Високоефективни хомогенизатори за боя
Ултразвуковите смесители са надежден инструмент за хомогенизиране, диспергиране и емулгиране на течни бои и пигментни формулировки. Ултразвуковите хомогенизатори не само произвеждат силно стабилни, равномерни емулсии и дисперсии на боята, но ултразвуковите устройства се използват и за смилане и смилане на пигменти, наноматериали и първични частици. Благодарение на отличните резултати от дисперсия и фрезоване, ултразвуковите хомогенизатори се прилагат от бояджийската индустрия като една от най-сложните техники за смесване на бои и пигментни пасти.
Хомогенизация, дисперсия и емулсия на боята
Хомогенизацията се прилага за намаляване на размера на частиците на твърдите вещества или капчиците, за да се улесни производството на стабилни висококачествени емулсии и дисперсии. При формулирането на бои, покрития и лакове еднакъв размер на частиците е от решаващо значение за равномерните резултати в оцветяването, поведението на нанасяне и функционалността на боята или формулата на покритието.
Ултразвукови хомогенизатори на бои за дисперсионни и емулсионни формулировки
Ултразвуковите смесители с високо срязване са идеални за приложения за хомогенизиране, емулгиране и разтваряне, където размерът на частиците или капчиците и равномерното разпределение са от решаващо значение за производителността и качеството на боята.
Ултразвукът е предпочитаната технология за хомогенизиране, тъй като интензивната акустична кавитация на ултразвук с висока мощност е в състояние надеждно да разбие молекулите до равномерно разпределение на частиците в микрон- и нанодиапазона. Ултразвуковата хомогенизация е най-сложната техника за производство на частици с нано- и микронни размери. Размерът на частиците (напр. пигменти, масла, восъци, добавки и т.н.) може да се регулира индивидуално чрез прилагане на точното количество ултразвуков интензитет.
Освен това ултразвуковата дисперсия може да доведе до повърхностна модификация на пигментите, което води до значително повишена стабилност на дисперсия.
Индустриален ултразвуков процесор UIP16000 (16kW) за производство на бои и нанопълнители
- бои на водна основа
- бои на основата на разтворители
- Емулсионни бои
- дисперсионни бои
- латексови дисперсии
- восъчни емулсии
- Високо натоварване на пигмента
- Гланцови емулсионни бои
- suspoemulsions (смес от суспензия и емулсия)
- високоефективни покрития
- Лакове
- полимерни формулировки
- Емайли
- добавки с наночастици
- абразивни частици
- мини-емулсионна полимеризация
- microbial stabilization of paints and coatings
Ултразвукова дисперсия на нанофилъри
Наноразмерните пълнители се включват в покрития като полимери или смоли. Такива нанофилъри могат значително да подобрят механичните свойства, например устойчивост на ултравиолетови лъчи, устойчивост на надраскване, твърдост и издръжливост / якост на опън на определени материали. Основната разлика между конвенционалните пълнители с микронни размери и наноразмерните пълнители е високото специфично повърхностно съотношение и по този начин напълно променените характеристики на нанофилърите. Наноматериалите (напр. наномащабни пълнители) трябва да бъдат равномерно диспергирани в боя или покритие, така че цялата повърхност да може да взаимодейства със заобикалящата я матрица. Само когато се диспергират като единични диспергирани наночастици, нанопълнителите могат да изразят своите изключителни свойства на материала. Ултразвуковите хомогенизатори и диспергатори са превъзходната технология за смесване за разплитане, деагломериране и равномерно диспергиране на наночастици като нанопълнители в матрица (напр. полимери, епоксидни смоли или смоли). Тъй като ултразвуковите сили на срязване нарушават връзките между частиците, всяка частица се разпръсква в матрицата и обгръща пълните й свойства. По този начин ултразвуковата дисперсия и хомогенизация е най-надеждният метод за производство на високоефективни покрития.
Техниката на ултразвукова дисперсия има много предимства в сравнение с традиционните технологии за фрезоване като тривалцови, топкови или медийни мелници.
Ултразвукова дисперсия на латексова емулсия
Въпреки че латексовите бои не са най-сложната формулировка за приготвяне, тя все пак трябва да бъде внимателно подготвена и всички компоненти на латексовата формула трябва да бъдат добавени в избран ред. В първата подготвителна стъпка се приготвя основна суспензия на боята. Следователно пигментите се диспергират във вода с овлажняващи агенти, пенообразуващи агенти и други добавки, необходими за конкретната рецепта за формулиране. Пигментите от титанов диоксид (TiO2) обикновено се диспергират първо и след това се добавят удължителните пигменти. За повечето формули редът и мярката на добавяне на тези съединения е съществен, влияещ върху качеството. Най-вече за намокряне и диспергиране на частиците се използват високоскоростни смесители с остриета / ротационни смесители, които са най-конвенционалният метод за латексова емулгиране. При лопатките или ротационните смесители смесването на постоянна основна формула отнема много време. Впоследствие латексовата емулсия се добавя към сместа и се включва със значително по-ниско ниво на енергия на смесване. Латексовите емулсии са склонни към срастване или счупване и изискват леки хомогенизиращи условия. След това се добавят вече предварително диспергирани сгъстители, за да се регулира вискозитетът на крайната емулсия от латексова боя до желаната консистенция.
Ултразвуковият диспергатор може лесно и надеждно да се справи с приготвянето на латексови емулсии. Тъй като енергията на ултразвука и по този начин интензитетът на диспергиране могат да бъдат регулирани за излъчване и хомогенизиране на различните етапи на приготвяне, разлагането на съставките или счупването на латексовата емулсия могат да бъдат надеждно предотвратени. Ултразвуковата дисперсия е доказана техника за пълно намокряне на прах. Редът на добавяне на материали и т.н. може да бъде променен според изискванията на формулировката. Идеално настроената ултразвукова енергия позволява пълно изразяване на оцветяването на пигментите и води до висококачествена латексова емулсионна боя.
Тъй като ултразвуковият диспергатор с проточна клетка е затворена система, не се получава нежелана аерация или разпенване. Ултразвуковият уред предлага предимството на здрав и надежден, лесен и безопасен за работа, с по-кратки партидни цикли и по-прости процедури за формулиране. Дори с настолен ултразвуков уред в проточна настройка, значителният производствен капацитет може да бъде ефективен и рентабилен да бъде обработен.
Преди и след ултразвук: Зелената крива показва размера на частиците преди ултразвуков оксид, червената крива е разпределението на размера на частиците на ултразвуково диспергиран силициев диоксид.
Ултразвукова дисперсия на восъчни емулсии
Восъчните емулсии и дисперсии са формулирани добавки, направени от фини и стабилизирани восъчни частици, хомогенно разпределени във вода. Когато восъкът се диспергира като нано капчици с много хомогенно разпределение на капчиците, се получават стабилни восъчни емулсии. Ултразвуковите хомогенизатори генерират интензивни сили на срязване и са надеждни и здрави диспергиращи системи за производство на стабилни восъчни нано-емулсии.
Прочетете повече за ултразвуковата емулгиране на восък!
Ултразвуков диспергатор със стъклена проточна клетка за показване на хомогенизацията на червената боя
Ултразвукови хомогенизатори с високо срязване за състави на бои
Хомогенизаторите, диспергаторите, емулгаторите и фрезите на Hielscher Ultrasonics се използват в промишленото производство на високоефективни бои и покрития. С интензивната ултразвукова честотна енергия ултразвуковите хомогенизатори създават много високи сили на срязване, турбуленции и разрушителни сили. Тези изключително интензивни ултразвукови сили съчетават необходимото въздействие върху твърдо-течните суспензии, за да диспергират и смилат частиците до желания размер и функционалност.
Ултразвуково фрезоване на високотвърди натоварвания
Ултразвуковите вградени системи могат лесно да се справят с много високи концентрации на твърди вещества. Докато натоварването на частиците на суспензията е в диапазона на изпомпване и може да се подава през ултразвуковата проточна клетка, индустриалните ултразвукови хомогенизатори на Hielsher могат надеждно да обработват всякакъв вид силно вискозни, подобни на паста суспензии. Ултразвуковото мокро фрезоване обикновено се прилага за приготвяне на основни партиди от микронни и наноразмерни пигменти. Способността да се справят с такива високи твърди натоварвания от дори абразивни частици прави ултразвуковите хомогенизатори с високо срязване най-ефективната и ефективна технология за фрезоване на пигменти и наночастици.
Ултразвукови резервоарни бъркалки и проточни реактори
Формулировките на боята могат да се смесват в отворени резервоари или партиди, в които се поставят една или повече ултразвукови сонди. Смесването в отворен контейнер с помощта на настройка като Hielscher SonoStation (вижте снимката вляво) е идеална настройка за диспергиране на средни обеми от ниско до средно вискозни формулировки. За производителност с голям обем, интензивни приложения на фрезоване и разбиване на първични частици, както и за високовискозни суспензии и пасти, ултразвуков реактор под налягане е предпочитанията настройка.
Открит съд, например резервоар, не може да бъде подложен на налягане, нито е идеален за равномерна обработка на по-големи и/или силно вискозни обеми. Ултразвуковият проточен реактор може да бъде подложен на налягане до няколко барга. Прилагането на налягане по време на сонирането засилва акустичната кавитация и по този начин силите на срязване и диспергиращите/размиващите/хомогенизиращите ефекти на ултразвука. В същото време всички бои или пигменти се подават равномерно в реактора: имат еднакво време на престой и се обработват при абсолютно еднакви ултразвукови условия, като се постига много хомогенен резултат на диспергиране/ смилане. Много равномерната обработка под въздействието на интензивни ултразвукови сили води до отлични продукти от бои.
Hielscher Ultrasonics предлага пълната гама от високопроизводителни ултразвукови процесори с настройки на резервоари и реактори, които ви доставят идеалното оборудване за ултразвуково диспергиране за вашето производство на бои.
Ултразвукови диспергатори за всеки капацитет на продукта
Продуктовата гама на Hielscher Ultrasonics обхваща пълния спектър от ултразвукови процесори от компактни лабораторни ултразвукови процесори през настолни и пилотни системи до напълно индустриални ултразвукови процесори с капацитет за обработка на камиони на час. Пълната продуктова гама ни позволява да ви предложим най-подходящия ултразвуков диспергатор за вашите формулировки на бои, технологичен капацитет и производствени цели.
Ултразвуковите настолни системи са идеални за тестове за осъществимост и оптимизиране на процесите. Линейното мащабиране въз основа на установени параметри на процеса улеснява увеличаването на капацитета за обработка от по-малки партиди до напълно търговско производство. Увеличаването на мащаба може да се извърши чрез инсталиране на по-мощен ултразвуков диспергатор или чрез групиране на няколко ултразвукови апарата паралелно. С UIP16000 Hielscher предлага най-мощния ултразвуков диспергатор в света.
Прецизно контролирани амплитуди за оптимални резултати
Всички ултразвукови апарати на Hielscher са прецизно управляеми и по този начин надеждни работни коне в производството. Амплитудата е един от ключовите параметри на процеса, които влияят върху ефективността и ефективността на ултразвуковото диспергиране и мокрото фрезоване на пигментни пасти, бои и полимери.
Всички ултразвукови уреди на Hielscher’ Процесорите позволяват прецизна настройка на амплитудата. Сонотродите и усилващите клаксони са аксесоари, които позволяват да се променя амплитудата в още по-широк диапазон. Индустриалните ултразвукови процесори на Hielscher могат да осигурят много високи амплитуди и да осигурят необходимия ултразвуков интензитет за взискателни приложения. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато в режим на работа 24/7. Високите амплитуди са от съществено значение, когато става въпрос за високомощни ултразвукови приложения като нанодисперсии, синтез на наночастици, смилане на първични частици и мини-емулсии.
Прецизните настройки на амплитудата и постоянното наблюдение на параметрите на ултразвуковия процес чрез интелигентен софтуер ви дават възможност да третирате вашите пигменти и прахообразни суспензии при най-ефективните ултразвукови условия. Оптимална ултразвук за най-добри резултати при дисперсия!
Лесно и безрисково тестване
Ултразвуковите процеси могат да бъдат напълно линейно мащабирани. Това означава, че всеки резултат, който сте постигнали с помощта на лабораторен или настолен ултразвуков апарат, може да бъде мащабиран до абсолютно същия резултат, като се използват абсолютно същите параметри на процеса. Това прави ултразвука идеален за безрисково тестване на осъществимостта, оптимизиране на процесите и последващо внедряване в търговско производство. Свържете се с нас, за да научите как ултразвукът може да подобри производството на бои и пигменти.
Най-високо качество – Проектиран и произведен в Германия
Като семеен и семеен бизнес, Hielscher дава приоритет на най-високите стандарти за качество на своите ултразвукови процесори. Всички ултразвукови апарати са проектирани, произведени и щателно тествани в централата ни в Телтов близо до Берлин, Германия. Здравината и надеждността на ултразвуковото оборудване на Hielscher го правят работен кон във вашето производство. 24/7 работа при пълно натоварване и в взискателни среди е естествена характеристика на високопроизводителните диспергатори на Hielscher. Това прави ултразвуковото оборудване на Hielscher надежден работен инструмент, който отговаря на вашите изисквания за обработка на боята.
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- 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 No. 4, 2015. 214-223.
- Siti Hajar Othman, Suraya Abdul Rashid, Tinia Idaty Mohd Ghazi, Norhafizah Abdullah (2012): Dispersion and Stabilization of Photocatalytic TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension for Coatings Applications. Journal of Nanomaterials, Volume 2012.
- Kimitoshi Sato; Ji‐Guang Li; Hidehiro Kamiya; Takamasa Ishigaki (2008): Ultrasonic Dispersion of TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension. Jouranl of American Cermaic Society Vol. 91, Issue 8, 2008.
- Karl A. Kusters; Sotiris E. Pratsinis; Steven G. Thoma; Douglas M. Smith (1994): Energy–Size Reduction Laws for Ultrasonic Fragmentation. September 1994, Powder Technology 80 (3), 1994. 253–263.
- Stoffer J.O.; Fahim M. (1991): Ultrasonic dispersion of pigment in water based paints. Journal of Coatings Technology, 63, (797), 61.
Факти, които си струва да знаете
Каква е разликата между дисперсии и емулсии
Определение за дисперсия:
Една дисперсия е система, в която разпределените частици от един материал се диспергират в непрекъсната фаза на друг материал. Двете фази могат да бъдат в едно и също или различно състояние на материята.
Разграничават се различни видове дисперсии. Отличителни фактори са например съотношението на размера на частиците на дисперсните частици спрямо частиците от непрекъснатата фаза, независимо дали има утаяване или не, и наличието на Брауново движение. Като цяло дисперсиите на частици, достатъчно големи за утаяване, се наричат суспензии, докато тези на по-малки частици се наричат колоиди и разтвори. Емулсията е специфичен подтип дисперсия, при който две несмесващи се течности (две фази от едно и също състояние) се разпръскват една в друга.
Определение за емулсия:
Емулсии са течни системи от най-малко две несмесващи се течности, където едната течност се разпръсква в другата като малки капчици. Фазата на малките, разпределени капчици се нарича дисперсна или вътрешна фаза, докато другата фаза се нарича непрекъсната или външна фаза. Има два основни вида емулсии, които се разграничават между: емулсии масло във вода (O/W) и вода в масло (W/O). В емулсията масло във вода (O/W) вътрешната фаза е масло или смесваща се течност, а външната фаза е вода или смесваща се с вода течност. В емулсията вода в масло (W/O) вътрешната фаза е водаподобната течност, докато външната фаза е маслоподобната течност.
Повечето емулсии изискват емулгиращ агент, известен като стабилизатор или повърхностно активно вещество. Размерът на капчиците също играе решаваща роля по отношение на стабилността на емулсията. Колкото по-малък е размерът на капчиците, толкова по-стабилна е емулсията.
Високоефективна ултразвук! Продуктовата гама на Hielscher обхваща пълния спектър от компактен лабораторен ултразвуков апарат до настолни ултразвукови системи до напълно индустриални ултразвукови системи.



