Väriaineiden valmistus korkean suorituskyvyn dispergointiaineilla
Väriaineiden ja pigmenttisuspensioiden valmistus vaatii luotettavaa dispersiota ja sekoittamista. Ultraäänihomogenisaattorit ovat erittäin tehokkaita nestemäisten ja tahnamaisten master-erien ja väriainesuspensioiden valmistuksessa. Saatavana missä tahansa teollisessa tuotantomittakaavassa, ultraäänidispergointilaitteet parantavat väriaineiden ja pigmenttien tuotantoa merkittävästi tuottaen erinomaiset jyrsintä- ja dispersiotulokset, energiansäästöt sekä helpon vaihtamisen formulaatioiden välillä.
Väriaineiden dispergointi tehoultraäänellä
Koetintyyppinen ultrasonication on tekniikka, joka käyttää korkean intensiteetin matalataajuisia ultraääniaaltoja jauhamaan, märkämyllyyn, deagglomeraattiin ja hajottamaan hiukkasia nestemäiseen väliaineeseen. Ultraäänisekoitus, jyrsintä ja dispergointi käyttää akustisen kavitaation toimintaperiaatetta. Ultraääni / akustiselle kavitaatiolle on ominaista mikroturbulenssit, erittäin suuret leikkausvoimat ja paikallisesti esiintyvät korkeat paine- ja lämpötilaerot. Voidaan soveltaa erä- ja jatkuviin läpivirtaustuotantoprosesseihin, ultraäänilaitteita käytetään inline-laajamittaisessa tuotannossa sekä T + D: ssä ja laadunvalvonnassa.
Ultraääniteollisuusjärjestelmä väriaineiden ja pigmenttien dispergointiin ja jauhamiseen.
Väriaineiden dispergoinnin edut ultraäänellä
Pigmenttipohjaisten väriaineiden teollisen valmistuksen yhteydessä koetintyyppinen ultrasonication tarjoaa useita etuja ja voi ylittää perinteiset myllyt ja dispergointilaitteet tehokkuudessa:
- Parannettu hajonta: Ultrasonication voi tehokkaasti hajottaa pigmenttiagglomeraatteja ja edistää parempaa dispersiota, mikä johtaa parempaan värin voimakkuuteen ja korkeaan tasaisuuteen.
- Pienempi hiukkaskoko: Ultraäänellä tuotettu kavitaatioenergia voi vähentää pigmenttien hiukkaskokoa, mikä johtaa hienompaan ja homogeenisempaan väriaineeseen. Tehon ultraäänen tuottamat erittäin suuret leikkausvoimat luovat nestesuihkuja, jotka kiihdyttävät nesteen hiukkasia. Kun hiukkaset törmäävät toisiinsa, ne hajoavat pieniksi paloiksi. Tällaisten hiukkasten välisten törmäysten aikana hiukkasten pinta kuluu ja tasoittuu myös. Sonikaatio on erittäin tehokas tekniikka nanohiukkasten ja nanokokoisten kolloidisten suspensioiden tuottamiseksi. Pienemmät hiukkaskoot voivat tarjota etuja, kuten lisääntyneen värikylläisyyden ja paremman vakauden.
- Vältä jyrsintäaineita: Jyrsintäaineet, kuten perinteisissä tehtaissa käytetyt helmet ja helmet, voivat saastuttaa tuotteen eroosion vuoksi jättäen ei-toivottuja roskia pigmenttidispersioon. Näin vältetään tällaisten helmien työläs poistaminen ja puhdistaminen. Ultraäänihomogenisointi toimii ilman jyrsintäaineita ja käyttää sen sijaan pigmenttituotteessa olevia kiinteitä hiukkasia jyrsintämateriaalina. Kavitaatioleikkausvoimat kiihdyttävät nesteen hiukkaset erittäin suuriin nopeuksiin. Tämän seurauksena hiukkaset törmäävät toisiinsa ja hajoavat.
- Aika ja energiatehokkuus: Koetintyyppinen ultrasonication on suhteellisen nopea prosessi, joka voi saavuttaa tehokkaan dispersion huomattavasti lyhyemmässä ajassa verrattuna perinteisiin menetelmiin. Tämä tehokkuus voi johtaa aika- ja energiansäästöön sekä tuottavuuden kasvuun teollisessa valmistuksessa.
- Prosessinohjaus: Ultraäänilaitteet mahdollistavat tärkeiden käsittelyparametrien, kuten energian syötön, intensiteetin, lämpötilan, paineen ja keston, tarkan hallinnan. Näin valmistajat voivat säätää prosessiolosuhteita pigmenttien suhteen, optimoida märkäjauhatus- ja dispersioprosessin sekä räätälöidä väriaineiden ominaisuudet erityisvaatimuksiin.
Ultraäänijyrsintä ja helmi-kiiltopigmenttien dispersio. Punainen kaavio näyttää hiukkaskokojakauman ennen sonikaatiota, vihreä käyrä on sonikoinnin aikana, sininen käyrä näyttää lopulliset pigmentit ultraäänidispersioon jälkeen.
Masterbatch-tuotanto ultraäänihomogenisaattoreilla
Peruserät ovat väriaineita ja/tai lisäainetiivisteitä viskoosissa matriisissa, jossa on enemmän väriaineita ja/tai lisäaineita kuin lopullisessa levityksessä. Toimitusmuotoja on erilaisia (granulaatti, nestemäinen – tahna, jauhe). Ultraäänihomogenisaattorit ovat erittäin tehokkaita pigmenttien tasaisessa dispersiossa nestemäisissä ja tahnamaisissa masterbatseissa. Pigmenttihiukkaset voidaan dispergoida ja jauhaa käyttämällä voimakkaita kavitaatiovoimia ja tehon ultraäänen sekoittamista hiukkaskoon pienentämiseksi alle mikroni- ja nanokokoon.
- Masterbatches ja lopputuoteformulaatiot
- orgaaniset ja epäorgaaniset mineraalipigmentit
- Erä- ja inline-tuotanto
- korkeat ja matalat viskositeetit
- mikä tahansa äänenvoimakkuuden asteikko
SonoStation: Liikkuva avaimet käteen -dispergointijärjestelmä, joka koostuu ultraäänidispergointilaitteista, pumpusta, sekoittimesta ja säiliöstä
2x 1kW ultraäänilaitteiden dispergointijärjestelmä väriaineiden valmistuksen jatkuvaan virtaukseen
Korkean suorituskyvyn ultraäänidispergointilaitteet väriaineiden valmistukseen
Hielscher Ultrasonics teolliset ultraääniprosessorit ovat huipputeknisiä dispergointilaitteita ja tarjoavat täydellisen ratkaisun pigmentin masterbatcheille!
Koe vertaansa vailla oleva teho, tarkkuus ja tehokkuus, joita tukee sitoutumisemme menestykseesi. Ota yhteyttä ja kysy lisää!
- korkea hyötysuhde
- Uusi tekniikka
- luotettavuus & kestävyys
- säädettävä, tarkka prosessinohjaus
- erä & linjassa
- minkä tahansa aseman
- älykkäät ohjelmistot
- älykkäät ominaisuudet (esim. ohjelmoitava, dataprotokolla, kaukosäädin)
- Helppo ja turvallinen käyttää
- Huono kunnossapito
- CIP (clean-in-place)
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 0.5 - 1,5 ml | n.a | VialTweeter | 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000hdT |
| 15 - 150L | 3-15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.
Kirjallisuus / Referenssit
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- 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.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- 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.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Väriaineet erilaistuvat mineraalipohjaisiksi ja orgaanisiksi pigmenttipohjaisiksi väriaineiksi. Molempia väriainetyyppejä käytetään laajasti lukuisissa sovelluksissa, joista jokaisella on omat etunsa ja näkökohtansa. Valinta niiden välillä riippuu tekijöistä, kuten halutusta värivalikoimasta, vakausvaatimuksista, sovelluskohtaisista tarpeista ja sääntelynäkökohdista.
orgaaniset pigmentit
Orgaaniset pigmenttipohjaiset väriaineet ovat peräisin hiilipohjaisista yhdisteistä, kuten kasviuutteista tai synteettisistä lähteistä. Ne tarjoavat laajan valikoiman värejä ja sävyjä, ja niitä käytetään yleisesti eri teollisuudenaloilla, mukaan lukien kosmetiikka, tekstiilit ja painatus. Orgaaniset pigmentit voivat tarjota erinomaisen värivahvuuden ja kirkkauden, mutta ne voivat olla alttiimpia haalistumaan ajan myötä, varsinkin kun ne altistuvat auringonvalolle tai muille ympäristötekijöille.
Mineraalipohjaiset värit
Keinotekoisesti sntetisoidut epäorgaaniset väripigmentit on myös tiivistetty kollektiivisen termin alle “mineraalivärit”. Nämä pigmentit ovat metallien oksideja tai suoloja lyijy, sinkki, titaani, barium, kromi, rauta, alumiini, elohopea, kadmium, kupari, mangaani ja koboltti. Niitä ovat valkoiset värit lyijyvalkoinen (lyijykarbonaatti) ja sinkkivalkoinen (sinkkioksidi). Titaanivalkoinen (titaanidioksidi), litoponi (sinkkisulfidi) ja Blanc fix (bariumsulfaatti).
Värillisiä ja mustia pigmenttejä ovat punainen lyijy (lyijyoksidi), Napolin keltainen (lyijyantimonaatti), kromikeltainen (lyijykromaatti), kromioranssi, kromivihreä (kromioksidi), sinkkikeltainen (sinkkikromaatti), verdigris (kupariasetaatti), pysyvä vihreä, rautaoksidipunainen, englantilainen punainen ja myös smalti.
Nämä pigmentit ovat erittäin stabiileja ja kestävät haalistumista.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.