Vysoce výkonné homogenizátory barev

Ultrazvukové míchače jsou spolehlivým nástrojem pro homogenizaci, dispergaci a emulgaci kapalných formulací barev a pigmentů. Ultrazvukové homogenizátory nejen vytvářejí vysoce stabilní, rovnoměrné emulze a disperze barev, ale sonikátory se také používají k mletí a drcení pigmentů, nanomateriálů a primárních částic. Díky vynikajícím výsledkům dispergace a mletí zavádí průmysl barev ultrazvukové homogenizátory jako jednu z nejpokročilejších dostupných technik míchání barev a pigmentových past.

Homogenizace, dispergace a emulgace barev

Homogenizace se používá ke zmenšení velikosti částic pevných látek nebo kapiček, aby se usnadnila výroba stabilních, vysoce kvalitních emulzí a disperzí. Při formulaci barev, nátěrových hmot a laků je rovnoměrná velikost částic zásadní pro jednotné výsledky z hlediska zabarvení, aplikačních vlastností a funkčnosti formulace barvy nebo nátěrové hmoty.

Ultrazvukové homogenizátory barev pro disperzní a emulzní formulace

Ultrazvukové vysokosmykové míchače jsou ideální pro aplikace homogenizace, emulgace a solubilizace, u nichž jsou velikost částic nebo kapiček a jejich rovnoměrná distribuce rozhodující pro výkon a kvalitu barvy.
Sonikace je preferovanou technologií homogenizace, protože intenzivní akustická kavitace výkonového ultrazvuku dokáže spolehlivě rozbít molekuly až na rovnoměrnou distribuci částic v mikrometrovém a nanometrovém rozsahu. Ultrazvuková homogenizace je nejpokročilejší technikou výroby částic nanometrové a mikrometrové velikosti. Velikost částic (např. pigmentů, olejů, vosků, aditiv atd.) lze individuálně nastavit použitím správné míry ultrazvukové intenzity.
Ultrazvuková dispergace navíc může vést k povrchové modifikaci pigmentů, jejímž výsledkem je výrazně zvýšená stabilita disperze.

Ultrazvuková dispergace latexové emulze

Přestože latexové barvy nepředstavují nejsložitější formulaci barvy na přípravu, musí být přesto připravovány pečlivě a všechny složky latexové formulace musí být přidávány ve zvoleném pořadí. V prvním kroku přípravy se připraví základní suspenze barvy. Za tímto účelem se pigmenty dispergují ve vodě se smáčedly, odpěňovači a dalšími aditivy, které vyžaduje konkrétní receptura formulace. Pigmenty oxidu titaničitého (TiO2) se obvykle dispergují jako první a poté se přidávají plnivové pigmenty (extendery). U většiny receptur je pořadí a míra přidávání těchto sloučenin zásadním faktorem ovlivňujícím kvalitu. Ke smáčení a dispergaci částic se většinou používají vysokorychlostní lopatková / rotační míchadla, která jsou nejkonvenčnější metodou emulgace latexu. S lopatkovými nebo rotačními míchadly je míchání konzistentní základní receptury časově náročné. Následně se do směsi přidá latexová emulze a zapracuje se při výrazně nižší úrovni energie míchání. Latexové emulze mají sklon ke koalescenci nebo rozpadu a vyžadují mírné podmínky homogenizace. Poté se přidají již předem dispergovaná zahušťovadla, aby se viskozita výsledné latexové emulzní barvy upravila na požadovanou konzistenci.
Ultrazvukový dispergátor zvládne přípravu latexových emulzí snadno a spolehlivě. Protože energii sonikace, a tím i intenzitu dispergace, lze přizpůsobit emulgaci a homogenizaci v jednotlivých krocích přípravy, lze spolehlivě zabránit rozkladu složek nebo rozpadu latexové emulze. Ultrazvuková dispergace je osvědčenou technikou pro úplné smáčení prášků. Pořadí přidávání materiálů atd. lze měnit podle požadavků formulace. Ideálně nastavený přívod ultrazvukové energie umožňuje plné projevení barevnosti pigmentů a vede k vysoce kvalitní latexové emulzní barvě.
Protože ultrazvukový dispergátor s průtokovou celou je uzavřený systém, nedochází k nežádoucímu provzdušnění ani pěnění. Sonikátor nabízí výhodu robustnosti a spolehlivosti, snadné a bezpečné obsluhy, kratších cyklů šarží a jednodušších postupů formulace. I se stolním sonikátorem v průtokovém uspořádání lze účinně a nákladově efektivně zpracovat značné výrobní kapacity.

Před sonikací a po ní: Zelená křivka ukazuje velikost částic před sonikací, červená křivka je distribuce velikosti částic ultrazvukově dispergovaného oxidu křemičitého.

Ultrazvuková dispergace voskových emulzí

Voskové emulze a disperze jsou formulovaná aditiva tvořená jemnými a stabilizovanými částicemi vosku, homogenně rozptýlenými ve vodě. Pokud je vosk dispergován ve formě nanokapiček s velmi homogenní distribucí kapiček, získá se stabilní vosková emulze. Ultrazvukové homogenizátory vytvářejí intenzivní smykové síly a jsou spolehlivými a robustními dispergačními systémy pro výrobu stabilních voskových nanoemulzí.
Přečtěte si více o ultrazvukové emulgaci vosků!

Ultrazvukové vysokosmykové homogenizátory pro formulace barev

Homogenizátory, dispergátory, emulgátory a mlýny Hielscher Ultrasonics se používají v průmyslové výrobě vysoce výkonných barev a nátěrových hmot. Díky intenzivní energii ultrazvukové frekvence vytvářejí ultrazvukové homogenizátory velmi vysoké smykové síly, turbulence a destruktivní síly. Tyto mimořádně intenzivní ultrazvukové síly přenášejí požadovaný účinek na suspenze pevných látek v kapalině, aby dispergovaly a mlely částice na požadovanou velikost a funkčnost.

Ultrazvukové mletí při vysokém obsahu pevných látek

Ultrazvukové inline systémy snadno zvládají velmi vysoké koncentrace pevných látek. Dokud je obsah částic v suspenzi v rozsahu, kdy je suspenze čerpatelná a lze ji vést ultrazvukovou průtokovou celou, mohou průmyslové ultrazvukové homogenizátory Hielscher spolehlivě zpracovat jakýkoli druh vysoce viskózních, pastovitých suspenzí. Ultrazvukové mokré mletí se běžně používá k přípravě koncentrátů (master batches) pigmentů mikrometrové a nanometrové velikosti. Schopnost zpracovat takto vysoký obsah pevných látek, a to i abrazivních částic, činí z ultrazvukových vysokosmykových homogenizátorů nejúčinnější a nejefektivnější technologii mletí pigmentů a nanočástic.

Ultrazvuková nádržová míchadla a průtokové reaktory

Formulace barev lze míchat v otevřených nádržích nebo vsádkách, do nichž se vloží jedna nebo více ultrazvukových sond. Míchání v otevřené nádobě s použitím sestavy, jako je Hielscher SonoStation (viz obr. vlevo), je ideálním uspořádáním pro dispergaci středně velkých objemů nízko- až středně viskózních formulací. Pro vysokou objemovou kapacitu, intenzivní aplikace mletí a rozbíjení primárních částic i pro vysoce viskózní suspenze a pasty je preferovaným uspořádáním tlakovatelný ultrazvukový reaktor.
Otevřenou nádobu, jako je nádrž, nelze natlakovat a není ani ideální pro rovnoměrné zpracování větších a/nebo vysoce viskózních objemů. Ultrazvukový průtokový reaktor lze natlakovat až na několik barg. Působení tlaku během sonikace zesiluje akustickou kavitaci, a tím i smykové síly a dispergační / mlecí / homogenizační účinky ultrazvuku. Současně jsou všechny barvy nebo pigmenty rovnoměrně přiváděny do reaktoru: protože mají stejnou dobu zdržení a jsou zpracovávány za přesně stejných ultrazvukových podmínek, dosahuje se velmi homogenního výsledku dispergace / mletí. Velmi rovnoměrné ošetření působením intenzivních ultrazvukových sil vede k vynikajícím barvářským produktům.
Hielscher Ultrasonics nabízí kompletní řadu vysoce výkonných ultrazvukových procesorů s nádržovými a reaktorovými sestavami a dodá Vám ideální ultrazvukové dispergační zařízení pro Vaši výrobu barev.

Ultrazvukové dispergátory pro jakoukoli výrobní kapacitu

Produktová řada Hielscher Ultrasonics pokrývá celé spektrum ultrazvukových procesorů od kompaktních laboratorních sonikátorů přes stolní a pilotní systémy až po plně průmyslové ultrazvukové procesory s kapacitou zpracovat celé nákladní vozy za hodinu. Kompletní produktová řada nám umožňuje nabídnout Vám nejvhodnější ultrazvukový dispergátor pro Vaše formulace barev, procesní kapacitu a výrobní cíle.
Ultrazvukové stolní systémy jsou ideální pro testy proveditelnosti a optimalizaci procesů. Lineární zvětšování měřítka na základě stanovených procesních parametrů velmi usnadňuje zvýšení zpracovatelských kapacit od menších šarží až po plně komerční výrobu. Zvětšení měřítka lze provést buď instalací výkonnější ultrazvukové dispergační jednotky, nebo paralelním propojením několika sonikátorů do klastru. S UIP16000 nabízí Hielscher nejvýkonnější ultrazvukový dispergátor na světě.

Přesně řiditelné amplitudy pro optimální výsledky

Všechny sonikátory Hielscher jsou přesně řiditelné, a tím představují spolehlivé tahouny ve výrobě. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují efektivitu a účinnost ultrazvukové dispergace a mokrého mletí pigmentových past, barev a polymerů.
Všechny procesory Hielscher Ultrasonics umožňují přesné nastavení amplitudy. Sonotrody a boostery jsou příslušenstvím, které umožňuje upravovat amplitudu v ještě širším rozsahu. Průmyslové ultrazvukové procesory Hielscher dokážou dodávat velmi vysoké amplitudy a poskytovat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné aplikace. Amplitudy až 200µm lze snadno provozovat nepřetržitě v režimu 24/7. Vysoké amplitudy jsou nezbytné u aplikací výkonového ultrazvuku, jako jsou nanodisperze, syntéza nanočástic, mletí primárních částic a miniemulze.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé monitorování ultrazvukových procesních parametrů pomocí chytrého softwaru Vám dávají možnost ošetřovat Vaše pigmenty a práškové suspenze za nejúčinnějších ultrazvukových podmínek. Optimální sonikace pro nejlepší výsledky dispergace!

Snadné testování bez rizika

Ultrazvukové procesy lze zcela lineárně převádět na větší měřítko. To znamená, že každý výsledek, kterého jste dosáhli pomocí laboratorního nebo stolního sonikátoru, lze převést na přesně stejný výstup při použití přesně stejných procesních parametrů. Díky tomu je sonikace ideální pro bezrizikové testování proveditelnosti, optimalizaci procesů a následnou implementaci do komerční výroby. Kontaktujte nás a zjistěte, jak může sonikace zlepšit Vaši výrobu barev a pigmentů.

Nejvyšší kvalita – navrženo a vyrobeno v Německu

Jako rodinný podnik ve vlastnictví a pod vedením rodiny klade Hielscher u svých ultrazvukových procesorů prioritu na nejvyšší standardy kvality. Všechny sonikátory jsou navrhovány, vyráběny a důkladně testovány v našem sídle v Teltow nedaleko Berlína v Německu. Díky robustnosti a spolehlivosti je ultrazvukové zařízení Hielscher tahounem Vaší výroby. Provoz 24/7 při plném zatížení a v náročném prostředí je přirozenou vlastností vysoce výkonných dispergátorů Hielscher. Díky tomu je ultrazvukové zařízení Hielscher spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje Vaše požadavky na zpracování barev.