Ultrasonic Size Reduktion af blæk (fx til Inkjet)

Ultralydkavitation er et effektivt middel til dispergering og mikroslibning (vådfræsning) af blækpigmenter. Ultralyddispergeringsmidler anvendes med succes i forskning såvel som i industriel fremstilling af UV-, vand- eller opløsningsmiddelbaserede inkjetblæk.

Nano-dispergeret inkjetblæk

Ultralyd er meget effektivt til størrelsesreduktion af partikler i området fra 500μm ned til ca. 10nm.
Når ultralydbehandling bruges til at sprede nanopartikler i inkjetblæk, kan blækfarveskalaen, holdbarheden og udskriftskvaliteten forbedres væsentligt. Derfor anvendes sonde-type ultralydapparater i vid udstrækning til fremstilling af nanopartikelholdige inkjetblæk, specialblæk (f.eks. ledende blæk, 3D-printbare blæk, tatoveringsfarver) og maling.
 

Ultralyddispersion bruges til at producere inkjetblæk af høj kvalitet, der indeholder nanopartikler og pigmenter i nanostørrelse. Ultralydsonde-type dispergeringsmidler sikrer en ensartet partikelstørrelse, reduktion og fordeling i blæk.

Dispergering af CNT'er i polyethylenglycol (PEG) - Hielscher ultralyd

Videominiaturebillede

 

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyddispersionssystem på 2x UIP1000hdT med i alt 2kW ultralydsbehandlingskraft til pigmenter i nanostørrelse i blæk, maling og belægninger.

2x 1000 watt ultralydspredere i et renseligt skab til nanodispersioner.

Graferne nedenfor viser et eksempel på ikke-sonikerede vs ultralyddispergerede sorte pigmenter i inkjetblæk. Ultralydbehandling blev udført med ultralydssonden UIP1000hdT. Resultatet af ultralydsbehandlingen er en synligt mindre partikelstørrelse og en meget smal partikelstørrelsesfordeling.

De sammenlignende grafer af ultralyd dispergeret sort inkjet blæk vs ikke-sonikeret inkjet blæk viser en signifikant reduceret partikelstørrelse for blæk fremstillet af ultralyd dispergerer UIP1000hdT.

Ultralyddispersion resulterer i betydeligt mindre og mere ensartede blækpigmenter. (grøn graf: før sonikering – rød graf: efter sonikering)

 

Hvordan forbedrer ultralyddispersion inkjetblækkvaliteten?

Højintensive ultralydapparater er yderst effektive til spredning, størrelsesreduktion og ensartet fordeling af nanopartikler.
Det betyder, at ispersing nanopartikler med ultralyd i inkjet blæk kan forbedre dens ydeevne og holdbarhed. Nanopartikler er meget små partikler med størrelser i området 1 til 100 nanometer, og de har unikke egenskaber, der kan forbedre inkjetblæk på flere måder.

  • For det første kan nanopartikler forbedre farveskalaen for inkjetblæk, hvilket refererer til det farveområde, der kan produceres. Når nanopartikler spredes ensartet med en sonde-type ultralydator, udviser blækket følgelig mere levende og mættede farver. Dette skyldes, at nanopartikler kan sprede og reflektere lys på måder, som traditionelle farvestoffer og pigmenter ikke kan, hvilket fører til forbedret farvegengivelse.
  • For det andet kan homogent dispergerede nanopartikler øge inkjetblækkets modstand mod falmning, vand og udtværing. Dette skyldes, at nanopartikler kan binde stærkere med papiret eller andet substrat, hvilket skaber et mere holdbart og længerevarende billede. Derudover kan nanopartikler forhindre blækket i at bløde ind i papiret, hvilket kan forårsage udtværing og reducere skarpheden af det trykte billede.
  • Endelig kan ultralyddispergerede nanopartikler også forbedre udskriftskvaliteten og opløsningen af inkjetblæk. Ultralyddispergeringsmidler er usædvanligt effektive, når det kommer til fræsning og blanding af nanopartikler i væsker. Ved at bruge mindre partikler kan blækket skabe finere og mere præcise linjer, hvilket resulterer i skarpere og klarere billeder. Dette er især vigtigt i applikationer som fotoudskrivning i høj kvalitet og kunstudskrivning.

Kontrol over procesparametre og spredningsresultater

Partikelstørrelsen og partikelstørrelsesfordelingen af ​​blækpigmenter påvirker mange produktegenskaber, såsom tintningsstyrke eller udskriftskvalitet. Når det drejer sig om inkjetudskrivning, kan en lille mængde større partikler føre til dispergeringsstabilitet, sedimentering eller inkjet dysefejl. Af denne grund er det vigtigt, at inkjetblækkvaliteten har god kontrol over størrelsesreduktionsprocessen, der anvendes i produktionen.

Ultralydhomogenisator til dispersions- og blandingsapplikationer

Ultralyd homogenisator UIP1000hdT til nanodispersioner

Inline-behandling af nanodispersioner til inkjetblæk

Diskret cirkulationsopsætning til ultralydsblanding med høj forskydningHielscher ultralydreaktorer er almindeligt anvendt in-line. Inkjetblækket pumpes ind i reaktorbeholderen. Der udsættes den for ultralydkavitation ved en kontrolleret intensitet. Eksponeringstiden er et resultat af reaktorvolumenet og materialets tilførselshastighed. Inline sonikering eliminerer by-passing, fordi alle partikler passerer reaktorkammeret efter en defineret vej. Da alle partikler udsættes for identiske sonikeringsparametre for samme tid i hver cyklus, indsnævrer ultralydbehandling typisk og skifter fordelingskurven snarere end at udvide den. Ultralyddispersion producerer relativt symmetriske partikelstørrelsesfordelinger. Generelt højre tailing – en negativ skævhed i kurven forårsaget af et skift til de grove materialer ("hale" til højre) – kan ikke observeres ved sonikerede prøver.

Spredning under kontrollerede temperaturer: proceskøling

For temperaturfølsomme køretøjer, Hielscher tilbyder indkapslede flowcellen reaktorer til alle laboratorie- og industrielt udstyr. Ved afkøling af interne reaktorvæggene kan procesvarme skal spredes effektivt.

Billederne nedenfor viser carbon black pigment dispergeret med ultralydssonden UIP1000hdT i UV-blæk.

Ultralydfræsede og dispergerede carbon black-pigmenter i UV-blæk viser en betydelig partikelstørrelsesreduktion og meget ensartet fordeling.

Ultralyddispersion sikrer en effektiv partikelstørrelsesreduktion og ensartet fordeling af carbon black pigmenter i UV-blæk.

Spredning og deagglomerering af inkjetblæk i enhver skala

Hielscher gør ultralyd dispergeringsudstyr til behandling af blæk på ethvert volumen. Ultralyd lab homogenisatorer anvendes til mængder fra 1,5 ml til ca. 2L og er ideelle til R + D-stadiet af blækformuleringer samt til kvalitetstest. Desuden giver gennemførlighedstest i laboratoriet mulighed for nøjagtigt at vælge den krævede udstyrsstørrelse til kommerciel produktion.
Industrielle ultralydsdispergeringsmidler anvendes i produktionen til partier fra 0,5 til ca. 2000L eller strømningshastigheder fra 0,1L til 20m³ pr. Time. Forskellige fra andre dispergerings- og fræseteknologier kan ultralydbehandling let skaleres op, da alle vigtige procesparametre kan skaleres lineært.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


 

Ultralydator UP200St (200W) dispergering carbon black i vand ved hjælp af 1% wt Tween80 som overfladeaktivt stof.

Ultralydsspredning af Carbon Black ved hjælp af ultralydsapparatet UP200St

Videominiaturebillede

 

Tabellen nedenfor viser generelle ultralydator anbefalinger afhængigt af batchvolumen eller strømningshastighed, der skal behandles.

Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
15 til 150L 3 til 15 liter/min UIP6000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge af UIP16000

 

Kontakt os! / Spørg Os!

Bed om mere information

Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsdispergeringsmidler, pigmentdispersionsprotokoller og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


 

I denne video viser vi dig et 2 kilowatt ultralydssystem til inline-drift i et renseligt skab. Hielscher leverer ultralydsudstyr til næsten alle industrier, såsom den kemiske industri, farmaceutiske, kosmetiske, petrokemiske processer samt til opløsningsmiddelbaserede ekstraktionsprocesser. Dette renselige skab i rustfrit stål er designet til drift i farlige områder. Til dette formål kan det forseglede skab renses af kunden med nitrogen eller frisk luft for at forhindre brandfarlige gasser eller dampe i at komme ind i kabinettet.

2x 1000 watt ultralydapparater i renseligt skab til installation i farlige områder

Videominiaturebillede

 
Hvordan virker ultralyd dispergeringsmidler? – Arbejdsprincippet om akustisk kavitation
Ultralydkavitation er en proces, der bruger højfrekvente lydbølger til at generere små gasbobler i en væske. Når boblerne udsættes for højt tryk, kan de kollapse eller implodere og frigive en udbrud af energi. Denne energi kan bruges til at sprede partikler i væsken og nedbryde dem i mindre størrelser.
I ultralydkavitation genereres lydbølgerne af en ultralydstransducer, som typisk er monteret på en sonde eller horn. Transduceren omdanner elektrisk energi til mekanisk energi i form af lydbølger, som derefter overføres til væsken gennem sonden eller hornet. Når lydbølgerne når væsken, skaber de højtryksbølger, der kan få gasboblerne til at implodere.
Der er flere potentielle anvendelser for ultralydkavitation i dispersionsprocesser, herunder produktion af emulsioner, dispersion af pigmenter og fyldstoffer og deagglomerering af partikler. Ultralydkavitation kan være en effektiv måde at sprede partikler på, fordi det kan generere høje forskydningskræfter og energiinput samt andre vigtige procesparametre som temperatur og tryk kan styres præcist, hvilket gør det muligt at skræddersy processen til applikationens specifikke behov. Denne præcise proceskontrol er en af de fremtrædende fordele ved sonikering, da produkter af høj kvalitet kan være pålidelige og reproducerbart produceret, og enhver uønsket nedbrydning af partikler eller væske undgås.

Robust og nem at rengøre

Ultralyd gennemstrømningsreaktor og sonotrode med flange giver mulighed for kontinuerlig behandlingEn ultralydreaktor består af reaktorbeholderen og ultralydsonotroden. Dette er den eneste del, der er udsat for slid, og den kan let udskiftes inden for få minutter. Oscillationsafkoblingsflanger gør det muligt at montere sonotroden i åbne eller lukkede trykbeholdere eller flowceller i enhver retning. Ingen lejer er nødvendige. Flowcellereaktorer er generelt lavet af rustfrit stål og har enkle geometrier og kan let adskilles og udslettes. Der er ingen små åbninger eller skjulte hjørner.

Ultrasonic Cleaner på plads

Ultralydintensiteten, der anvendes til dispergerende applikationer, er meget højere end til typisk ultralydsrensning. Derfor kan ultralydseffekten bruges til at hjælpe med rengøring under skylning og skylning, da ultralydkavitationen fjerner partikler og flydende rester fra sonotroden og fra flowcellevæggene.

Ultralyd højforskydning homogenisatorer anvendes i lab, bench-top, pilot og industriel forarbejdning.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydhomogenisatorer til blanding af applikationer, dispersion, emulgering og udvinding på laboratorium, pilot og industriel skala.



Litteratur / Referencer


Højtydende ultralyd! Hielschers produktsortiment dækker hele spektret fra den kompakte lab ultralydsprocessor over bench-top enheder til fuldindustrielle ultralydssystemer.

Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyd homogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.

Vi vil være glade for at diskutere din proces.

Lad os komme i kontakt.