Lakları nanodoldurucularla necə qarışdırmaq olar

Lak istehsalı nanohissəciklər və piqmentlərlə işləyə bilən güclü qarışdırma avadanlığı tələb edir; bu maddələr formulada bərabər paylanmalıdır. Ultrasəs homogenizatorları nanohissəciklərin polimerlərdə homogen paylanmasını təmin edən yüksək səmərəli və etibarlı dispersləşdirmə üsuludur.

Yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs qarışdırıcıları ilə lak istehsalı

Lak qatranlardan (məsələn, akril, poliuretan, alkid, şellak), quruyan yağdan, metal əsaslı quruducudan və uçucu həlledicilərdən (məsələn, nafta, uayt-spirit və ya durulaşdırıcı) hazırlanan şəffaf, bərk qoruyucu örtük və ya təbəqə kimi təsvir olunur. Lak quruduqda tərkibindəki həlledici buxarlanır, qalan komponentlər isə oksidləşərək və ya polimerləşərək davamlı şəffaf təbəqə əmələ gətirir. Laklar əsasən taxta səthlər, rəsm əsərləri və müxtəlif dekorativ əşyalar üçün qoruyucu örtük kimi istifadə olunur, UV şüaları ilə bərkiyən laklar isə avtomobil örtüklərində, kosmetika, qida, elm və digər sahələrdə tətbiq edilir.

Lakda nanosilisium dioksidin ultrasəslə dispersləşdirilməsi

Ultrasəslə dispersləşdirmənin geniş yayılmış nümunəsi laklara adətən tiksotrop xüsusiyyətlər vermək üçün əlavə edilən kolloid silisium dioksidin daxil edilməsidir.
Məsələn, nanosilisium dioksidlə doldurulmuş polieterimid lakının xidmət müddəti standart lakla müqayisədə otuz dəfəyədək artır. Nanosilisium dioksid lakın elektrik keçiriciliyi, sabit və dəyişən cərəyanda dielektrik möhkəmliyi və yapışma möhkəmliyi kimi xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırır. Buna görə ultrasəs dispersləşdiriciləri elektrik keçirici örtüklərin istehsalında geniş istifadə olunur.
Digər silikat mineralları – vollastonit, talk, slyuda, kaolin, feldşpat və nefelin sienit – ucuz dolduruculardır və örtüklərin reologiyasını (özlülüyünü), çökməyə qarşı sabitliyini və təbəqə möhkəmliyini dəyişmək üçün əlavə olunan, genişləndirici piqmentlər adlandırılan maddələr kimi geniş istifadə edilir.

Nanodoldurucuların dispersləşdirilməsində ultrasəs cihazlarının tədqiqatlarla sübut edilmiş üstünlüyü

Monteiro və b. (2014) geniş yayılmış dispersləşdirmə texnologiyalarını – rotor-stator qarışdırıcısını, Cowles qanadlı qarışdırıcısını və zond tipli ultrasəs dispersləşdiricisini – titan dioksidin (TiO2, anataz) dispersləşdirilməsində səmərəlilik baxımından müqayisə etmişlər. Ənənəvi Na-PAA polielektrolitindən istifadə etməklə nanohissəciklərin suda dispersləşdirilməsi üçün ultrasəs emalının ən səmərəli üsul olduğu müəyyən edilmiş və bu üsul rotor-stator və ya Cowles qanadlı qarışdırıcısı ilə qarışdırmanı əhəmiyyətli dərəcədə üstələmişdir.
Tədqiqatın təfərrüatları: Yaxşı deaqqlomerasiya olunmuş nano-TiO2 sulu suspenziyasının hazırlanmasında ən effektiv üsulu müəyyən etmək üçün müxtəlif dispersləşdirmə üsulları müqayisə edilmişdir. Sənayedə TiO2 sulu dispersiyaları üçün ənənəvi olaraq istifadə edilən poliakril turşusunun natrium duzu (Na-PAA) müqayisə üçün dispersləşdirici maddə kimi istifadə edilmişdir. Şək. 1-də Cowles dispersləşdiricisi (2000 rpm sürətlə 30 min), rotor-stator qarışdırıcısı (14.000 rpm sürətlə 30 min) və zond tipli ultrasəs emalı ilə əldə edilmiş hissəcik ölçülərinin həcm üzrə paylanmaları (PSD) göstərilir (Hielscher UIP1000hdT, 50% amplitudada 2 min). “Cowles dispersləşdiricisindən istifadə edildikdə hissəcik ölçüləri üç fərqli diapazonda olmuşdur: 40–100 nm, 350–1000 nm və 1200–4000 nm. İri aqqlomeratlar paylanmada aydın şəkildə üstünlük təşkil edir və bu, üsulun səmərəsiz olduğunu göstərir. Nanohissəciklərin birdəfəlik və ya qarışdırma müddəti ərzində tədricən əlavə edilməsindən asılı olmayaraq, rotor-stator da qənaətbəxş olmayan nəticələr vermişdir. Cowles nəticəsində müşahidə edilən əsas fərq orta pikin daha böyük hissəcik ölçüsünə doğru sürüşməsi və ən sağdakı piklə qismən birləşməsi ilə bağlıdır. Digər tərəfdən, ultrasəsdən istifadə xeyli daha yaxşı nəticə vermişdir: mərkəzi 0,1 nm-də olan dar pik və 150–280 nm və 380–800 nm diapazonlarında iki xeyli kiçik pik əldə edilmişdir.”

Müxtəlif dispersləşdirmə üsulları ilə hazırlanmış nano-TiO2 sulu dispersiyalarında (10mgmL−1, pH = 9) hissəcik ölçülərinin paylanmaları. Ultrasəs emalı ən kiçik TiO2 nanohissəciklərini və hissəcik ölçüsünün azalmasını göstərən ən dar əyriləri verir. Dispersləşdirici maddədən (Na-PAA) istifadə edildikdə onun nano-TiO2-yə nisbəti 1:1 olmuşdur.
(tədqiqat və qrafik: © Monteiro və b., 2014)

Ultrasəslə üyüdülmədən əvvəl və sonra püskürtmə ilə qurudulmuş TiO2

Bu nəticə suda nanoölçülü TiO2 hissəciklərinin dispersləşdirilməsində ultrasəs emalının digər üsullardan daha yaxşı nəticələr verdiyini bildirən Sato və b. (2008) tədqiqatı ilə uyğun gəlir. Akustik / ultrasəs kavitasiyasının yaratdığı zərbə dalğaları hissəciklər arasında çox intensiv toqquşmalara, hissəciklərin səmərəli üyüdülməsinə və deaqqlomerasiya nəticəsində bərabər nanoölçülü fraqmentlərin yaranmasına səbəb olur.
(bax: Monteiro və b., 2014)

Lak istehsalı üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs homogenizatorları

Nanohissəciklər və nanodoldurucular lak və örtük istehsalı kimi sənaye istehsal proseslərində istifadə edildikdə quru toz maye fazaya homogen şəkildə qarışdırılmalıdır. Nanohissəciklərin dispersləşdirilməsi nanoölçülü hissəciklərin xüsusiyyətlərini üzə çıxarmaq üçün aqqlomeratları parçalamağa kifayət edən enerji tətbiq edən etibarlı və effektiv qarışdırma üsulu tələb edir. Ultrasəs cihazları güclü və etibarlı dispersləşdiricilər kimi tanınır, buna görə silisium dioksid, nanoborular, qrafen, minerallar və bir çox digər materialların deaqqlomerasiyası və qatranlar, epoksi materiallar və piqment konsentratları kimi maye fazalarda homogen paylanması üçün istifadə olunur. Hielscher Ultrasonics hər növ homogenləşdirmə və deaqqlomerasiya tətbiqi üçün yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs dispersləşdiriciləri layihələndirir, istehsal edir və tədarük edir.
Nanodispersiyaların istehsalında yüksək funksional göstəricilərə malik məhsullar əldə etmək üçün ultrasəs emalına dəqiq nəzarət və nanohissəcik suspenziyasının etibarlı ultrasəs emalı vacibdir. Hielscher Ultrasonics emal cihazları enerji girişi, ultrasəs intensivliyi, amplituda, təzyiq, temperatur və qalma müddəti kimi bütün mühüm emal parametrlərinə tam nəzarət etməyə imkan verir. Bununla da parametrləri optimallaşdırılmış şəraitə uyğun tənzimləyə bilərsiniz; bu isə nəticədə nanosilisium dioksid və ya nano-TiO2 suspenziyaları kimi yüksək keyfiyyətli nanodispersiyaların əldə edilməsinə gətirib çıxarır.

İstənilən həcm / istehsal gücü üçün: Hielscher ultrasəs cihazları və geniş çeşiddə aksesuarlar təklif edir. Bu, tətbiqiniz və istehsal gücünüz üçün ideal ultrasəs sistemini konfiqurasiya etməyə imkan verir. Bir neçə millilitr maye tutan kiçik flakonlardan saatda minlərlə qallon həcmində axınlaradək Hielscher prosesiniz üçün uyğun ultrasəs həllini təklif edir.
Yüksək özlülük: Axın xəttində işləyən ultrasəs sistemləri pastayabənzər formulaları, məsələn, piqment konsentratlarını asanlıqla emal edir; bu konsentratlarda piqment yüksək hissəcik konsentrasiyasında plastifikator, monomer və polimer qarışığına bərabər şəkildə qarışdırılır.
Möhkəmlik: Ultrasəs sistemlərimiz möhkəm və etibarlıdır. Bütün Hielscher ultrasəs cihazları 24/7/365 rejimində işləmək üçün hazırlanmışdır və çox az texniki xidmət tələb edir.
İstifadə rahatlığı: Ultrasəs cihazlarımızın təkmil proqram təminatı sadə və etibarlı ultrasəs emalı üçün emal parametrlərini əvvəlcədən seçməyə və yadda saxlamağa imkan verir. Rəqəmsal rəngli sensor ekran vasitəsilə intuitiv menyuya asanlıqla daxil olmaq mümkündür. Brauzer vasitəsilə uzaqdan idarəetmə istənilən internet brauzerindən istifadə edərək cihazı idarə etməyə və izləməyə imkan verir. Avtomatik məlumat qeydi hər bir ultrasəs emalı dövrünün proses parametrlərini daxili SD kartda saxlayır.
Əla enerji səmərəliliyi: Alternativ dispersləşdirmə texnologiyaları ilə müqayisədə Hielscher ultrasəs cihazları müstəsna enerji səmərəliliyi və hissəcik ölçülərinin paylanmasında üstün nəticələri ilə seçilir.
Yüksək keyfiyyət və möhkəmlik: Hielscher ultrasəs cihazları keyfiyyəti, etibarlılığı və möhkəmliyi ilə tanınır. Hielscher Ultrasonics ISO sertifikatlı şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadə rahatlığı ilə seçilən yüksək məhsuldarlıqlı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə, Hielscher ultrasəs cihazları CE tələblərinə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərini ödəyir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal gücü barədə məlumat verir: