Energía ultrasónica para la estabilidad microbiológica avanzada de pinturas
- El deterioro microbiano puede dañar las fórmulas de pintura tanto al agua como al disolvente.
- La normativa medioambiental restringe el uso de biocidas. La sonicación es un método eficaz y respetuoso con el medio ambiente para conservar la pintura.
- Los ultrasonidos potentes permiten incluso reciclar pinturas y revestimientos deteriorados por microbios.
Conservación de pintura por ultrasonidos
La conservación de la pintura consiste en impedir el crecimiento de bacterias y otros microorganismos. Generalmente, se añaden biocidas a la formulación de la pintura para eliminar los microbios. Con la creciente demanda de pinturas sostenibles, no tóxicas y respetuosas con el medio ambiente, hoy en día se producen formulaciones de pintura con niveles más bajos de COV y, a menudo, con un mayor contenido de agua. El inconveniente es que estas fórmulas sostenibles son mucho más susceptibles al deterioro microbiano.
Los ultrasonidos potentes son un método ecológico de conservación de pinturas y revestimientos. La eficaz destrucción celular y lisis de los microbios ayuda a producir pinturas con bajo contenido en COV y biocidas. – aunque con una larga vida útil y una buena estabilidad del producto.
Deterioro microbiano de la pintura
Las pinturas al agua y al disolvente se utilizan por sus propiedades decorativas y protectoras. Especialmente los sistemas al agua son susceptibles al biodeterioro microbiano.
Dado que las normativas medioambientales son cada vez más estrictas, la cantidad de biocidas en las pinturas debe reducirse, ya que estos biocidas pueden ser perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana. Por ello, las normativas medioambientales han limitado sustancialmente el uso de biocidas. Los biocidas se utilizan para prevenir y reducir el deterioro microbiano de pinturas y revestimientos. Permiten alargar considerablemente la vida útil y la capacidad de almacenamiento de la pintura. Debido a la reducción del uso de biocidas, se requiere un método alternativo de conservación.
Los ultrasonidos de potencia son una técnica bien conocida de disrupción y preservación celular y se ha demostrado que reducen / sustituyen el uso de productos químicos antimicrobianos agresivos.
Consecuencias del deterioro microbiano
La contaminación de la pintura está causada por el crecimiento y/o la introducción de células microbianas no deseadas en la formulación y puede dar lugar a la siguiente degradación:
- decoloración
- gaseado
- mal olor
- pérdida de viscosidad
- ropiness, moho, limo
- separación de fases
La estabilidad microbiana de las pinturas es una característica de calidad importante, ya que se sabe que cualquier crecimiento de este tipo en el producto enlatado deteriora su uso funcional. Power Ultrasound le ayuda a mejorar la estabilidad microbiana y cinética de su formulación de pintura.
Reciclaje por ultrasonidos de pinturas deterioradas por microbios
Si las pinturas ya se han estropeado debido a una conservación insuficiente, la sonicación le ofrece la posibilidad de reciclar pinturas y revestimientos en estado húmedo. Cuando las pinturas y revestimientos han superado su vida útil, la formulación puede restaurarse mediante sonicación. La inestabilidad y el deterioro de la formulación pueden invertirse: la sonicación intensa desorganiza los microbios, preserva y estabiliza la formulación para que la pintura vuelva a convertirse en un producto vendible. El producto reciclado puede introducirse en el flujo de formulación y volver a enlatarse para la venta.
Este sencillo proceso le ofrece la posibilidad de reciclar las fórmulas de pintura deterioradas evitando pérdidas económicas debidas al deterioro (incluidos los costes de eliminación de residuos).
Beneficios de los ultrasonidos de potencia:
Un paso – efectos múltiples
- El potente ultrasonido preserva la formulación de la pintura al eliminar microbios, hongos y algas
- Molinos de ultrasonidos, dispersa & desaglomera las partículas a tamaño micrométrico y nanométrico
- La sonicación ayuda a desgasificar la formulación
- Reciclaje de productos estropeados que han superado su fecha de caducidad
Consigue un homogénea y estable ¡formulación de pintura con ultrasonido de potencia!
Un dispositivo para completar 3 pasos del proceso
La sonicación es una técnica de procesamiento muy versátil. Un homogeneizador ultrasónico instalado puede cumplir tres pasos del proceso:
- Pulverizar, desaglomeración & dispersión
- Estabilización microbiana & conservación
- desgasificación de la formulación
Ultrasonidos de potencia industrial
Hielscher's Dispositivos de ultrasonidos para la industria pueden instalarse y reequiparse fácilmente en instalaciones de producción existentes. Para grandes producciones, nuestras robustas unidades ultrasónicas se utilizan principalmente como sistemas en línea. La formulación de la pintura puede alimentarse mediante una configuración de una pasada o de recirculación. El número de pasadas por el punto caliente de cavitación del reactor ultrasónico puede adaptarse al producto y a los requisitos específicos.
Los sistemas de ultrasonidos de Hielscher, como el UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 o UIP16000 pueden agruparse para que la capacidad de producción sea prácticamente ilimitada.
Todos los sonicadores están construidos para funcionar 24/7 y necesitan muy poco mantenimiento. Las cámaras del reactor son fáciles de limpiar gracias a una geometría sencilla y al limpiador por ultrasonidos incorporado (CIP).
Ultrasonidos de alta resistencia UIP16000 (16kW)
Ultrasonidos de potencia para la conservación de pinturas: UIP1500hd
Literatura/Referencias
- Downey, A. (2012): El uso de biocidas en la conservación de pinturas. En: H.W. Rossmoore: Handbook of Biocide and Preservative Use. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Análisis de la degradación de pinturas por especies fúngicas y bacterianas. Pak. J. de Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Microbial evaluation and deterioration of paints and paint-products. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Biodegradación de pinturas: estado actual. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Información interesante
dispersión pigmentaria
- Humectación: El polvo de pigmento seco debe humedecerse. Durante la humectación, la superficie de las partículas y aglomerados de pigmento se recubre con el líquido.
- Desaglomeración / Separación: Los agregados y aglomerados deben romperse para que la superficie de cada partícula individual quede cubierta por el líquido. Los ultrasonidos de potencia son una herramienta muy eficaz para molino, dispersión y deaglomerado partículas en una formulación homogénea. Además, la sonicación favorece la desgasificación de la formulación.
- Estabilización: La formulación se estabiliza para mantener el tamaño de las partículas. Una Pulverizar y Dispersión El método asegura una distribución estable del tamaño de las partículas y la estabilización durante el almacenamiento.
Deterioro microbiano
Entre los organismos gramnegativos que suelen encontrarse en la pintura al agua contaminada figuran Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. y Aerobacter sp.
También pueden encontrarse organismos grampositivos del género Bacillus en la pintura contaminada. Las especies fúngicas más comunes encontradas en la película de pintura seca contaminada son Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium y Penicillium.
Con la creciente demanda de pinturas sostenibles, no tóxicas y respetuosas con el medio ambiente, las pinturas se formulan con niveles más bajos de COV y suelen tener un mayor contenido de agua.
Las pinturas menos tóxicas y aceptables para el medio ambiente tienden a tener una vida útil menos persistente y muestran una mayor incidencia de infecciones microbianas.
El deterioro microbiológico de los revestimientos superficiales de base acuosa puede acarrear graves pérdidas económicas al fabricante.
Los efectos de la actividad bacteriana y fúngica son la pérdida de viscosidad, la formación de gases, el mal olor y la degradación visible. Además, la decoloración causada por enzimas producidas por microbios puede provocar cambios en el producto mucho tiempo después del proceso de formulación. La pérdida de viscosidad de la formulación de la pintura puede observarse a menudo como resultado de la descomposición de los agentes espesantes celulósicos.
Formulaciones de pintura
Las pinturas al agua y al disolvente se utilizan, por ejemplo, en paredes exteriores o interiores de complejos residenciales. Estas pinturas tienen dos funciones básicas: protección y decoración. La contaminación microbiana en la pintura en estado húmedo y en las películas secas puede destruir estas funciones, lo que se traduce en degradación, mal funcionamiento y déficits ópticos / estéticos. Los conservantes de pintura son una opción química para prevenir o contener el deterioro microbiano en un grado bajo. Entre los conservantes comunes en lata (biocidas / fungicidas / microbicidas) para pinturas y revestimientos se incluyen los O-formales, N-formales, 5-cloro-N-metilisotiazolin-3-ona (CIT), benzoisotiazolina (BIT) y cloroalil-3,5,7-azoniaadamantano cloruro (adamantina). Por razones medioambientales y sanitarias, es favorable reducir o evitar el uso de estas sustancias químicas.
El ultrasonido eléctrico es una alternativa ecológica que puede sustituir el uso de biocidas o reducir la cantidad de biocidas necesarios para conservar la pintura en estado húmedo.