Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Ultraheli kattepreparaadile

Erinevad komponendid, nagu pigmendid, täiteained, keemilised lisaained, ristsildajad ja reoloogilised modifikaatorid, lähevad katmis- ja värvisegudesse. Ultraheli on efektiivne vahend selliste komponentide hajutamiseks ja emulgeerimiseks, deagglomereerimiseks ja jahvatamiseks kattekihtides.

Ultraheli kasutatakse kattekihtide valmistamiseks:

Katted jagunevad kahte laia kategooriasse: veetavad ja lahustipõhised vaigud ja katted. Igal tüübil on oma väljakutsed. Juhised kutsuvad VOCde vähendamine ja kõrgete lahustite hinnad stimuleerivad veekindlate vaigu katte tehnoloogia arengut. Ultrasooni kasutamine võib parandada selliste toimivust keskkonnasõbralikud süsteemid.

Ultraheli abil saab aidata arhitektuuri-, tööstus-, autotööstuse ja puitkatete valmistajatel parandada katte omadusi, nagu värviparandus, kriimustus, pragu ja UV-vastupidavus või elektrijuhtivus. Mõned neist katte omadused on saavutatud nanoosakeste materjalide lisamine, nt metalloksiidid (TiO2, Ränidioksiid, Ceria, ZnO, …)

Ultraheli aitab veelgi paremini Defoaming (sissetungitud mullid) ja degaseerimine (lahustunud gaas) väga kõrge viskoossusega toodetega.

Kuna ultraheli hajutamise tehnoloogiat saab kasutada Lab, pink-top ja tootmise tase, mis võimaldab läbilaskevõimet üle 10 tonni tunnis, rakendatakse seda R-s&D staadiumis ja kaubanduslikus tootmises. Protsessi tulemusi saab hõlpsalt suurendada (lineaarne).

(Klõpsa suuremaks vaatamiseks!) Üldine energiatõhusus on tähtis vedelike ultraheli tuvastamiseks. Tõhusus kirjeldab, kui palju võimsust pistikust vedelikku suunatakse. Meie ultrahelitöötlusseadmete üldine efektiivsus on üle 80%.Hielscher ultraheli seadmed on väga Energia säästlik. Seadmed teisendavad u. 80-90% elektrienergia sisendvõimsusest vedelikus mehaanilisele aktiivsusele. See toob kaasa oluliselt väiksemad töötlemiskulud.

Allpool saate lugeda ultraheli kasutamise kohta polümeeride emulgeerimine vesisüsteemides, dispergeeruvad ja peenfreeseerivad pigmendid, ja nanomaterjalide suuruse vähendamine.

Emulsiooni polümerisatsioon

Traditsioonilised kattepreparaadid kasutavad põhilist polümeeri keemiat. The veepõhise katte tehnoloogia muutmine mõjutab toorainete valikut, omadusi ja koostismeetodeid.

Traditsioonilises emulsioonpolümerisatsioonis, näiteks veekindlates katetes, on osakesed ehitatud keskelt nende pinnale. Kineetilised tegurid mõjutavad osakeste homogeensust ja morfoloogiat.

Ultraheli töötlemiseks saab kasutada kahel viisil polümeer emulsioone.

  • Ülevalt alla: emulgeerivad/hajutamine suuremaid polümeeriosakesi väiksemate osakeste saamiseks suuruse vähendamise teel
  • Põhjani: Ultraheli kasutamine enne või ajal osakeste polümerisatsioon

Nanopartikoolisisaldusega polümeerid Miniemulsionsis

(Klõpsake suuremaks vaateks!), Mis on saadud polümeerimisel miniemulseerudes

Osakeste polümerisatsioon minimaalsetes pulpides võimaldab dispergeeritud polümeeri osakesi valmistada koos hea osakeste suuruse kontroll. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by K. Landfester on meetod polümeersete nanoosakeste moodustamiseks. Selles lähenemisviisis kasutatakse nanoreaktoritena emulsioonina väikeste nanokomponentide (dispergeeritud faasi) suurt arvu. Nendes sünteesitakse osakesed väga paralleelselt individuaalsed, piiratud tilgad. Tema raamatus (Mineraalide nanoosakeste genereerimine) Landfester tutvustab nanoreaktorites polümerisatsiooni kõrge perfektsusega peaaegu ühtlase suurusega identsete osakeste saamiseks. The pilt ülalpool näitab polümeerimisel saadud osakesi miniemulsioonides.

Väikesed tilgad, mis tekivad kõrge nihkega (ultraheliga) ja stabiliseerivad stabiliseerivad ained (emulgaatorid), võivad pärast polümerisatsiooni või madala temperatuuriga sulavate materjalide puhul temperatuuri langetamisel olla karastatud. Kuna ultrasonikatsioon võib toota väga väikeste tilgad peaaegu ühtlane suurus partii ja tootmisprotsessis võimaldab see head kontrolli osakeste lõpliku suuruse üle. Nanoosakeste polümeriseerimiseks saab hüdrofiilsed monomeerid emulgeerida orgaanilisse faasi ja hüdrofoobsed monomeerid vees.

Osakeste suuruse vähendamisel suureneb kogu osakeste pindala samal ajal. Vasakpoolne pilt näitab korrelatsiooni osakeste suuruse ja pindala vahel sfääriliste osakeste korral (Klõpsa suuremaks vaatamiseks!). Seetõttu suureneb emulsiooni stabiliseerimiseks vajalik pindaktiivse aine kogus peaaegu lineaarselt kogu osakeste pindalaga. Pindaktiivse aine tüüp ja kogus mõjutab piiskade suurust. 30 kuni 200nm tilgad on võimalik saada anioonsete või katioonsed pindaktiivsete ainete abil.

Pigmendid kattekihis

Orgaanilised ja anorgaanilised pigmendid on pinnakatmisvahendite oluline komponent. Selleks, et maksimeerida pigmendi jõudlus on vaja head osakeste suuruse kontrolli. Pigmendipulbri lisamisel veega, solventeeritud või epoksü-süsteemidesse moodustuvad üksikute pigmendiosakeste vormid suured aglomeraadid. Selliste aglomeraatide purustamiseks ja üksikute pigmendiosakeste peenestamiseks kasutatakse tavapäraselt suure nihkejõu mehhanisme, nagu rotor-statormikserid või aglatüki rõngasveskid. Ultraheli väga efektiivne alternatiivne selle etapi valmistamiseks katted.

Pilt paremal (Klõpsa suuremaks vaatamiseks!) näitavad ultrahelitöötluse mõju pearl-läike pigmendi suurusele. Ultraheli purustab üksikud pigmendiosakesed kiirelt osakeste kokkupõrkel. Märkimisväärne eelis

Ultrasonic processing over high speed mixers, media mills is the more consistent processing of all particles. This reduces the problem of "tailing". As it can be seen on the picture, the distribution curves are almost shifted to the left. Generally, ultrasonication does produce extremely kitsas osakese suuruse jaotumine (pigmendi jahvatamise kõverad). See parandab pigmendi dispersioonide üldist kvaliteeti, kuna suuremad osakesed mõjutavad tavaliselt töötlemisvõimet, läike, vastupidavust ja optilist välimust.

Kuna osakese freesimine ja lihvimine põhineb osakeste kokkupõrge tulemusena ultraheli kavitatsioon, ultraheli reaktorid suudavad õiglaselt hakkama saada kõrge tahked kontsentratsioonid (nt peamised partiid) ja annavad ikkagi häid vähendamisi. Alljärgnev tabel näitab pilte TiO-i märg-freesest2 (Klõpsake piltidel suuremaks vaateks!)

enne

Sonikatsioon
pärast

Sonikatsioon

TiO2 palliveskist

pihustuskuivatatud TiO2

Pilt paremale (Vajuta suurematele vaatest!) näitab Ultraheliuuringuga Degussa Anatoli titaandioksiidi deagglomeration osakeste suuruse jaotuse kõveraid. Ultraheli töötlemise tüüpiline omadus on kõvera kitsas kuju pärast ultrahelitöötlust.

Kõrgefektiivsete kattega materjalide nanoosakesed

Nanotehnoloogia on kujunemisjärgus tehnoloogia, mis muudab oma tee paljudesse tööstusharusse. Nanomaterjali ja nanokomposiide kasutatakse pinnakattematerjalis, nt kulumiskindluse ja kriimustusresistentsuse või UV-stabiilsuse suurendamiseks. Suurim väljakutse rakenduse kattekihides on läbipaistvuse, selguse ja gkaotsimineku säilitamine. Seetõttu on nanoosakesed väga väikesed, et vältida häireid nähtava valguse spektris. Paljude rakenduste puhul on see oluliselt väiksem kui 100nm.

Suure jõudlusega komponentide märg jahvatamine nanomeetri vahemikule muutub nanotehnoloogias pinnakatte väljatöötamisel oluliseks sammuks. Kõik osakesed, mis häirivad nähtavat valgust, põhjustavad hägustumist ja kadu läbipaistvuses. Seetõttu on vaja väga kitsas suurus jaotused. Ultraheliuuring on väga efektiivne vahend peeneks jahvatamiseks tahkeid aineid. ultraheli kavitatsioon vedelikes põhjustab suurel kiirusel osakestevahelisi kokkupõrkeid. Erinevalt tavapärasest messingist veskitest ja kruusiveskidest eraldavad osakesed üksteist, muutes jahvatuse meediumi tarbetuks.

Ettevõtted, nagu Panadur (Saksamaa) kasutage Hielscheri ultraheli seadmeid nanomaterjalide hajutamiseks ja deagglomerateks hallitusseinates. Selle kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin.

Kergestisüttivate vedelike või lahustite ultraheliga töötlemisel ohtlikes keskkondades FM ja ATEX-sertifikaadid, näiteks UIP1000-Exd on saadaval.

Paluge lisateavet selle rakenduse kohta!

Kui soovite taotlusele lisateavet taotleda, kasutage allolevat vormi. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi, mis vastab teie nõuetele.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Kirjandus

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Pideva faasi viskoossuse mõju ultraheliga emulgeerimisele: ultraheli Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Hüdrostaatilise rõhu ja gaasi sisalduse mõju pidevale ultraheli emulgeerimisele: ultraheli Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Landfester, K. (2001): Nanoosakeste genereerimine minimaalseteks pulbriteks; in: Advanced Materials 2001, 13, No 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Nanoosakeste dispersioonide ja emulsioonide ultraheli tootmine, in: European Nanosystems Conference ENS’05