Les ultrasons de puissance au service de la stabilité microbienne des peintures
- La détérioration microbienne peut endommager les formulations de peinture à base d'eau et de solvant.
- Les réglementations environnementales limitent l'utilisation des biocides. La sonication est une méthode efficace et respectueuse de l'environnement pour la préservation des peintures.
- Les ultrasons puissants permettent même de recycler les peintures et les revêtements microbiens.
Préservation de la peinture par ultrasons
La conservation des peintures consiste à empêcher la croissance des bactéries et autres micro-organismes. Généralement, des biocides sont ajoutés à la formulation de la peinture afin de tuer les microbes. Avec la demande croissante de peintures durables, non toxiques et respectueuses de l'environnement, les formulations de peinture actuelles sont produites avec des niveaux de COV plus faibles et ont souvent une teneur en eau plus élevée. L'inconvénient de ces formulations durables est qu'elles sont beaucoup plus sensibles à l'altération et à la détérioration microbiennes.
Les ultrasons de puissance sont une méthode de conservation écologique pour les peintures et les revêtements. La destruction cellulaire efficace et la lyse des microbes permettent de produire des peintures à faible teneur en COV et en biocides. – mais avec une longue durée de conservation et une bonne stabilité du produit.
Détérioration microbienne de la peinture
Les peintures à base d'eau et de solvant sont utilisées pour leurs propriétés décoratives et protectrices. Les systèmes à base d'eau sont particulièrement sensibles à la biodétérioration microbienne.
Les réglementations environnementales devenant de plus en plus strictes, la quantité de biocides dans les peintures doit être réduite, car ces biocides peuvent être nocifs pour l'environnement et la santé humaine. C'est pourquoi les réglementations environnementales ont considérablement limité l'utilisation des biocides. Les biocides sont utilisés pour prévenir et réduire la détérioration microbienne des peintures et des revêtements. Ils permettent d'allonger considérablement la durée de conservation et la capacité de stockage des peintures. En raison de la réduction de l'utilisation des biocides, une autre méthode de conservation est nécessaire.
Les ultrasons de puissance sont une technique bien connue de désintégration et de préservation des cellules et il a été démontré qu'ils réduisent ou remplacent l'utilisation de produits chimiques antimicrobiens agressifs.
Conséquences de la détérioration microbienne
La contamination de la peinture est causée par la croissance et/ou l'introduction de cellules microbiennes indésirables dans la formulation et peut entraîner la dégradation suivante :
- décoloration
- gazage
- mauvaise odeur
- perte de viscosité
- ropiness, mould, slime (moisissure)
- séparation des phases
La stabilité microbienne des peintures est une caractéristique de qualité importante, car toute croissance microbienne dans le produit en conserve est connue pour détériorer son utilisation fonctionnelle. Les ultrasons de puissance vous aident à améliorer la stabilité microbienne et cinétique de votre formulation de peinture !
Recyclage par ultrasons de peintures détériorées par des microbes
Si les peintures se sont déjà dégradées en raison d'une conservation insuffisante, la sonication vous donne la possibilité de recycler les peintures et les revêtements à l'état humide. Lorsque les peintures et les revêtements ont dépassé leur durée de conservation, la formulation peut être remise à neuf par sonication. L'instabilité et l'altération de la formulation peuvent être inversées : une sonication intense perturbe les microbes, préserve et stabilise la formulation, de sorte que la peinture redevient un produit commercialisable. Le produit recyclé peut être réintroduit dans le flux de formulation et être à nouveau mis en boîte pour la vente.
Ce processus simple vous permet de recycler les formulations de peinture détériorées et d'éviter les pertes économiques dues à la détérioration (y compris les coûts d'élimination des déchets).
Avantages des ultrasons de puissance :
Une étape – effets multiples
- Les ultrasons puissants préservent la formulation de votre peinture en perturbant les microbes, les champignons et les algues.
- Les ultrasons broient, dispersent & désagglomère les particules en microns et en nanoparticules
- La sonication permet de dégazer la formulation
- Recyclage des produits avariés ayant dépassé leur durée de conservation
Obtenir un homogène et stable formulation de la peinture avec power ultrasound !
Un dispositif pour réaliser 3 étapes du processus
La sonication est une technique de traitement très polyvalente. Un homogénéisateur à ultrasons installé peut remplir trois étapes de traitement :
- fraisage, désagglomération & dispersion
- Stabilisation microbienne & préservation
- dégazage de la formulation
Ultrasons de puissance industriels
Hielscher's Dispositifs à Ultrasons Industriels peuvent être facilement installés dans des installations de production existantes. Pour les débits élevés, nos unités ultrasoniques robustes sont principalement utilisées comme systèmes en ligne. La formulation de la peinture peut être alimentée soit par un seul passage, soit par une installation de recirculation. Le nombre de passages à travers le point chaud de la cavitation dans le réacteur à ultrasons peut être adapté au produit et aux exigences spécifiques.
Les systèmes à ultrasons de Hielscher, tels que le UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 ou UIP16000 peuvent être regroupés de manière à ce que la capacité de production soit pratiquement illimitée.
Tous les sonicateurs sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et nécessitent très peu d'entretien. Les chambres du réacteur sont faciles à nettoyer grâce à une géométrie simple et au nettoyeur ultrasonique en place (CIP).
Ultrasonateur à usage intensif UIP16000 (16kW)
Ultrasons de puissance pour la préservation des peintures : UIP1500hd
Littérature/références
- Downey, A. (2012) : L'utilisation de biocides dans la préservation des peintures. In : 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) : Analyse de la dégradation des peintures par des espèces fongiques et bactériennes. Pak. J. of 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 (Évaluation microbienne et détérioration des peintures et des produits de peinture). J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R. ; Rao, S.S. ; Karigar, C.S. (2012) : Biodegradation of paints : a current status (biodégradation des peintures : état actuel). Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Qu'il faut savoir
dispersion de pigments
- Mouillage : La poudre de pigment sèche doit être mouillée. Lors du mouillage, la surface des particules de pigment et des agglomérats est recouverte de liquide.
- Désagglomération / Séparation : Les agrégats et les agglomérats doivent être brisés, de sorte que la surface de chaque particule individuelle soit recouverte par le liquide. Les ultrasons de puissance sont un outil très efficace pour moulin, disperser et désagglomérer dans une formulation homogène. En outre, la sonication favorise la dégazage de la formulation.
- Stabilisation : La formulation est stabilisée pour maintenir la taille des particules. Une stabilisation efficace de la fraisage et Dispersion Cette méthode garantit une distribution stable de la taille des particules et leur stabilisation pendant le stockage.
Détérioration microbienne
Les organismes à Gram négatif que l'on trouve couramment dans les peintures à l'eau contaminées sont Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. et Aerobacter sp.
Des organismes Gram-positifs de la famille des Bacillus peuvent également être trouvés dans la peinture contaminée. Les espèces fongiques les plus courantes trouvées sur les films de peinture sèche contaminés sont Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium et Penicillium.
Avec la demande croissante de peintures durables, non toxiques et respectueuses de l'environnement, les peintures sont formulées avec des niveaux de COV plus faibles et ont souvent une teneur en eau plus élevée.
Les peintures moins toxiques et plus respectueuses de l'environnement ont tendance à avoir une durée de conservation plus courte et à présenter une incidence accrue d'infections microbiennes.
La détérioration microbiologique des revêtements de surface en phase aqueuse peut entraîner de graves pertes économiques pour le fabricant.
Les effets de l'activité bactérienne et fongique sont la perte de viscosité, le dégagement gazeux, les mauvaises odeurs et la dégradation visible. En outre, la décoloration causée par les enzymes produites par les microbes peut entraîner des changements dans le produit longtemps après le processus de formulation. La perte de viscosité de la formulation de peinture peut souvent être observée à la suite de la dégradation des agents épaississants cellulosiques.
Formulations de peintures
Les peintures à base d'eau et à base de solvant sont utilisées, par exemple, sur les murs extérieurs ou intérieurs des complexes résidentiels. Ces peintures ont deux fonctions essentielles : la protection et la décoration. La contamination microbienne dans la peinture à l'état humide et sur les films séchés peut détruire ces fonctions, ce qui entraîne une dégradation, des dysfonctionnements et des déficits optiques/esthétiques. Les conservateurs de peinture sont une option chimique qui permet de prévenir ou de contenir la détérioration microbienne à un faible degré. Les conservateurs (biocides / fongicides / microbicides) couramment utilisés pour les peintures et les revêtements sont les O-formaux, les N-formaux, le 5-chloro-N-méthylisothiazolin-3-one (CIT), la benzisothiazoline (BIT) et le chlorure de chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane (adamantine). Pour des raisons environnementales et sanitaires, il est préférable de réduire ou d'éviter l'utilisation de ces produits chimiques.
Les ultrasons électriques sont une alternative écologique qui peut remplacer l'utilisation de biocides ou réduire la quantité de biocides nécessaires pour préserver la peinture à l'état humide.