Ultrasons de puissance pour une stabilité microbienne accrue des peintures
- La détérioration microbienne peut endommager les formulations de peinture aussi bien en phase aqueuse qu’en phase solvant.
- Les réglementations environnementales restreignent l’utilisation des biocides. La sonication est une méthode efficace et respectueuse de l’environnement pour la conservation des peintures.
- Les ultrasons de puissance permettent même de recycler les peintures et les revêtements altérés par des micro-organismes.
Conservation des peintures par ultrasons
La conservation des peintures consiste à empêcher la prolifération des bactéries et d’autres micro-organismes. Généralement, des biocides sont ajoutés à la formulation de peinture afin de tuer les microbes. Face à la demande croissante de peintures durables, non toxiques et respectueuses de l’environnement, les formulations actuelles présentent des teneurs plus faibles en composés organiques volatils (COV) et contiennent souvent davantage d’eau. En contrepartie, ces formulations durables sont nettement plus sensibles à l’altération et à la détérioration microbiennes.
Les ultrasons de puissance constituent une méthode écologique de conservation des peintures et des revêtements. La destruction cellulaire et la lyse efficaces des microbes contribuent à produire des peintures à faible teneur en COV et en biocides – tout en assurant une longue durée de conservation et une bonne stabilité du produit.
Détérioration microbienne des peintures
Les peintures en phase aqueuse et en phase solvant sont utilisées pour leurs propriétés décoratives et protectrices. Les systèmes en phase aqueuse sont particulièrement sensibles à la biodétérioration microbienne.
Les réglementations environnementales devenant toujours 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. Les réglementations environnementales ont donc considérablement limité leur utilisation. Les biocides servent à prévenir et à réduire l’altération microbienne des peintures et des revêtements. Ils permettent d’allonger nettement la durée de conservation et la durée de stockage des peintures. La réduction de leur utilisation rend nécessaire une autre méthode de conservation.
Les ultrasons de puissance constituent une technique bien connue de désintégration cellulaire et de conservation, dont il a été démontré qu’elle permet de réduire / remplacer l’utilisation de produits chimiques antimicrobiens agressifs.
Conséquences de l’altération microbienne
La contamination des peintures est causée par la prolifération et/ou l’introduction de cellules microbiennes indésirables dans la formulation et peut entraîner les dégradations suivantes :
- changement de couleur
- production de gaz
- mauvaises odeurs
- perte de viscosité
- aspect filant, moisissures, matières visqueuses
- séparation de phases
La stabilité microbienne des peintures est un critère de qualité important, car toute prolifération de ce type dans le produit conditionné en pot est connue pour altérer ses propriétés d’utilisation. Les ultrasons de puissance vous aident à améliorer la stabilité microbienne et cinétique de votre formulation de peinture !
Recyclage par ultrasons des peintures détériorées par des micro-organismes
Si des peintures se sont déjà altérées en raison d’une conservation insuffisante, la sonication vous permet de recycler les peintures et les revêtements à l’état liquide. Lorsque les peintures et les revêtements ont dépassé leur durée de conservation, la formulation peut être remise en état par sonication. L’instabilité et l’altération de la formulation peuvent être inversées : une sonication intense désintègre 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 de nouveau conditionné en pots pour la vente.
Ce procédé simple vous permet de recycler les formulations de peinture détériorées, évitant ainsi les pertes économiques dues à l’altération, y compris les coûts d’élimination des déchets.
Avantages des ultrasons de puissance :
Une seule étape – de multiples effets
- Les ultrasons de puissance préservent votre formulation de peinture en désintégrant les microbes, les champignons et les algues
- Les ultrasons broient, dispersent et désagglomèrent les particules jusqu’à des tailles micrométriques et nanométriques
- La sonication aide à dégazer la formulation
- Recyclage des produits altérés ayant dépassé leur durée de conservation
Obtenez une formulation de peinture homogène et stable grâce aux ultrasons de puissance !
Un seul appareil pour réaliser 3 étapes de procédé
La sonication est une technique de traitement très polyvalente. Un seul homogénéisateur à ultrasons installé peut réaliser trois étapes de procédé :
- broyage, désagglomération et dispersion
- stabilisation microbienne et conservation
- dégazage de la formulation
Ultrasons de puissance industriels
Chez Hielscher, les appareils industriels à ultrasons peuvent être facilement installés et intégrés dans des installations de production existantes. Pour les cadences de production élevées, nos unités à ultrasons robustes sont principalement utilisées comme systèmes en ligne. La formulation de peinture peut être traitée dans une configuration à passage unique ou avec recirculation. Le nombre de passages à travers la zone de cavitation intense du 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 le UIP16000 peuvent être regroupés, de sorte que la capacité de production n’est pratiquement soumise à aucune limite.
Tous les sonicateurs sont conçus pour fonctionner 24/7 et nécessitent très peu d’entretien. Les chambres des réacteurs sont faciles à nettoyer grâce à leur géométrie simple et au dispositif de nettoyage par ultrasons en place (CIP).
Sonicateur pour usage intensif UIP16000 (16kW)
Ultrasons de puissance pour la conservation des peintures : UIP1500hd
Bibliographie et 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.
Informations utiles
Dispersion des 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 désintégrés afin que la surface de chaque particule soit recouverte de liquide. Les ultrasons de puissance constituent un outil très efficace pour broyer, disperser et désagglomérer les particules afin d’obtenir une formulation homogène. En outre, la sonication favorise le dégazage de la formulation.
- Stabilisation : la formulation est stabilisée afin de maintenir la taille des particules. Une méthode efficace de broyage et de dispersion favorise une distribution granulométrique stable et la stabilisation pendant le stockage.
Altération microbienne
Les organismes à Gram négatif couramment présents dans les peintures en phase aqueuse contaminées comprennent Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. et Aerobacter sp.
Des organismes à Gram positif du genre Bacillus sp. peuvent également être présents dans les peintures contaminées. Les espèces fongiques les plus courantes sur les films de peinture secs contaminés sont Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium et Penicillium.
Face à la demande croissante de peintures durables, non toxiques et respectueuses de l’environnement, les peintures sont formulées avec des teneurs plus faibles en composés organiques volatils (COV) et contiennent souvent davantage d’eau.
Les peintures moins toxiques et acceptables sur le plan environnemental ont tendance à avoir une durée de conservation plus courte et à présenter une fréquence accrue de contaminations microbiennes.
L’altération microbiologique des revêtements de surface en phase aqueuse peut entraîner de lourdes pertes économiques pour le fabricant.
Les effets de l’activité bactérienne et fongique comprennent une perte de viscosité, une production de gaz, de mauvaises odeurs et une dégradation visible. En outre, les changements de couleur provoqués par les enzymes produites par les microbes peuvent entraîner des modifications du produit longtemps après le processus de formulation. Une perte de viscosité de la formulation de peinture est souvent observée à la suite de la dégradation des agents épaississants cellulosiques.
Formulations de peinture
Les peintures en phase aqueuse et en phase solvant sont utilisées, par exemple, sur les murs extérieurs ou intérieurs des ensembles résidentiels. Ces peintures ont deux fonctions fondamentales : la protection et la décoration. La contamination microbienne de la peinture à l’état liquide et des films secs peut détruire ces fonctions, entraînant une dégradation, des défaillances fonctionnelles et des défauts visuels / esthétiques. Les conservateurs pour peintures constituent une solution chimique permettant de prévenir l’altération microbienne ou de la maintenir à un faible niveau. Parmi les conservateurs couramment utilisés pour la conservation en pot des peintures et des revêtements (biocides / fongicides / microbicides) figurent les O-formals, les N-formals, la 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), la benzisothiazoline (BIT) et le chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Pour des raisons environnementales et sanitaires, il est préférable de réduire ou d’éviter l’utilisation de ces produits chimiques.
Les ultrasons de puissance constituent une solution écologique qui peut remplacer l’utilisation de biocides ou réduire la quantité de biocides nécessaire à la conservation de la peinture à l’état liquide.