Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Reducción del tamaño de partículas por ultrasonidos (p. ej. chorro de tinta)

La cavitación ultrasónica es un medio eficaz para la dispersión y micromolienda (molienda húmeda) de pigmentos para tintas. Esta tecnología se puede utilizar para tintas con formulaciones UV, con base agua o base solvente.

Reducción por ultrasonidos del tamaño de tintas de inyección (pigmentos)Los ultrasonidos son muy eficaces para la reducción del tamaño de partículas en el rango de 500µm a 10 nm. El gráfico de la derecha muestra un ejemplo para la sonicación de las tintas de inyección (¡Haga clic para ampliar!, curva a la derecha, antes de la sonicación; curva a la izquierda, después de la sonicación).

Control sobre los parámetros del proceso y los resultados

El tamaño y la distribución de las partícula de los pigmentos afectan a muchas características del producto, como la intensidad del color o la calidad de impresión. Cuando se trata de imprimir con chorro de tinta, una pequeña cantidad de partículas más grandes puede desestabilizar la dispersión, producir sedimentación o bloquear la boquilla de inyección. Por esta razón, es importante para la calidad de la tinta de inyección tener un buen control sobre el proceso de reducción del tamaño empleado durante la producción.

Procesamiento continuo

Recirculación discreta por ultrasonidosHielscher ultrasonic reactors are commonly used in-line. The inkjet ink is pumped into the reactor vessel. There it is exposed to ultrasonic cavitation at a controlled intensity. The exposure time is a result of the reactor volume and the material feed rate. Inline sonication eliminates by-passing because all particles pass the reactor chamber following a defined path. As all particles are exposed to identical sonication parameters for the same time during each cycle, ultrasonication typically shifts the distribution curve rather than widening it. Generally, "right tailing" no se observa en las muestras tratadas con ultrasonidos.

Proceso de refrigeración

Para los productos sensibles a la temperatura, Hielscher ofrece reactores de flujo con camisa de refrigeración tanto para los aparatos de laboratorio como los industriales. Gracias al enfriamiento de las paredes internas del reactor, el calor generado se disipa de manera eficaz.

Las siguientes imágenes muestran pigmento negro de carbono dispersado en una tinta UV. Por favor, haga clic en las imágenes para ampliarlas.

antes de la sonicacióndespués de la sonicación
Molienda ultrasónica de pigmentosMolienda de tintas por ultrasonidos

Dispersión y desaglomeración a cualquier escala

Hielscher fabrica dispositivos ultrasónicos para el procesamiento de tintas a cualquier volumen. Los dispositivos ultrasónicos para laboratorio se utilizan para volúmenes desde 1,5 ml a aproximadamente 2 l. Los dispositivos ultrasónicos industriales se utilizan para el desarrollo de procesos y para la producción de lotes de 0,5 hasta aproximadamente 2000 L o caudales de 0,1 L a 20 m³ por hora. A diferencia de otras tecnologías de dispersión y molienda, los ultrasonidos resultan escalar fácilmente. Las pruebas de laboratorio le permitirán seleccionar más adelante el tamaño del equipo requerido con precisión. La siguiente tabla muestra recomendaciones generales de dispositivos en función del volumen del lote o el caudal a procesar.

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
0,5 a 1,5 mL n.a.VialTweeter
1 a 500 mL 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min.UP200Ht, UP400S
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP1000hdT, UIP2000hd
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a.10 a 100 L/min UIP16000
n.a.mayorGrupo de UIP16000

Robusto y fácil de limpiar

Reactor de flujo ultrasónico de acero inoxidable para la sonicación de líquidos.Un reactor ultrasónico está compuesto por la vasija del reactor y el sonotrodo ultrasónico. Ésta es la única parte que está sujeta a desgaste, pero se puede reemplazar fácilmente en cuestión de minutos. Las bridas para desacoplar la oscilación permiten montar el sonotrodo en recipientes abiertos o bien en contenedores cerrados presurizables o reactores de flujo en cualquier posición. No se necesitan cojinetes. Los reactores de flujo se fabrican habitualmente en acero inoxidable, tienen geometrías simples y pueden ser fácilmente desmontados y limpiados. No tienen pequeños orificios o ángulos ocultos.

Limpieza ultrasónica in situ

La intensidad ultrasónica utilizada para procesos de dispersión es mucho mayor que la intensidad utilizada para la limpieza típica por ultrasonidos. Es decir, la energía ultrasónica se puede aprovechar también para ayudar a la limpieza durante el enjuague y el aclarado, ya que la cavitación acústica elimina las partículas y los restos de líquido del sonotrodo y de las paredes internas del reactor de flujo.

Por favor, utilice el siguiente formulario si desea solicitar información adicional sobre el procesamiento de tintas y pigmentos mediante ultrasonicación. Estaremos encantados de ofrecerle un sistema ultrasónico que cumpla con sus requisitos.









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