Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερηχογράφημα στο Επίστρωση Διατύπωση

Διάφορα συστατικά, όπως χρωστικές ουσίες, πληρωτικά, χημικά πρόσθετα, διασταυρώσεις και τροποποιητές Ρεολογίας πηγαίνουν σε σκευάσματα επίστρωσης και βαφής. Ο υπέρηχος είναι ένα αποτελεσματικό μέσο για τη διασπορά και την γαλακτωματοποίηση, αποσυσσωμάτωση και άλεση τέτοιων συστατικών σε επιστρώσεις.

Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται στη διαμόρφωση επιστρώσεων για:

Οι επιστρώσεις πέφτουν σε δύο ευρείες κατηγορίες: ρητίνες και επιστρώσεις με βάση το νερό και διαλύτες. Κάθε τύπος έχει τις δικές του προκλήσεις. Οδηγίες που καλούν για Μείωση ΠΟΕ και οι υψηλές τιμές των διαλυτών διεγείρουν την ανάπτυξη στις τεχνολογίες επικάλυψης με νερό που μεταδίδονται με Η χρήση υπερήχων μπορεί να ενισχύσει την απόδοση των εν λόγω φιλικά προς το οικοσύστημα συστήματα.

Υπέρηχος μπορεί να βοηθήσει τυποποιητές των αρχιτεκτονικών, βιομηχανικών, αυτοκινήτων και ξύλινων επιστρώσεων για την ενίσχυση των χαρακτηριστικών επικάλυψης, όπως η δύναμη του χρώματος, το μηδέν, ρωγμή και UV αντίσταση ή ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ορισμένα από αυτά τα χαρακτηριστικά επίστρωσης επιτυγχάνονται συμπερίληψη υλικών νανο-μεγέθους, π.χ. οξείδια του μετάλλου (TiO2, Πυρίτιο, Ceria, ZnO, …).

Ο υπέρηχος βοηθά περαιτέρω στην αφρώδους ουσίας (παγιδεύεται φυσαλίδες) και απαέρωση (διαλυμένο αέριο) προϊόντων υψηλής ιξώδους.

Καθώς η τεχνολογία υπερήχων διασποράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε Εργαστήριο, πάγκος και επίπεδο παραγωγής, επιτρέποντας τους ρυθμούς μετάδοσης πάνω από 10 τόνους/ώρα εφαρμόζεται στο R&Στάδιο δ και στην εμπορική παραγωγή. Τα αποτελέσματα της διεργασίας μπορούν να κλιμακώνονται εύκολα (γραμμικά).

Η συνολική ενεργειακή απόδοση είναι σημαντική για την υπερήχων των υγρώνHielscher συσκευές υπερήχων είναι πολύ ενεργειακά αποδοτική. Οι συσκευές μετατρέπουν περίπου 80 περίπου σε 90% της ηλεκτρικής ισχύος εισόδου σε μηχανική δραστηριότητα στο υγρό. Αυτό οδηγεί σε σημαντικά χαμηλότερο κόστος επεξεργασίας.

Παρακάτω, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά με τη χρήση των υπερήχων στο γαλακτωματοποίηση πολυμερών σε υδατικά συστήματα, ο διασπορά και λεπτή άλεση των χρωστικών ουσιών, και η μείωση του μεγέθους των νανοϋλικών.

Πολυμερισμός γαλάκτωμα

Παραδοσιακές σκευάσματα επίστρωση χρησιμοποιούν βασική χημεία πολυμερών. Teh αλλαγή στην τεχνολογία επίστρωσης με βάση το νερό έχει αντίκτυπο στην επιλογή των πρώτων υλών, στις ιδιότητες και στις μεθοδολογίες διαμόρφωσης.

Σε συμβατικό πολυμερισμό γαλάκτωμα, π.χ. για πλωτές επιστρώσεις, τα σωματίδια είναι χτισμένα από το κέντρο στην επιφάνειά τους. Οι κινητικοί παράγοντες επηρεάζουν την ομοιογένεια και τη μορφολογία των σωματιδίων.

Υπερήχων επεξεργασία μπορεί να χρησιμοποιηθεί με δύο τρόπους να παράγει γαλακτωμάτων πολυμερές.

  • Επάνω-κάτω: Γαλακτωματοποιητές/ /διασποράς των μεγαλύτερων πολυμερών σωματιδίων για τη δημιουργία μικρότερων σωματιδίων με τη μείωση του μεγέθους
  • Από κάτω προς τα επάνω: Χρήση υπερήχων πριν ή κατά τη διάρκεια πολυμερισμού σωματιδίων

Νανοσωματιδιακής πολυμερή στα μικρά γαλακτώδη

Σωματίδια που λαμβάνονται από την πολυπροσθήκη στο Miniemulsions

Ο πολυμερισμός των σωματιδίων σε μικρά γαλακτώδη επιτρέπει την κατασκευή διασκορπισμένων σωματιδίων πολυμερών με καλός έλεγχος του μεγέθους των σωματιδίων. Η σύνθεση των nanoparticulate πολυμερές σωματίδια σε miniemulsions (“nanoreactors”), όπως παρουσιάζεται από Κ. Λάνφέστερ είναι η μέθοδος για το σχηματισμό πολυμερών νανοσωματιδίων. Η προσέγγιση αυτή χρησιμοποιεί τον υψηλό αριθμό των μικρών νανοδιαμερισμάτων (διαλυτική φάση) σε ένα γαλάκτωμα ως νανοπαράγοντες. Σε αυτά, τα σωματίδια συντίθενται σε μια ιδιαίτερα παράλληλη μόδα στο Μεμονωμένα, περιορισμένα σταγονίδια. Στην εφημερίδα της (Η γενιά των νανοσωματιδίων σε μικρά γαλακτώδη) Η λάνφρα παρουσιάζει τον πολυμερισμό σε νανοηθοποιούς στην υψηλή τελειότητα για την παραγωγή εξαιρετικά πανομοιότυπων σωματιδίων σχεδόν ομοιόμορφου μεγέθους. Teh παραπάνω εικόνα δείχνει σωματίδια που λαμβάνονται με πολυπροσθήκη σε μικρά γαλακτώδη.

Μικρά σταγονίδια που παράγονται από την εφαρμογή του υψηλής διάτμησης (υπερήχους) και σταθεροποιήθηκε από σταθεροποιημένους παράγοντες (γαλακτωματοποιητές), μπορεί να σκληρύνει με επακόλουθη πολυμερισμό ή με μείωση της θερμοκρασίας στην περίπτωση των υλικών χαμηλής θερμοκρασίας-τήξης. Όπως υπερήχους μπορεί να παράγει πολύ μικρά σταγονίδια της σχεδόν ομοιόμορφο μέγεθος στη διαδικασία παρτίδας και παραγωγής, επιτρέπει τον καλό έλεγχο του τελικού μεγέθους των σωματιδίων. Για τον πολυμερισμό των νανοσωματιδίων, τα υδρόφιλα μονομερή μπορούν να γαλακτωματοποιηθεί σε οργανική φάση και υδροφοβικά μονομερή στο νερό.

Αντίκτυπος του μεγέθους μορίων στην περιοχή επιφάνειαςΚατά τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων, η συνολική επιφάνεια των σωματιδίων αυξάνεται την ίδια στιγμή. Η εικόνα προς τα αριστερά δείχνει τη συσχέτιση μεταξύ του μεγέθους των σωματιδίων και της επιφάνειας σε περίπτωση σφαιρικών σωματιδίων (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!). Ως εκ τούτου, το ποσό της επιπολής που απαιτούνται για τη σταθεροποίηση του γαλακτώματος αυξάνεται σχεδόν γραμμικά με τη συνολική επιφάνεια σωματιδίων. Ο τύπος και το ποσό της επιπολής επηρεάζει το μέγεθος σταγόνα. Σταγονίδια των 30 έως 200nm μπορούν να ληφθούν με ανιονικές ή κατιονικές επιφανειοδραστικές ουσίες.

Χρωστικές σε επιστρώσεις

Οι οργανικές και ανόργανες χρωστικές ουσίες αποτελούν σημαντικό συστατικό των σκευασμάτων επίστρωσης. Για να μεγιστοποιήσετε το απόδοση χρωστικής απαιτείται καλός έλεγχος του μεγέθους των σωματιδίων. Κατά την προσθήκη σκόνης χρωστικής σε πλωτές, αιωρούμενα ή Εποξειδικά συστήματα, τα μεμονωμένα σωματίδια χρωστικής τείνουν να σχηματίζουν μεγάλα συσσωματώματα. Μηχανισμοί υψηλής διάτμησης, όπως μίξερ ρότορα-στάτορ ή Μύλοι αναδευτήρα χάντρα χρησιμοποιούνται συμβατικά για να σπάσει τέτοια συσσωματωμάτων και να αλέσει κάτω από τα μεμονωμένα σωματίδια χρωστικής. Υπερήχους σε μια εξαιρετικά αποτελεσματική Εναλλακτική για αυτό το βήμα στην κατασκευή των επιστρώσεων.

Η εικόνα προς τα δεξιά (Κάντε κλικ για μεγέθυνση!) δείχνουν την επίδραση της υπερήχων στο μέγεθος του ένα μαργαριτάρι λάμψη χρωστική. Ο υπέρηχος αλέθει τα μεμονωμένα σωματίδια χρωστικής με υψηλή ταχύτητα σύγκρουσης μεταξύ σωματιδίων. Το εξέχον πλεονέκτημα της

Υπερήχων επεξεργασία πάνω από υψηλής ταχύτητας μίξερ, Media Mills είναι η πιο συνεπής επεξεργασία όλων των σωματιδίων. Αυτό μειώνει το πρόβλημα της “παρακολουθεί”. Όπως μπορεί να δει κανείς στην εικόνα, οι καμπύλες διανομής σχεδόν μετατοπίζονται προς τα αριστερά. Γενικά, η υπερηχητική παραγωγή παράγει εξαιρετικά στενή κατανομή μεγέθους σωματιδίων (καμπύλες άλεσης χρωστικής). Αυτό βελτιώνει τη συνολική ποιότητα των διασπορών χρωστικής, καθώς τα μεγαλύτερα σωματίδια συνήθως παρεμβαίνουν με τη δυνατότητα επεξεργασίας, στιλπνότητα, αντίσταση και οπτική εμφάνιση.

Δεδομένου ότι το σωματίδιο άλεσμα και η άλεση βασίζεται σε σύγκρουση μεταξύ σωματιδίων ως αποτέλεσμα της υπερηχητική σπηλαίωση, υπερήχων αντιδραστήρες μπορεί να χειριστεί δίκαια υψηλές συμπαγείς συγκεντρώσεις (π.χ. κύριες παρτίδες) και εξακολουθούν να παράγουν καλά αποτελέσματα μείωσης του μεγέθους. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει εικόνες της υγρής άλεσης του TiO2 (Κάντε κλικ στις εικόνες για μεγαλύτερη προβολή!).

πριν
Η κατεργασία με υπερήχους
μετά
Η κατεργασία με υπερήχους
TiO2 από μύλο μπάλα πριν Υπερήχηση Tio2 από μπάλα ελαιοτριβείο Ψεκάστε αποξηραμένα TiO2 μετά Υπερήχηση
TiO2 από μύλο μπάλα πριν Υπερήχηση σπρέι αποξηραμένου TiO2 Ψεκάστε αποξηραμένα TiO2 μετά Υπερήχηση

καμπύλες κατανομής μεγέθους σωματιδίων για την αποσυσσώρευση του διοξειδίου του τιτανίου Degussa ανατασίου από υπερήχωνΗ εικόνα προς τα δεξιά (κάντε κλικ για μεγέθυνση!) δείχνει τις καμπύλες κατανομής μεγέθους σωματιδίων για την αποσυσσώρευση του διοξειδίου του τιτανίου Degussa ανατασίου από υπερήχων. Το στενό σχήμα της καμπύλης μετά Υπερήχηση είναι ένα χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό της επεξεργασίας υπερήχων.

Υλικά νανομεγέθους σε επικαλύψεις υψηλής απόδοσης

Η νανοτεχνολογία είναι μια αναδυόμενη τεχνολογία που κάνει το δρόμο της σε πολλές βιομηχανίες. Νανοϋλικά και νανοσυνθέτων χρησιμοποιούνται σε σκευάσματα επίστρωσης, π.χ. για την ενίσχυση της τριβής και την αντίσταση στο μηδέν ή UV-σταθερότητα. Η μεγαλύτερη πρόκληση για την εφαρμογή σε επιχρίσματα είναι η διατήρηση της διαφάνειας, της σαφήνειας, και gloss. Ως εκ τούτου, τα νανοσωματίδια έχουν είναι πολύ μικρό για να αποφευχθεί η παρεμβολή με το ορατό φάσμα του φωτός. Για πολλές εφαρμογές, αυτό είναι σημαντικά χαμηλότερο από 100nm.

Η υγρή λείανση των υψηλής απόδοσης συστατικών στη σειρά νανομέτρων γίνεται ένα κρίσιμο βήμα στη διαμόρφωση των επικαλύψεων Νανομηχανική. Οποιαδήποτε σωματίδια που παρεμβαίνουν με το ορατό φως, προκαλούν ομίχλη και απώλεια στη διαφάνεια. Επομένως, οι πολύ στενές διανομές μεγέθους απαιτούνται. Υπερήχων είναι ένα πολύ αποτελεσματικό μέσο για την λεπτή άλεση στερεών. υπερηχητική σπηλαίωση σε υγρά προκαλεί συγκρούσεις μεταξύ σωματιδίων υψηλής ταχύτητας. Διαφορετικές από τις συμβατικές Μύλοι χάντρα και βότσαλα Μύλοι, τα ίδια τα σωματίδια που τεμαχίζουν το ένα το άλλο, καθιστώντας τα μέσα άλεσης περιττή.

Εταιρείες, όπως Παναντούρ (Γερμανία) χρησιμοποιούν συσκευές υπερήχων Hielscher για την διασπορά και αποσυσσωμάτωση των νανοϋλικών σε επιχρίσματα σε μούχλα. Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με αυτό.

Για την κατεργασία με υπερήχους εύφλεκτων υγρών ή διαλυτών σε επικίνδυνα περιβάλλοντα FM και επικυρωμένα deivces UIP1000-Exd είναι διαθέσιμα.

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες για αυτήν την εφαρμογή!

Παρακαλούμε χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσει πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με αυτήν την εφαρμογή. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα σύστημα υπερήχων ικανοποιήσουν τις ανάγκες σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Βιβλιογραφία

Behrend, O., Σούμπερτ, H. (2000): Επίδραση της συνεχούς ιξώδους φάσης σε γαλακτωματοποίηση με υπερήχους, σε: Ultrasonics sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Σούμπερτ, H. (2001): Επίδραση της υδροστατικής πίεσης και του περιεχομένου αερίου σε συνεχή γαλακτωματοποίηση υπέρηχο, ίη: Ultrasonics sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Landfester, Κ (2001): Η Γενιά των νανοσωματιδίων στο Miniemulsions? σε: Προηγμένων Υλικών 2001, 13 Νο 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, τ. (2005): Υπερήχων Παραγωγή διασπορές Nano-Μέγεθος και Γαλακτώματα, Στο: Πρακτικά της Ευρωπαϊκής Διάσκεψης Νανοσυστήματα ENS’05.