Ultralyd til dispergering og slibning: Maling & Pigmenter

Power ultralyd er kendt for sin intense og præcist kontrollerbare fræsning og dispergering effekter. Industrielle ultralydsdannere giver en meget ensartet partikelstørrelsesfordeling i mikro- og nanoområdet. Industrielle ultralydsenheder behandler let store volumenstrømme af høje viskositeter og opfylder en homogen befugtning, dispergering, deagglomeration og fræsning.

Maling med ultralyd

Forbedre dine maling, farver og belægninger med Sonication:

• Formulering: Hvorvidt høje viskositeter, højpartikelbelastninger, vandige eller opløsningsmiddelbaserede – Med Hielschers industrielle inline ultralydapparater kan du behandle enhver formulering.
• Mikron- og nano-størrelse: Det cavitational høje forskydningskræfter reducerer partikler til minutpartikeldiametre og tilvejebringer en ensartet spredning.
• Optiske egenskaber: For at opnå de korrekte optiske egenskaber skal pigmentpartikelstørrelsen styres. Normalt korrelerer opacitet med partikelstørrelse: jo finere partikelstørrelse er jo mere opacitet. For eksempel TiO₂ behandles specifikt til en partikelstørrelse på 0,20 til 0,3 mikron, hvilket er omtrent det ækvivalente med halvdelen af ​​bølgelængden af ​​lys. Ultralyd reducerer TiO₂ pigmenter til deres optimale størrelse, så der opnås ultimative gemmer.
• Højtydende partikler: Mindre partikelstørrelser resulterer i større farvemætning, farvekonsistens og stabilitet. De intense, men alligevel præcis styrbare ultralydskræfter gør det muligt at producere modificerede og funktionaliserede nanopartikler, såsom overtrukne partikler, Swnt'er, MWCNT'er og kerne-shell partikler. Sådanne partikler viser unikke egenskaber og hæver maling- eller belægningsformuleringer til et nyt niveau af kvalitet og funktionalitet (fx UV-modstand, ridsefasthed, styrke, klæbeevne, høj varmebestandighed, infrarød og solreflektivitet).
• Modificerede Partikler: Overflademodificerede pigmenter har meget lav viskositet ved høje pigmentbelastninger (2,5 cP ved 10% faste stoffer), overlegen suspensionstabilitet og høj renhed

Pigmentpastaer fræses og dispergeres ved hjælp af ultralydkavitation, og højforskydningskræfter viser en betydelig størrelsesreduktion og ensartet fordeling. Plottet ovenfor viser den stigende størrelsesreduktion ved at øge ultralydsenergien.

Til fremstilling af maling skal komponenterne såsom pigmenter, bindemidler / filmformere, fortyndingsmidler / opløsningsmidler, harpikser, fyldstoffer og additiver blandes sammen i en homogen formulering. Pigmenter er den afgørende komponent, der giver maling sin farve. Den vigtigste hvidt pigment er TiO₂, som skal formales til en optimal partikelstørrelse mellem 0.2 og 0,3 μm i diameter for at vise den ønskede grad af hvidhed, lysstyrke, opacitet og et meget højt brydningsindeks. Ultralydforskydningskræfterne tilvejebringer en meget effektiv og energieffektiv deagglomerering og dispersion af TiO₂ partikler (se diagram nedenfor).
ultralyd fræsning og sprede påvirker kvaliteten af ​​maling, der forbedrer farvestyrken, densiteten, finheden af ​​slibning, dispersion og reologi.

ultralyd dispergering & Slibebetingelser

Kvaliteten af ​​maling og belægninger afhænger af pigmenternes homogene dispersion. Hielscher Ultrasonics leverer effektivt fræsnings- og slibemiddel til malingsdispersion, især til formuleringer med høje pigmentbelastninger. Mekanismen for Ultrasonic Dispersere til fræsning & slibnings-, deagglomerations- og dispersionsapplikationer er også baseret på shearprincippet, der genereres af Ultrasonic kavitation. Det cavitational kræfter, der er nødvendige for dissociation af partiklerne, fremstilles ved høje trykforskelle, lokale hotspots og væskestråler, hvilket resulterer i partikelbruddet ved interpartikelkollision.
Industrielle ultralyd dispergeringsmidler såsom UIP16000 har kapacitet til at behandle højvolumenstrømme af maling og belægninger.

Caution: Video "duration" is missing

Dispersion af nanopartikler

ultralyd slibning og dispergering er ofte den eneste metode til effektivt at behandle nanopartikler for at opnå primære partikler. En lille primærpartikelstørrelse resulterer i et stort overfladeareal og korrelerer med ekspression af unikke partikelkarakteristika og funktionaliteter. Samtidig er en mindre partikelstørrelse forbundet med en høj overfladeenergi til mere alvorlig aggregering og reaktivitet, således at den intense ultralyd sprede kræfter kræves for at sprede nanopartiklerne homogent ind i formuleringen.
Endvidere kan en ultralyd overfladebehandling ændre nanopartiklerne, der fører til forbedret dispergerbarhed, dispersionsstabilitet, hydrofobicitet og andre funktioner.
Forskere har anbefalet ultralyddispersionsmetoden for nanopartikler som foretrukket løsning, “fordi materialet dispergeret ved hjælp af ultralydsmetoden er meget renere end den, der frembringes ved kuglfræsning”^{[Kim et al. 2010]}.

Ultralyd dispergering har betydelige fordele mod konventionelle fræsningsteknikker

Caution: Video "duration" is missing

Litteratur / Referencer