğaları mayedən keçdikdə mikroskopik qabarcıqlar yaranır, böyüyür və içəriyə doğru çökür. Bu kavitasiya hadisələri çox lokal kəsici qüvvələr, turbulentlik, təzyiq dəyişiklikləri və mikroşırnaqlar yaradır.
Su əsaslı örtüklərdə bu kavitasiya təsirləri dəyərlidir, çünki onlar həm hissəciklərə, həm də mikroorqanizmlərə eyni vaxtda təsir göstərir. Piqment aqlomeratları effektiv şəkildə daha xırda hissəciklərə parçalanır, mikrob hüceyrələri isə mexaniki olaraq zədələnir və inaktivləşdirilir. Bu, həm dispersiya keyfiyyətinin, həm də mikrob dayanıqlığının vacib olduğu formulalar üçün ultrasəslə emalı xüsusilə cəlbedici edir.

Bir proses mərhələsi iki kritik funksiyanı yerinə yetirir

Piqment dispersiyasını və mikroblara nəzarəti ayrı tapşırıqlar kimi yerinə yetirmək əvəzinə, ultrasəslə emal onları vahid əməliyyatda birləşdirir. Bu ikili təsir aydın sənaye üstünlüyü verir.

Piqment yığınlarını deaqlomerasiya edən və hissəcikləri bərabər şəkildə dispersləşdirən eyni ultrasəs enerjisi örtükdəki canlı mikrob yükünü də azalda bilər. Nəticədə ultrasəslə emal aşağıdakılara imkan yaradır:

• daha xırda və daha bərabər piqment dispersiyası
• rəngvermə gücünün və optik xüsusiyyətlərin sabitliyinin yaxşılaşması
• emal zamanı mikrob çirklənməsinin azalması
• su əsaslı məhsulların saxlama zamanı dayanıqlığının yaxşılaşması
• konservantlardan və məhsulu qabda qoruyan biosidlərdən asılılığın azalması

Bu, ekoloji baxımdan daha dayanıqlı və etiketində daha təmiz komponent siyahısı olan örtük sistemlərinin hazırlanması üçün ultrasəslə emalı çox əhəmiyyətli edir.
 

Ultrasəslə dispersləşdirilmiş silisium dioksid: qırmızı əyri – emal edilməmiş; yaşıl əyri: ultrasəs dispersiyasından sonra

Boya piqmentlərinin eyni vaxtda dispersiyasının və sterilizasiyasının üstünlükləri

1. Daha yaxşı dispersiya keyfiyyəti örtüyün istismar xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır
   Piqmentlər və doldurucular çox vaxt kifayət qədər mexaniki enerji olmadıqda parçalanması çətin olan aqlomeratlar əmələ gətirir. Ultrasəslə emal intensiv və hədəflənmiş kəsici təsir yaradır, buna görə deaqlomerasiya və hissəcik ölçüsünün kiçildilməsi üçün çox effektivdir. Daha xırda dispersiya son örtüyün rəngin formalaşması, örtücülük, parlaqlıq və uzunmüddətli dayanıqlıq daxil olmaqla bir sıra istismar xüsusiyyətlərini yaxşılaşdıra bilər.
2. Eyni vaxtda sterilizasiya biosidlərin azaldılmasına imkan yaradır
   Eyni zamanda, ultrasəs kavitasiyası maye fazada mövcud olan mikrob hüceyrələrini zədələyə bilər. Bu, məhsul axınında çirklənməni azaldır və yalnız kimyəvi konservləşdirməyə əsaslanmadan mikrob dayanıqlığını yaxşılaşdırmağa kömək edir. Az biosidli və ya biosidsiz sistemlərə yönələn istehsalçılar üçün bu, prosesin əhəmiyyətli üstünlüyüdür.
3. Prosesin intensivləşdirilməsi mürəkkəbliyi azaldır
   İki əsas proses məqsədinin axın xəttində bir mərhələdə birləşdirilməsi istehsalı sadələşdirir. Örtük istehsalçıları dispersiya və mikroblara nəzarət üçün ayrıca emal mərhələləri əlavə etmək əvəzinə, hər ikisini vahid idarə olunan ultrasəslə emal prosesinə inteqrasiya edə bilərlər. Bu, materialla işləmə əməliyyatlarını azaldır, daha təmiz istehsala imkan yaradır və nəticələrin təkrarlana bilməsini yaxşılaşdırır.

Biosidsiz emal niyə daha çox əhəmiyyət qazanır

Normativ, ekoloji və bazar tələbləri formula strategiyalarını yenidən formalaşdırır
Az biosidli və biosidsiz örtüklərə keçidi bir neçə sənaye amili şərtləndirir. Normativ çərçivələr sərtləşir, ekoloji gözləntilər artır və müştərilər narahatlıq doğuran maddələrin daha az olduğu, daha təhlükəsiz və ekoloji baxımdan daha dayanıqlı məhsullar tələb edirlər.
Bu kontekstdə fiziki emal texnologiyaları strateji əhəmiyyət qazanır. Ultrasəslə emal xüsusilə cəlbedicidir, çünki sadəcə bir əlavəni digəri ilə əvəz etmir. O, mexaniki enerji vasitəsilə həm dispersiyanı, həm də mikrob dayanıqlığını yaxşılaşdıran qeyri-kimyəvi emal prinsipi tətbiq edir.

Formula hazırlayan mütəxəssislər və istehsal rəhbərləri üçün bu, bir sıra üstünlüklər verir:

• ekoloji baxımdan daha dayanıqlı məhsul konsepsiyalarının dəstəklənməsi
• ənənəvi konservantlardan asılılığın azalması
• proses gigiyenasının yaxşılaşması
• yeni nəsil su əsaslı örtüklərin bazarda daha güclü mövqeləndirilməsi

Hielscher sonikatorları niyə sənaye örtük istehsalı üçün ən yaxşı həlldir

Təkrarlana bilən emal şəraiti üçün dəqiq idarəetmə

Hielscher sonikatorları sənaye proseslərinin idarə olunması üçün hazırlanmışdır. Örtük istehsalında ultrasəslə emal parametrlərinə dəqiq nəzarət vacibdir, çünki formulaların davranışı piqment növündən, bərk maddə miqdarından, özlülükdən, temperaturdan, axın sürətindən və emal intensivliyindən asılıdır.

Hielscher sistemləri aşağıdakı mühüm proses parametrlərini dəqiq tənzimləməyə imkan verir:

• amplituda
• təzyiq
• axın sürəti / qalma müddəti
• temperatur
• verilən enerji

Bu dəqiqlik istehsalçılara piqment dispersiyasını optimallaşdıraraq formulanın keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa və təkrarlana bilən mikrob azalmasına nail olmağa imkan verir.

B. subtilis vegetativ hüceyrələrinin ultrasəslə şüalanmadan əvvəl (a) və 30 min müddətində ultrasəslə şüalanmadan sonra (b), (c) SEM təsvirləri.
Tədqiqat və təsvir: © Hashimoto et al., 2020

İntensivləşdirilmiş ultrasəslə emal üçün təzyiq altında işləyə bilən axın kameraları

Yüksəldilmiş təzyiq kavitasiyanın intensivliyini artırır
Hielscher texnologiyasının əsas üstünlüklərindən biri təzyiq altında işləyə bilən axın kameralı reaktorlardan istifadədir. Təzyiq kavitasiyanın davranışına güclü təsir göstərir. Yüksəldilmiş təzyiq altında kavitasiya daha intensiv və daha effektiv olur; bu, xüsusilə yüksək emal tələbləri olan dispersiyalar və fasiləsiz mikrob inaktivasiyası üçün dəyərlidir.

Təzyiq altında işləyə bilən axın kameraları aşağıdakılara imkan yaradır:

• intensivləşdirilmiş ultrasəslə emal
• daha effektiv deaqlomerasiya
• proses səmərəliliyinin yaxşılaşması

Sənaye örtük istehsalı müəssisələri üçün bu o deməkdir ki, ultrasəslə emal yalnız laboratoriya miqyasında həyata keçirilmə imkanına görə deyil, həm də real istehsal məhsuldarlığına və məhsul tələblərinə görə tənzimlənə bilər.

Fasiləsiz istehsal üçün axın xəttində emal

Ultrasəslə emal birbaşa istehsal xəttinə inteqrasiya edilə bilər
Hielscher sonikatorları axın xəttində emal üçün çox uyğundur. Bu, su əsaslı örtüklərin istehsal sistemindən keçərkən fasiləsiz emal olunmasına imkan verir. Axın xəttində ultrasəslə emal sənaye istehsalına yaxşı uyğunlaşır, çünki partiyalarla lazımsız işləmə əməliyyatlarını aradan qaldırır və ötürmə konturlarına, təkrar dövriyyə sistemlərinə və ya xüsusi proses xətlərinə inteqrasiya edilə bilər.

Axın xəttində emal aydın istismar üstünlükləri verir:

• müəyyən edilmiş şəraitdə fasiləsiz emal
• mövcud müəssisələrə asan inteqrasiya
• əl əməyinin azalması
• proses səmərəliliyinin və sabitliyinin yaxşılaşması

Örtük istehsalçıları üçün bu, ultrasəslə emalı praktik istehsal texnologiyasına çevirir.

Ultrasəslə üyüdülmədən əvvəl və sonra püskürtmə ilə qurudulmuş TiO2

Laboratoriyadan sənaye istehsalına xətti miqyaslandırma

Proses parametrləri müxtəlif miqyaslar arasında etibarlı şəkildə ötürülə bilər
Miqyasın böyüdülməsi prosesin hazırlanmasında kritik məsələdir. Hielscher ultrasəs sistemləri xətti miqyaslandırma üçün hazırlanmışdır; bu o deməkdir ki, laboratoriya və ya pilot miqyasda müəyyən edilmiş proses şəraiti sistemli şəkildə sənaye istehsalına tətbiq edilə bilər.
Bu, innovativ az biosidli örtüklər hazırlayan şirkətlər üçün xüsusilə vacibdir, çünki tətbiq zamanı riski azaldır və kommersiyalaşdırmanı sürətləndirməyə kömək edir.

Xətti miqyaslandırmanın üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:

• prosesin daha asan hazırlanması
• tədqiqat və işlənmədən istehsala etibarlı keçid
• daha yüksək emal məhsuldarlığında proqnozlaşdırıla bilən nəticələr
• miqyasın böyüdülməsi ilə bağlı qeyri-müəyyənliyin azalması

Asan təmizləmə və gigiyenik proses layihələndirilməsi

Məqsəd mikrob dayanıqlığı olduqda təmizlənə bilmə qabiliyyəti əhəmiyyətlidir
Mikroblara nəzarət əsas proses məqsədlərindən biridirsə, avadanlıq gigiyenası daha da vacib olur. Hielscher sonikatorları praktik sənaye təmizləməsi və gigiyenik proses mühitlərinə asan inteqrasiya üçün hazırlanmışdır.

Asan təmizləmə istehsalçılara aşağıdakılarda kömək edir:

• avadanlıqda çirklənmə risklərini azaltmaq
• mikrobların çoxalmasını dayandırmaq
• təmizləmə və texniki xidmətə sərf olunan vaxt və əməyi azaltmaq
• təkrarlanan istehsal dövrləri boyunca prosesin etibarlılığını yaxşılaşdırmaq

Çirklənmənin çənlərdə, durğun zonalarda və ötürmə sistemlərində qala bildiyi su əsaslı örtüklərdə asan təmizlənən ultrasəs avadanlığı məhsulun dayanıqlığına və istismarın etibarlılığına birbaşa töhfə verir.

Qrindometrdəki ultrasəslə emal olunmuş təbaşir boyası piqmentlərin mükəmməl dərəcədə bərabər deaqlomerasiyasını və hissəcik ölçüsü paylanmasını nümayiş etdirir

Sənayedə keyfiyyət təminatı üçün təkrarlana bilən nəticələr

Örtük istehsalçıları üçün sabitlik vacibdir
Sənaye boya istehsalı yüksək dərəcədə təkrarlana bilən proses nəticələri tələb edir. Optik xüsusiyyətlər, reologiya, yararlılıq müddəti və mikrobioloji dayanıqlıq partiyadan partiyaya və uzun istehsal dövrləri boyunca sabit qalmalıdır.

Hielscher sonikatorları aşağıdakılara imkan yaradan təkrarlana bilən ultrasəs şəraiti təmin edir:

• bərabər piqment dispersiyası
• hissəcik ölçüsünün sabit şəkildə kiçildilməsi
• sabit mikrob emalı
• müxtəlif istehsal dövrlərində etibarlı məhsul keyfiyyəti

Nəticələrin bu cür təkrarlana bilməsi prosesin validasiyası, keyfiyyət təminatı və ultrasəs texnologiyasının sənayedə tətbiqi üçün vacibdir.

Müasir su əsaslı örtüklər üçün strateji texnologiya kimi ultrasəslə emal

Örtük sənayesi ekoloji baxımdan daha dayanıqlı, təhlükəli əlavələri daha az olan və istismar xüsusiyyətləri daha etibarlı formulalara doğru irəliləyir. Ultrasəslə emal bu istiqamətə son dərəcə yaxşı uyğun gəlir, çünki istehsalın iki əsas problemini eyni vaxtda həll edir: effektiv piqment dispersiyasına və mikrob dayanıqlığına olan ehtiyacı.
Bu funksiyaları bir proses mərhələsində birləşdirməklə ultrasəslə emal istehsalçılara istehsalı sadələşdirməyə, örtük keyfiyyətini yaxşılaşdırmağa və ənənəvi konservləşdirmə sistemlərindən asılılığı azaltmağa kömək edir. Bu, memarlıq boyaları, sənaye örtükləri, funksional dispersiyalar, mürəkkəblər və əlaqəli su əsaslı sistemlər üçün ultrasəslə emalı çox cəlbedici edir.
Hielscher sonikatorları bu strategiyanı praktikada həyata keçirmək üçün lazım olan sənaye platformasını təmin edir. Onların dəqiq idarəetməsi, təzyiq altında işləyə bilən axın kameraları, axın xəttində işləmə imkanı, xətti miqyaslandırılması, asan təmizlənməsi və təkrarlana bilən nəticələri onları boya və örtük istehsalı üçün xüsusilə uyğun edir.

Örtüklərin ultrasəslə dispersiyasının və sterilizasiyasının üstünlüklərindən yararlanın

Su əsaslı örtüklərin ultrasəslə emal vasitəsilə biosidsiz sterilizasiyası və dispersiyası müasir boya istehsalı üçün çox perspektivli yanaşmadır. Ultrasəslə emal vahid inteqrasiya olunmuş prosesdə piqment dispersiyasını yaxşılaşdırır, mikrob yükünü azaldır və məhsulun daha yüksək dayanıqlığını dəstəkləyir. Bu birləşmə yüksək məhsul keyfiyyətini və proses səmərəliliyini qoruyarkən konservantları azaltmaq üçün artan təzyiq altında olan sənayedə xüsusilə dəyərlidir.
Su əsaslı boya və örtük istehsalçıları üçün Hielscher sonikatorları praktik və sənayedə özünü doğrultmuş həll təqdim edir. Onların prosesinin idarə oluna bilməsi, axın xəttinə inteqrasiyası, emalı intensivləşdirən axın kamerası konstruksiyası, miqyaslandırılması, gigiyenik təmizlənə bilməsi və təkrarlana bilən iş göstəriciləri onları boya piqmentlərinin eyni vaxtda dispersiyası və sterilizasiyası üçün əla seçim edir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü haqqında təsəvvür yaradır:

Layihələndirmə, istehsal və məsləhət – Almaniya istehsalı keyfiyyət

Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və layihələndirmə standartları ilə tanınır. Möhkəmlik və asan idarəetmə ultrasəs cihazlarımızın sənaye müəssisələrinə problemsiz inteqrasiyasına imkan verir. Hielscher ultrasəs cihazları ağır şəraitin və yüksək tələblər qoyan mühitlərin öhdəsindən asanlıqla gəlir.

Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiyaya və istifadə rahatlığına malik yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi önəm verir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.

Ədəbiyyat / İstinadlar

• Spiteri, D., Chot-Plassot, C., Sclear, J., Karatzas, K. A., Scerri, C., Valdramidis, V. (2017): Ultrasound processing of liquid system(s) and its antimicrobial mechanism of action. Letters in
  Applied Microbiology, 65 (4), 2017.. 313-318.
• N.P. Badgujar Y.E. Bhoge T.D. Deshpande B.A. Bhanvase P.R. Gogate S.H. Sonawane R.D. Kulkarni (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44, Iss. 4. 214 – 223.
• Karekar, Sammit; Bhanvase, Bharat; Sonawane, Shirish; Deosarkar, Manik; Pinjari, Dipak; Pandit, Aniruddha (2014): Synthesis of zinc molybdate and zinc phosphomolybdate nanopigments by an ultrasound assisted route: Advantage over conventional method. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 87, 2014.
• Aydin, Z., Turgut, S. & Akbas, H.Z. (2018): Structural Differences of BaTiO3 Ceramics Modified by Ultrasonic and Mechanochemical Methods. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 57, No. 7-8, November, 2018.