Производство на оцветители с високопроизводителни диспергатори
Производството на оцветители и пигментни суспензии изисква надеждно диспергиране и смесване. Ултразвуковите хомогенизатори са високоефективни при производството на течни и пастообразни мастербачи и суспензии на оцветители. Предлагани за всеки мащаб на промишлено производство, ултразвуковите диспергатори значително подобряват производството на оцветители и пигменти, като осигуряват отлични резултати при смилане и диспергиране, икономия на енергия и лесно преминаване между различни рецептури.
Диспергиране на оцветители с мощен ултразвук
Ултразвуковата обработка със сонда е техника, която използва ултразвукови вълни с висок интензитет и ниска честота за смилане, мокро смилане, деагломерация и диспергиране на частици в течна среда. Ултразвуковото смесване, смилане и диспергиране използват принципа на акустичната кавитация. Ултразвуковата/акустичната кавитация се характеризира с микротурбулентност, много високи сили на срязване и локално възникващи големи разлики в налягането и температурата. Приложими в производствени процеси с партидна обработка и непрекъснат поток, ултразвуковите апарати се използват както в мащабното производство с обработка в поточна линия, така и в научноизследователската и развойната дейност и контрола на качеството.
Прочетете повече за едновременното ултразвуково смилане на пигменти и микробна стерилизация на рецептури за бои и покрития (на водна основа)!
Промишлена ултразвукова система за диспергиране и смилане на оцветители и пигменти.
Предимства на диспергирането на оцветители чрез ултразвукова обработка
При промишленото производство на оцветители на пигментна основа ултразвуковата обработка със сонда предлага няколко предимства и може да превъзхожда традиционните мелници и диспергатори по ефективност:
- Подобрено диспергиране: Ултразвуковата обработка може ефективно да разрушава пигментните агломерати и да подпомага по-доброто диспергиране, което води до подобрена интензивност на цвета и висока еднородност.
- Намален размер на частиците: Кавитационната енергия, генерирана чрез ултразвук, може да намали размера на пигментните частици, което води до по-фин и по-хомогенен оцветител. Изключително високите сили на срязване, генерирани от мощния ултразвук, създават течни струи, които ускоряват частиците в течността. Когато частиците се сблъскат една с друга, те се раздробяват на много малки парченца. При такива сблъсъци между частиците повърхността им също ерозира и се заглажда. Ултразвуковата обработка е високоефективна техника за производство на наночастици и колоидни суспензии с наноразмерни частици. По-малките размери на частиците могат да осигурят предимства като повишена наситеност на цвета и по-добра стабилност.
- Избягване на смилащи тела: Смилащите тела, като микросфери и перли, използвани в традиционните мелници, могат да замърсят продукта вследствие на ерозия, като оставят нежелани остатъци в пигментната дисперсия. Така се избягват трудоемкото отстраняване и почистване на такива микросфери. Ултразвуковата хомогенизация работи без смилащи тела и вместо тях използва твърдите частици в пигментния продукт като смилащи тела. Кавитационните сили на срязване ускоряват частиците в течността до изключително висока скорост. В резултат частиците се сблъскват една с друга и се раздробяват.
- Ефективност по отношение на времето и енергията: Ултразвуковата обработка със сонда е сравнително бърз процес, който може да постигне ефективно диспергиране за значително по-кратко време в сравнение с традиционните методи. Тази ефективност може да доведе до икономия на време и енергия и до повишена производителност в промишленото производство.
- Контрол на процеса: Ултразвуковото оборудване позволява прецизен контрол на важни параметри на обработката, като вложена енергия, интензитет, температура, налягане и продължителност. Това позволява на производителите да настройват условията на процеса според пигментите, да оптимизират процеса на мокро смилане и диспергиране и да адаптират свойствата на оцветителите към конкретни изисквания.
Ултразвуково смилане и диспергиране на пигменти с перлен блясък. Червената графика показва разпределението на частиците по размер преди ултразвуковата обработка, зелената крива – по време на ултразвуковата обработка, а синята крива показва крайните пигменти след ултразвуковото диспергиране.
Производство на мастербачи с ултразвукови хомогенизатори
Мастербачите са концентрати на оцветители и/или добавки във вискозна матрица с по-високо съдържание на оцветители и/или добавки, отколкото при крайното приложение. Предлагат се в различни форми (гранулат, течност – паста, прах). Ултразвуковите хомогенизатори са високоефективни при равномерното диспергиране на пигменти в течни и пастообразни мастербачи. Пигментните частици могат да се диспергират и смилат чрез интензивните кавитационни сили и разбъркването, създавани от мощния ултразвук, за намаляване на размера на частиците до субмикронни и наноразмери.
- мастербачи и рецептури на крайни продукти
- органични и неорганични минерални пигменти
- рецептури на водна основа и на основата на разтворители
- партидно производство и производство с обработка в поточна линия
- високи и ниски вискозитети
- всякакви обеми
SonoStation: Мобилна система за диспергиране до ключ, състояща се от ултразвукови диспергатори, помпа, бъркалка и резервоар
Система за диспергиране с 2x 1kW ултразвукови апарата за производство на оцветители в непрекъснат поток
Високопроизводителни ултразвукови диспергатори за производство на оцветители
Промишлените ултразвукови процесори на Hielscher Ultrasonics са диспергатори с най-съвременна технология и предлагат идеалното решение за пигментни мастербачи!
Изпитайте ненадмината мощност, прецизност и ефективност, подкрепени от нашия ангажимент към вашия успех. Свържете се с нас сега, за да научите повече!
- висока ефективност
- най-съвременна технология
- надеждност и здравина
- регулируем, прецизен контрол на процеса
- партидна обработка и обработка в поточна линия
- за всякакъв обем
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (напр. програмируемост, протоколиране на данни, дистанционно управление)
- лесна и безопасна работа
- малка необходимост от поддръжка
- CIP (почистване на място)
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 0,5 до 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за приложения за смесване, диспергиране, емулгиране и екстракция в лабораторен, пилотен и промишлен мащаб.
Литература / Източници
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- 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.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- 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.
Полезни факти
Оцветителите се разделят на оцветители на минерална основа и оцветители на основата на органични пигменти. И двата вида оцветители се използват широко в многобройни приложения, като всеки има свои предимства и особености, които трябва да се вземат предвид. Изборът между тях зависи от фактори като желаната цветова гама, изискванията за стабилност, специфичните нужди на приложението и регулаторните съображения.
Органични пигменти
Оцветителите на основата на органични пигменти се получават от съединения на въглеродна основа, например от растителни екстракти или синтетични източници. Те предлагат широка гама от цветове и нюанси и се използват широко в различни отрасли, включително козметиката, текстилната промишленост и печатарството. Органичните пигменти могат да осигурят отлична оцветяваща способност и яркост, но може да са по-податливи на избледняване с течение на времето, особено при излагане на слънчева светлина или други фактори на околната среда.
Цветове на минерална основа
Изкуствено синтезираните неорганични цветни пигменти също се обединяват под общото наименование „минерални бои“. Тези пигменти са оксиди или соли на металите олово, цинк, титан, барий, хром, желязо, алуминий, живак, кадмий, мед, манган и кобалт. Те включват белите бои оловно бяло (оловен карбонат) и цинково бяло (цинков оксид). Титаново бяло (титанов диоксид), литопон (цинков сулфид) и бланфикс (бариев сулфат).
Цветните и черните пигменти включват оловен миниум (оловен оксид), неаполитанско жълто (оловен антимонат), хромово жълто (оловен хромат), хромово оранжево, хромово зелено (хромов оксид), цинково жълто (цинков хромат), медна зеленина (меден ацетат), перманентно зелено, железнооксидно червено, английско червено, както и смалт.
Тези пигменти са много стабилни и устойчиви на избледняване.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторен до промишлен размер.