Effektultralyd til forbedret mikrobiel stabilitet i maling
- Mikrobiel nedbrydning kan beskadige både vandbaserede og opløsningsmiddelbaserede malingsformuleringer.
- Miljøbestemmelser begrænser brugen af biocider. Sonikering er en miljøvenlig, effektiv metode til konservering af maling.
- Effektultralyd muliggør endda genanvendelse af mikrobielt fordærvet maling og belægninger.
Konservering af maling med ultralyd
Konservering af maling indebærer at forhindre vækst af bakterier og andre mikroorganismer. Generelt tilsættes biocider til malingsformuleringen for at dræbe mikroorganismerne. Med den stigende efterspørgsel efter bæredygtig, ugiftig og miljøvenlig maling fremstilles malingsformuleringer i dag med lavere indhold af flygtige organiske forbindelser (VOC) og har ofte et højere vandindhold. En ulempe er, at disse bæredygtige formuleringer er betydeligt mere modtagelige for mikrobielt fordærv og nedbrydning.
Effektultralyd er en grøn konserveringsmetode til maling og belægninger. Den effektive celleødelæggelse og lyse af mikroorganismerne hjælper med at fremstille maling med lavt VOC- og biocidindhold – dog med lang holdbarhed og god produktstabilitet.
Mikrobiel nedbrydning af maling
Vandbaseret og opløsningsmiddelbaseret maling anvendes på grund af deres dekorative og beskyttende egenskaber. Især vandbaserede systemer er modtagelige for mikrobiel biologisk nedbrydning.
Da miljøbestemmelserne løbende bliver strengere, skal mængden af biocider i maling reduceres, eftersom disse biocider kan være skadelige for miljøet og menneskers sundhed. Derfor har miljøbestemmelser begrænset brugen af biocider betydeligt. Biocider anvendes til at forebygge og reducere mikrobielt fordærv af maling og belægninger. De giver malingsproduktet en betydeligt længere holdbarhed og bedre lagringsevne. På grund af den reducerede brug af biocider er der behov for en alternativ konserveringsmetode.
Effektultralyd er en velkendt teknik til celledisruption og konservering og har vist sig at reducere / erstatte brugen af aggressive antimikrobielle kemikalier.
Konsekvenser af mikrobielt fordærv
Kontaminering af maling skyldes vækst af og/eller tilførsel af uønskede mikrobielle celler i formuleringen og kan medføre følgende former for nedbrydning:
- misfarvning
- gasdannelse
- ubehagelig lugt
- viskositetstab
- trådtrækning, skimmel, slim
- faseadskillelse
Malingens mikrobielle stabilitet er en vigtig kvalitetsegenskab, da enhver sådan vækst i produktet i dåsen vides at forringe dets funktion ved anvendelse. Effektultralyd hjælper dig med at forbedre din malingsformulerings mikrobielle og kinetiske stabilitet!
Genanvendelse af mikrobielt nedbrudt maling med ultralyd
Hvis maling allerede er blevet fordærvet på grund af utilstrækkelig konservering, giver sonikering dig mulighed for at genanvende maling og belægninger i våd tilstand. Når maling og belægninger har overskredet deres holdbarhed, kan formuleringen genoprettes ved sonikering. Formuleringens ustabilitet og fordærv kan vendes: Intens sonikering ødelægger mikroorganismerne og konserverer og stabiliserer formuleringen, så malingen igen bliver et salgbart produkt. Det genanvendte produkt kan tilføres formuleringsstrømmen og igen fyldes på dåser til salg.
Denne enkle proces giver dig mulighed for at genanvende nedbrudte malingsformuleringer og dermed forebygge økonomiske tab som følge af fordærv (herunder omkostningerne til affaldsbortskaffelse).
Fordele ved effektultralyd:
Ét trin – mange virkninger
- Effektultralyd konserverer din malingsformulering ved at ødelægge mikroorganismer, svampe og alger
- Ultralyd formaler, dispergerer og deagglomererer partikler til mikrometer- og nanometerstørrelse
- Sonikering hjælper med at afgasse formuleringen
- Genanvendelse af fordærvede produkter, der har overskredet deres holdbarhed
Få en homogen og stabil malingsformulering med effektultralyd!
Ét apparat til at udføre 3 procestrin
Sonikering er en meget alsidig behandlingsteknik. Én installeret ultralydshomogenisator kan udføre tre procestrin:
- formaling, deagglomerering og dispergering
- mikrobiel stabilisering og konservering
- afgasning af formuleringen
Industriel effektultralyd
Hielschers industrielle ultralydsapparater kan nemt installeres og eftermonteres i eksisterende produktionsanlæg. Til høje gennemløb anvendes vores robuste ultralydsenheder hovedsageligt som inline-systemer. Malingsformuleringen kan tilføres enten via et system med én gennemløbspassage eller et recirkulationssystem. Antallet af passager gennem området med intens kavitation i ultralydsreaktoren kan tilpasses produktet og de specifikke krav.
Hielschers ultralydssystemer såsom UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 eller UIP16000 kan sammenkobles, så der praktisk talt ikke er nogen grænse for produktionskapaciteten.
Alle sonikeringsapparater er bygget til at køre 24/7 og kræver meget lidt vedligeholdelse. Reaktorkamrene er nemme at rengøre takket være en enkel geometri og den installerede ultralydsrenser (CIP).
Ultralydsapparat til krævende drift UIP16000 (16kW)
Effektultralyd til konservering af maling: UIP1500hd
Litteratur/referencer
- Downey, A. (2012): Anvendelse af biocider til konservering af maling. I: H.W. Rossmoore: Håndbog i anvendelse af biocider og konserveringsmidler. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analyse af malingsnedbrydning forårsaget af svampe- og bakteriearter. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753–760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Mikrobiel vurdering og nedbrydning af maling og malingsprodukter. J. Environ. Biol. 30(5), 835–840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Biologisk nedbrydning af maling: aktuel status. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977–1987.
Værd at vide
Pigmentdispergering
- Befugtning: Det tørre pigmentpulver skal befugtes. Under befugtningen dækkes pigmentpartiklernes og agglomeraternes overflader med væsken.
- Deagglomerering / adskillelse: Aggregater og agglomerater skal brydes op, så hver enkelt partikels overflade dækkes med væsken. Effektultralyd er et meget effektivt værktøj til at formale, dispergere og deagglomerere partikler til en homogen formulering. Desuden fremmer sonikering afgasning af formuleringen.
- Stabilisering: Formuleringen stabiliseres for at opretholde partikelstørrelsen. En effektiv metode til formaling og dispergering understøtter en stabil partikelstørrelsesfordeling og stabiliseringen under lagring.
Mikrobielt fordærv
Gramnegative organismer, der almindeligvis findes i kontamineret vandbaseret maling, omfatter Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. og Aerobacter sp.
Grampositive organismer af Bacillus sp. kan også findes i kontamineret maling. De mest almindelige svampearter, der findes på kontamineret tør malingsfilm, er Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium og Penicillium.
Med den stigende efterspørgsel efter bæredygtig, ugiftig og miljøvenlig maling formuleres maling med lavere VOC-indhold og har ofte et højere vandindhold.
Mindre giftig, miljømæssigt acceptabel maling har tendens til at have kortere holdbarhed og hyppigere forekomst af mikrobiel infektion.
Mikrobiologisk fordærv af vandbaserede overfladebelægninger kan medføre alvorlige økonomiske tab for producenten.
Virkningerne af bakterie- og svampeaktivitet er viskositetstab, gasdannelse, ubehagelig lugt og synlig nedbrydning. Desuden kan misfarvning forårsaget af mikrobielt producerede enzymer føre til ændringer i produktet længe efter formuleringsprocessen. Viskositetstab i malingsformuleringen kan ofte observeres som følge af nedbrydning af cellulosebaserede fortykningsmidler.
Malingsformuleringer
Vandbaseret og opløsningsmiddelbaseret maling anvendes f.eks. på udvendige eller indvendige vægge i boligkomplekser. Disse malinger har to grundlæggende funktioner: beskyttelse og dekoration. Mikrobiel kontaminering i malingen i våd tilstand og på tørrede film kan ødelægge disse funktioner, hvilket medfører nedbrydning, funktionssvigt og optiske / æstetiske mangler. Konserveringsmidler til maling er en kemisk mulighed for at forebygge mikrobielt fordærv eller begrænse det til et lavt niveau. Almindelige konserveringsmidler til maling og belægninger i dåser (biocider / fungicider / mikrobicider) omfatter O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) og chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Af miljø- og sundhedsmæssige årsager er det fordelagtigt at reducere eller undgå brugen af disse kemikalier.
Effektultralyd er et grønt alternativ, der kan erstatte brugen af biocider eller reducere den mængde biocider, der kræves for at konservere malingen i våd tilstand.