سونوگرافی برای پراکندگی و سنگ زنی: رنگ & رنگدانه
سونوگرافی قدرت به خوبی به دلیل اثرات فرز و پراکندگی شدید و دقیق قابل کنترل آن شناخته شده است. این باعث می شود هموژنایزرهای اولتراسونیک ایده آل برای تولید خمیر رنگدانه و فرمولاسیون رنگ. مافوق صوت صنعتی ارائه توزیع اندازه ذرات بسیار یکنواخت در میکرون- و نانو محدوده. فرآیند جریان حجم زیادی از ویسکوزیته بالا با ماسونیک Hielscher برای رسیدن به مرطوب شدن همگن، پراکنده، deagglomeration و فرز!
تولید رنگ با سونوگرافی
رنگ ها، رنگ ها و پوشش های خود را با فراصوت بهبود بخشید:
- فرمول: خواه ویسکوزیته بالا، بارهای ذرات بالا، مبتنی بر آب یا حلال – با Hielscher صنعتی ultrasonicators درون خطی شما می توانید هر فرمولاسیون پردازش.
- اندازه میکرون و نانو: نیروهای برشی زیاد تولید شده توسط کاویتاسیون آکوستیکی، ذرات را به قطر ذرات کوچک کاهش می دهد و پراکندگی یکنواختی را ایجاد می کند. تنظیم پارامترهای مافوق صوت به ذرات و فرمولاسیون مورد نیاز خود را برای تولید قابل اعتماد از رنگدانه های نانو اندازه اجازه می دهد.
- خواص نوری: برای به دست آوردن خواص نوری صحیح، اندازه ذرات رنگدانه باید کنترل شود. معمولا کدورت با اندازه ذرات ارتباط دارد: هر چه اندازه ذرات ظریف تر باشد، کدورت بیشتر است. به عنوان مثال، TiO2 به طور خاص به اندازه ذرات 0.20 تا 0.3 میکرون پردازش می شود که تقریبا معادل نیمی از طول موج نور است. امواج فراصوت رنگدانه های TiO2 را به اندازه مطلوب خود کاهش می دهد، به طوری که پنهان نهایی به دست آمده است.
- ذرات با کارایی بالا: اندازه ذرات کوچکتر منجر به اشباع رنگ بیشتر، قوام رنگ و ثبات می شود. نیروهای فراصوت شدید و در عین حال دقیق قابل کنترل امکان تولید نانوذرات اصلاح شده و عامل دار مانند ذرات پوشش داده شده، SWNTs، MWCNTs و ذرات هسته پوسته را فراهم می کند. چنین ذراتی ویژگی های منحصر به فردی را نشان می دهند و فرمولاسیون رنگ یا پوشش را به سطح جدیدی از کیفیت و عملکرد (به عنوان مثال مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مقاومت در برابر خراش، استحکام، چسبندگی، مقاومت در برابر حرارت بالا، بازتاب مادون قرمز و خورشیدی) ارتقا می دهند.
- ذرات اصلاح شده: رنگدانه های اصلاح شده سطحی دارای ویسکوزیته بسیار کم در بارگذاری رنگدانه های بالا (2.5cP در 10٪ مواد جامد)، پایداری تعلیق برتر و خلوص بالا هستند. عملکرد ذرات با کمک اولتراسونیک باعث می شود آن را ساده برای سنتز رنگدانه های با کارایی بالا با ویژگی های خاص.
پردازش اولتراسونیک یک روش قدرتمند برای فرز و پراکنده کردن خمیرهای رنگدانه است.
- فرمولاسیون نهایی
- دسته های اصلی خمیر رنگدانه
- پالایش ذرات پس از آسیاب معمولی
خمیرهای رنگدانه با استفاده از کاویتاسیون اولتراسوند آسیاب و پراکنده می شوند و نیروهای برشی بالا کاهش اندازه قابل توجه و توزیع یکنواخت را نشان می دهند. نمودار بالا کاهش اندازه افزایش در افزایش انرژی اولتراسونیک را نشان می دهد.
برای تولید رنگ، اجزایی مانند رنگدانه ها، چسباننده ها/فیلم سازها، رقیق کننده ها/حلال ها، رزین ها، پرکننده ها و مواد افزودنی باید با هم مخلوط شوند و در یک فرمولاسیون همگن مخلوط شوند. رنگدانه ها جزء تعیین کننده ای هستند که به رنگ رنگ می دهند. مهمترین رنگدانه سفید TiO2 است که باید به اندازه ذرات بهینه بین قطر 2/0 تا 3/0 میکرون آسیاب شود تا درجه سفیدی، روشنایی، کدورت و ضریب شکست بسیار بالا را نشان دهد. نیروهای برشی مافوق صوت ارائه deagglomeration بسیار موثر و انرژی موثر و پراکندگی ذرات TiO2 (تصویر زیر را ببینید).
TEM سوسپانسیون نانوذرات TiO2 پراکنده شده با غلظت های مختلف جامد. فراصوت با استفاده از اولتراسونیک UIP1000hdT
سمت چپ: ورودی انرژی اولتراسونیک 1.8 × 105 J/L – راست: ورودی انرژی اولتراسونیک 5.4 × 105 J/L
(مطالعه و تصاویر: ©فاساکی و همکاران، 2012)
فرز و پراکندگی اولتراسونیک کیفیت رنگ را با بهبود استحکام رنگ، چگالی، ظرافت سنگ زنی، پراکندگی و رئولوژی افزایش می دهد.
پراکندگی اولتراسونیک & شرایط سنگ زنی
کیفیت رنگ ها و پوشش ها به پراکندگی همگن رنگدانه ها بستگی دارد. Hielscher مافوق صوت تامین فرز موثر و تجهیزات سنگ زنی برای پراکندگی رنگ, به خصوص برای فرمولاسیون با بارهای رنگدانه بالا. مکانیسم پراکنده کننده های اولتراسونیک برای فرز، سنگ زنی، deagglomeration و برنامه های پراکندگی است که عمدتا بر اساس اصل برشی تولید شده توسط حفره اولتراسونیک است. نیروهای برشی حفره ای لازم برای تفکیک ذرات توسط اختلاف فشار بالا، نقاط داغ موضعی و جت های مایع تولید می شوند که منجر به تجزیه ذرات در اثر برخورد بین ذرات می شود.
پراکنده کننده های اولتراسونیک صنعتی مانند UIP16000hdT با 16000 وات در هر پروب اولتراسونیک ظرفیت پردازش جریان های حجم بالایی از رنگ ها و پوشش ها را دارند.
پردازش اولتراسونیک: 7x UIP1000hdT
رنگ گچ سونیک شده روی سنگ سنج نشان می دهد deagglomeration کاملا یکنواخت و توزیع اندازه ذرات رنگدانه ها
پراکندگی نانوذرات
سنگ زنی و پراکندگی مافوق صوت است که اغلب تنها روش برای پردازش نانو ذرات موثر به منظور به دست آوردن ذرات اولیه پراکنده سینلژ. اندازه ذرات اولیه کوچک منجر به سطح بزرگی می شود و با بیان ویژگی ها و عملکردهای منحصر به فرد ذرات ارتباط دارد. در عین حال، اندازه ذرات کوچکتر با انرژی سطحی بالا برای تجمع و واکنش پذیری شدیدتر همراه است، به طوری که نیروهای پراکندگی مافوق صوت شدید مورد نیاز برای پراکنده کردن نانو ذرات به طور همگن به فرمولاسیون.
علاوه بر این، یک درمان سطح اولتراسونیک می تواند نانو ذرات را تغییر دهد که منجر به بهبود پراکندگی، پایداری پراکندگی، آبگریزی و سایر ویژگی ها می شود.
محققان روش پراکندگی اولتراسونیک را برای نانو ذرات به عنوان راه حل ترجیحی توصیه کرده اند. “از آنجا که مواد پراکنده شده توسط روش اولتراسونیک بسیار خالص تر از مواد تولید شده توسط فرز مهره است.” [کیم و همکاران 2010].
رنگدانه های UV-Black: قبل و بعد از امواج فراصوت
تکنیک پراکندگی اولتراسونیک در مقایسه با فن آوری های فرز سنتی مانند آسیاب های سه رول، توپ یا رسانه ای مزایای زیادی دارد.
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Caution: Video "duration" is missing
جمع و جور SonoStation ترکیبی از یک مخزن همزن 38 لیتری با یک پمپ حفره پیشرونده قابل تنظیم است که می تواند 3 لیتر در دقیقه را به یک یا دو راکتور سلول جریان اولتراسونیک تغذیه کند.
ادبیات / منابع
- FactSheet Ultrasonic Inkjet Dispersion – Hielscher Ultrasonics
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Dispersion effect of nano particle according to ultrasound exposure by using focused ultrasonic field. Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 6-8 December, 2010. 31, 2010. 549-550.
- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
هموژنایزرهای بافت اولتراسونیک اغلب به عنوان سونیکاتور پروب / فراصوت ، لیزر صوتی ، مختل کننده اولتراسوند ، آسیاب اولتراسونیک ، سونو - پاره کننده ، فراصوت ، dismembrator صوتی ، مختل کننده سلول ، پراکنده کننده اولتراسونیک ، امولسیفایر یا حل کننده اشاره. اصطلاحات مختلف ناشی از برنامه های مختلف است که می تواند توسط فراصوت انجام می شود.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.