Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Ultrasonidos para dispersar y pulverizar pinturas & pigmentos

  • El ultrasonido de potencia es bien conocido por sus intensos y precisos efectos de molienda y dispersión controlables.
  • Los ultrasonidos industriales proporcionan una distribución de tamaño de partícula altamente uniforme en el rango de micrones y nanómetros.
  • Los ultrasonidos industriales procesan fácilmente corrientes de gran volumen de altas viscosidades y cumplen con una humectación, dispersión, desaglomeración y molienda homogéneas.

Fabricación de pintura con ultrasonido

Mejore sus Pinturas, Colores y Recubrimientos con Sonicación:

  • Formulación: Tanto si se trata de viscosidades altas, cargas de partículas altas, a base de agua o de disolvente – con los ultrasonidos industriales en línea de Hielscher se puede procesar cualquier formulación.
  • Tamaño Micrón y Nano-Size: El cavitacional las fuerzas de alto cizallamiento reducen las partículas a diámetros de partícula diminutos y proporcionan un efecto uniforme. dispersión.
  • Propiedades ópticas: Para obtener las propiedades ópticas correctas, se debe controlar el tamaño de las partículas del pigmento. Normalmente, la opacidad se correlaciona con el tamaño de las partículas: cuanto más fino sea el tamaño de las partículas, mayor será la opacidad. Por ejemplo, TiO2 se procesa específicamente a un tamaño de partícula de 0,20 a 0,3 micras, lo que equivale aproximadamente a la mitad de la longitud de onda de la luz. La ultrasonido reduce el TiO2 a su tamaño óptimo, de modo que se obtiene la mejor ocultación.
  • Partículas de alto rendimiento: Los tamaños de partícula más pequeños resultan en una mayor saturación del color, consistencia y estabilidad del color. Las intensas, pero precisamente controlables fuerzas de ultrasonido permiten producir nanopartículas modificadas y funcionalizadas, como las partículas recubiertas, SWNTsMWCNTs y partículas de núcleo. Estas partículas presentan características únicas y elevan las formulaciones de pintura o recubrimiento a un nuevo nivel de calidad y funcionalidad (por ejemplo, resistencia a los rayos UV, resistencia a los arañazos, resistencia, adhesividad, alta resistencia al calor, reflectividad infrarroja y solar).
  • Partículas modificadas: Los pigmentos modificados de superficie tienen una viscosidad muy baja a altas cargas de pigmento (2.5cP a 10% de sólidos), una estabilidad de suspensión superior y una alta pureza.
Los Ultrasonidos Hielscher son una técnica de eficiencia energética para desaglomerar y dispersar nanopartículas. (Haga clic para ampliar!)

Dispersión eficiente de TiO2 por ultrasonidos.

Usar ultrasonidos para la producción de

  • formulaciones finales
  • master batches de pasta de pigmento
  • refinado de partículas después de la molienda convencional

Para la producción de pinturas, los componentes tales como pigmentos, aglutinantes/formadores de película, diluyentes/ disolventes, resinas, cargas y aditivos deben mezclarse en una formulación homogénea. Los pigmentos son el componente determinante que da color a la pintura. Lo más importante el pigmento blanco es TiO2que necesita ser molido a un tamaño de partícula óptimo entre 0.2 y 0,3 micras de diámetro para mostrar el grado deseado de blancura, brillo, opacidad y un índice de refracción muy alto. Las fuerzas de cizallamiento ultrasónicas proporcionan una desaglomeración y dispersión de TiO2 (ver tabla abajo).
A los Pulverizar y Dispersión influye en la calidad de la pintura mejorando la resistencia del color, la densidad, la finura de la molienda, la dispersión y la reología.

Dispersión ultrasónica & Condiciones de molienda

La calidad de las pinturas y recubrimientos depende de la dispersión homogénea de los pigmentos. Hielscher Ultrasonics suministra equipos eficaces de fresado y esmerilado para la dispersión de pinturas, especialmente para formulaciones con altas cargas de pigmento. El mecanismo de Dispersores ultrasónicos para fresar & Las aplicaciones de molienda, desaglomeración y dispersión también se basan en el principio de cizallamiento generado por cavitación ultrasónica. El cavitacional Las fuerzas necesarias para la disociación de las partículas son producidas por altas diferencias de presión, puntos calientes locales y chorros de líquido, lo que resulta en la ruptura de las partículas por colisión entre ellas.
Dispersores ultrasónicos industriales como el UIP16000 tienen la capacidad de procesar flujos de alto volumen de pinturas y recubrimientos.

Dispersión de nanopartículas

A los Pulverizar y la dispersión es a menudo el único método para procesar las nano partículas eficientemente para obtener partículas primarias. Un pequeño tamaño de partícula primaria resulta en una gran superficie y se correlaciona con la expresión de características y funcionalidades únicas de las partículas. Al mismo tiempo, un tamaño de partícula más pequeño se asocia con una alta energía superficial para una agregación y reactividad más severas, de modo que el intenso ultrasonido Dispersión se requieren fuerzas para dispersar las nano partículas de forma homogénea en la formulación.
Además, un tratamiento de superficie por ultrasonidos puede modificar las nano partículas, lo que conduce a mejor dispersión, estabilidad de la dispersión, hidrofobia y otras características.
Los investigadores han recomendado el método de dispersión ultrasónica para nano partículas como solución preferible, “porque el material dispersado por el método ultrasónico es mucho más puro que el producido por el fresado de cordones.”Kim et al. 2010].

El potente ultrasonido es una técnica fiable para dispersar y moler pigmentos para pinturas de alta calidad. & colores. (Haga clic para ampliar!)

Procesamiento de pintura por ultrasonidos

Ultrasonidos de potencia para la molienda, molienda y dispersión de pigmentos, pinturas y colores. (Haga clic para ampliar!)

Procesamiento ultrasónico: 7x UIP1000hd

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Dispersión ultrasónica de tinta negra UV: El ultrasonido da como resultado una dispersión fina homogénea (¡clic para ampliar!)

Pigmentos UV-Negro: Antes y después de la ecografía

La técnica de dispersión por ultrasonidos tiene muchas ventajas en comparación con las tecnologías de molienda tradicionales, como los molinos de tres rodillos, de bolas o de bolas. (Haga clic para ampliar!)

La dispersión por ultrasonidos tiene ventajas significativas frente a las técnicas de fresado convencionales

Literatura/Referencias

  • Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Efecto de dispersión de nano partículas según la exposición al ultrasonido mediante el uso de campo ultrasónico focalizado. Actas del Simposio sobre Electrónica Ultrasónica 6-8 de diciembre de 2010. 31, 2010. 549-550.
  • Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, enero (2009): Tecnologías de dispersión de pigmentos emergentes. Visión de la industria Pira International 2009.

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Información interesante

A los homogeneizadores ultrasónicos también se los denomina frecuentemente como sonicador de sonda, sonolisador, fraccionador por ultrasonidos, pulverizador ultrasónico, sonoruptor, sonificador, disgregador ultrasónico, fraccionador celular, dispersor ultrasónico o mezclador por ultrasonidos. Estos términos provienen de las distintas aplicaciones que se pueden llevar a cabo por sonicación.