Fremstilling af farvestoffer med højtydende dispergeringsapparater

Produktionen af farvestoffer og pigmentsuspensioner kræver pålidelig dispergering og blanding. Ultralydshomogenisatorer er yderst effektive til produktion af flydende og pastalignende masterbatches og farvestofsuspensioner. Ultralydsdispergeringsapparater fås til enhver industriel produktionsskala og forbedrer produktionen af farvestoffer og pigmenter betydeligt ved at levere fremragende formalings- og dispergeringsresultater, energibesparelser samt nem omstilling mellem formuleringer.

Dispergering af farvestoffer med højintensitetsultralyd

Sonikering med sonde er en teknik, der anvender ultralydsbølger med høj intensitet og lav frekvens til at formale, vådformale, deagglomerere og dispergere partikler i et flydende medium. Blanding, formaling og dispergering med ultralyd bygger på princippet om akustisk kavitation. Ultralydskavitation eller akustisk kavitation er kendetegnet ved mikroturbulens, meget høje forskydningskræfter og lokalt forekommende store tryk- og temperaturforskelle. Ultralydsapparater kan anvendes i batchprocesser og kontinuerlige gennemstrømningsprocesser og bruges til inlineproduktion i stor skala samt til forskning og udvikling og kvalitetskontrol.
Læs mere om samtidig pigmentformaling med ultralyd og mikrobiel sterilisering af (vandbaserede) malings- og belægningsformuleringer!
 

Fordele ved at dispergere farvestoffer med sonikering

Ved industriel fremstilling af pigmentbaserede farvestoffer giver sonikering med sonde flere fordele og kan overgå traditionelle møller og dispergeringsapparater i effektivitet:
 

• Forbedret dispergering: Sonikering kan effektivt nedbryde pigmentagglomerater og fremme bedre dispergering, hvilket fører til forbedret farveintensitet og høj ensartethed.
• Reduceret partikelstørrelse: Kavitationsenergi genereret med ultralyd kan reducere pigmenternes partikelstørrelse, hvilket resulterer i et finere og mere homogent farvestof. De ekstremt høje forskydningskræfter, der genereres af højintensitetsultralyd, skaber væskestråler, som accelererer partiklerne i væsken. Når partiklerne kolliderer med hinanden, splintres de i meget små stykker. Under sådanne kollisioner mellem partikler eroderes og udglattes partikeloverfladen også. Sonikering er en yderst effektiv teknik til produktion af nanopartikler og kolloide suspensioner med partikler i nanostørrelse. Mindre partikelstørrelser kan give fordele såsom øget farvemætning og bedre stabilitet.
• Undgå formalingsmedier: Formalingsmedier såsom kugler og perler, der anvendes i traditionelle møller, kan forurene produktet som følge af erosion, der efterlader uønskede rester i pigmentdispersionen. Dermed undgås arbejdskrævende fjernelse og rengøring af sådanne kugler. Ultralydshomogenisering fungerer uden formalingsmedier og anvender i stedet de faste partikler i pigmentproduktet som formalingsmedier. Forskydningskræfter fra kavitation accelererer partiklerne i væsken til ekstremt høj hastighed. Som følge heraf kolliderer partiklerne med hinanden og splintres.
• Tids- og energieffektivitet: Sonikering med sonde er en relativt hurtig proces, der kan opnå effektiv dispergering på betydeligt kortere tid end traditionelle metoder. Denne effektivitet kan føre til tids- og energibesparelser og øget produktivitet i industriel fremstilling.
• Processtyring: Ultralydsudstyr muliggør præcis styring af vigtige procesparametre såsom energitilførsel, intensitet, temperatur, tryk og varighed. Dette gør det muligt for producenter at tilpasse procesbetingelserne til pigmenterne, optimere vådformalings- og dispergeringsprocessen og tilpasse farvestoffernes egenskaber til specifikke krav.

Formaling og dispergering af perlemorspigmenter med ultralyd. Den røde graf viser partikelstørrelsesfordelingen før sonikering, den grønne kurve viser fordelingen under sonikering, og den blå kurve viser de endelige pigmenter efter ultralydsdispergering.

Produktion af masterbatches med ultralydshomogenisatorer

Masterbatches er farvestof- og/eller additivkoncentrater i en viskøs matrix med et højere indhold af farvestoffer og/eller additiver end i den endelige anvendelse. Der findes forskellige leveringsformer (granulat, væske – pasta, pulver). Ultralydshomogenisatorer er yderst effektive til ensartet dispergering af pigmenter i flydende og pastalignende masterbatches. Pigmentpartikler kan dispergeres og formales ved hjælp af intense kavitationskræfter og bevægelse frembragt af højintensitetsultralyd for at reducere partikelstørrelsen til under mikrometerstørrelse og til nanostørrelse.

SonoStation: Mobilt, nøglefærdigt dispergeringssystem bestående af ultralydsdispergeringsapparater, pumpe, omrører og tank

Højtydende ultralydsdispergeringsapparater til fremstilling af farvestoffer

De industrielle ultralydsprocessorer fra Hielscher Ultrasonics er topmoderne dispergeringsapparater og tilbyder den perfekte løsning til pigmentmasterbatches!

Oplev uovertruffen effekt, præcision og effektivitet, understøttet af vores engagement i din succes. Kontakt os nu for at få mere at vide!

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af vores ultralydsapparaters omtrentlige behandlingskapacitet: