Výroba barviv pomocí vysoce výkonných dispergátorů
Výroba barviv a pigmentových suspenzí vyžaduje spolehlivou disperzi a míchání. Ultrazvukové homogenizátory jsou vysoce účinné, pokud jde o výrobu kapalných a pastovitých masterbatchů a barvivových suspenzí. Ultrazvukové dispergátory, které jsou k dispozici v jakémkoli průmyslovém výrobním měřítku, výrazně zlepšují výrobu barviv a pigmentů a poskytují vynikající výsledky mletí a disperze, úsporu energie a snadné přepínání mezi formulacemi.
Dispergace barviv výkonovým ultrazvukem
Ultrazvuku typu sondy je technika, která využívá ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou a nízkou frekvencí k mletí, mokrému mletí, deaglomeraci a dispergaci částic v kapalném médiu. Ultrazvukové míchání, mletí a dispergace využívá pracovní princip akustické kavitace. Ultrazvuková/akustická kavitace je charakterizována mikroturbulencemi, velmi vysokými smykovými silami a lokálně se vyskytujícími vysokými tlakovými a teplotními rozdíly. Použitelné pro dávkové a kontinuální průtokové výrobní procesy, ultrasonicators se používají v inline velkosériové výrobě, stejně jako v R+D a kontrole kvality.
Ultrazvukový průmyslový systém pro dispergaci a mletí barviv a pigmentů.
Výhody dispergace barviv ultrazvukem
V souvislosti s průmyslovou výrobou barviv na bázi pigmentu nabízí ultrazvuku typu sondy několik výhod a může vyniknout tradiční mlýny a dispergátory v účinnosti:
- Zvýšený rozptyl: Ultrazvuku může účinně rozkládat pigmentové aglomeráty a podporovat lepší disperzi, což vede ke zlepšení intenzity barev a vysoké jednotnosti.
- Snížená velikost částic: Ultrazvukem generovaná kavitační energie může snížit velikost částic pigmentů, což má za následek jemnější a homogennější barvivo. Extrémně vysoké smykové síly generované výkonovým ultrazvukem vytvářejí trysky kapaliny, které urychlují částice v kapalině. Když se částice srazí, roztříští se na drobné kousky. Během takových srážek částic dochází k erozi a vyhlazení povrchu částic. Sonikace je vysoce účinná technika pro výrobu nanočástic a nanorozměrných koloidních suspenzí. Menší velikosti částic mohou poskytnout výhody, jako je zvýšená sytost barev a lepší stabilita.
- Vyhněte se frézovacím médiím: Mlecí média, jako jsou kuličky a perly používané v tradičních mlýnech, mohou kontaminovat produkt v důsledku eroze a zanechat nežádoucí nečistoty v disperzi pigmentu. V důsledku toho se zabrání pracnému odstraňování a čištění takových kuliček. Ultrazvuková homogenizace funguje bez mlecího média a místo toho používá pevné částice v pigmentovém produktu jako mlecí médium. Kavitační smykové síly urychlují částice v kapalině na extrémně vysokou rychlost. V důsledku toho se částice srážejí navzájem a rozbíjejí se.
- Časová a energetická efektivita: Ultrazvuku typu sondy je relativně rychlý proces, který může dosáhnout účinné disperze za výrazně kratší dobu ve srovnání s tradičními metodami. Tato efektivita může vést k úspoře času a energie a zvýšení produktivity v průmyslové výrobě.
- Řízení procesu: Ultrazvukové zařízení umožňuje přesnou kontrolu nad důležitými parametry zpracování, jako je vstup energie, intenzita, teplota, tlak a doba trvání. To umožňuje výrobcům upravit procesní podmínky s ohledem na pigmenty a optimalizovat proces mokrého mletí a disperze a přizpůsobit vlastnosti barviv specifickým požadavkům.
Ultrazvukové frézování a disperze perleťových lesklých pigmentů. Červený graf ukazuje distribuci velikosti částic před ultrazvukem, zelená křivka je během sonikace, modrá křivka ukazuje konečné pigmenty po ultrazvukové disperzi.
Výroba masterbatchů pomocí ultrazvukových homogenizátorů
Masterbatche jsou barvicí a/nebo aditivní koncentráty ve viskózní matrici s vyšším obsahem barviv a/nebo přísad než v konečné aplikaci. Existují různé formy dodávky (granulát, kapalina) – pasta, prášek). Ultrazvukové homogenizátory jsou vysoce účinné při rovnoměrné disperzi pigmentů v kapalných a pastovitých předsměsích. Pigmentové částice mohou být dispergovány a mlety pomocí intenzivních kavitačních sil a míchání výkonového ultrazvuku, aby se snížila velikost částic na submikronovou a nano velikost.
- Masterbatche a receptury finálních produktů
- organické a anorganické minerální pigmenty
- Sériová a inline výroba
- Vysoká a nízká viskozita
- libovolná objemová stupnice
SonoStation: Mobilní dispergační systém na klíč skládající se z ultrazvukových dispergátorů, čerpadla, míchadla a nádrže
Dispergační systém 2x 1kW ultrasonicators pro nepřetržitý průtok výroby barviv
Vysoce výkonné ultrazvukové dispergátory pro výrobu barviv
Hielscher Ultrazvukové průmyslové ultrazvukové procesory jsou nejmodernější dispergátory a nabízejí perfektní řešení pro pigmentové masterbatche!
Zažijte bezkonkurenční výkon, přesnost a efektivitu, podpořené naším závazkem k vašemu úspěchu. Kontaktujte nás a dozvíte se více!
- Vysoká efektivita
- Nejmodernější technologie
- spolehlivost & Robustnost
- Nastavitelné, přesné řízení procesu
- várka & Vložené
- pro libovolný svazek
- Inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelné, datové protokolování, dálkové ovládání)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké nároky na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Níže uvedená tabulka vám poskytuje přibližný přehled o zpracovatelské kapacitě našich ultrasonicators:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 0Přibližně 5 až 1,5 ml | Není k dispozici | VialTweeter | 1 až 500 ml | 10 až 200 ml? min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l? min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás!? Zeptejte se nás!
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura? Reference
- 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.
Fakta, která stojí za to vědět
Barviva se rozlišují na barviva na minerální bázi a barviva na bázi organických pigmentů. Oba typy barviv jsou široce používány v mnoha aplikacích, z nichž každá má své vlastní výhody a úvahy. Volba mezi nimi závisí na faktorech, jako je požadovaný rozsah barev, požadavky na stabilitu, potřeby specifické pro aplikaci a regulační aspekty.
Organické pigmenty
Barviva na bázi organických pigmentů jsou odvozena ze sloučenin na bázi uhlíku, jako jsou rostlinné extrakty nebo syntetické zdroje. Nabízejí širokou škálu barev a odstínů a běžně se používají v různých průmyslových odvětvích, včetně kosmetiky, textilu a tisku. Organické pigmenty mohou poskytnout vynikající barevnou sílu a jas, ale mohou být náchylnější k vyblednutí v průběhu času, zvláště když jsou vystaveny slunečnímu záření nebo jiným faktorům prostředí.
Barvy na minerální bázi
Uměle sčesané anorganické barevné pigmenty jsou také shrnuty pod souhrnným pojmem “minerální barvy”. Tyto pigmenty jsou oxidy nebo soli kovů olova, zinku, titanu, barya, chrómu, železa, hliníku, rtuti, kadmia, mědi, manganu a kobaltu. Patří mezi ně bílá barviva: olovnatá bílá (uhličitan olovnatý) a zinková bílá (oxid zinečnatý). Titanová běloba (oxid titaničitý), Lithopon (sulfid zinečnatý) a Blanc fix (síran barnatý).
Mezi barevné a černé pigmenty patří červené olovo (oxid olovnatý), neapolská žluť (antimonát olovnatý), chromová žluť (chroman olovnatý), chromová oranžová, chromová zeleň (oxid chromitý), zinková žluť (chroman zinečnatý), verdigris (octan měďnatý), permanentní zelená, červený oxid železitý, anglická červeň a také smalt.
Tyto pigmenty jsou vysoce stabilní a odolné proti vyblednutí.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.