Ultrasons pour disperser et Broyage: Peinture & pigments

Les ultrasons de puissance sont bien connus pour leurs effets de broyage et de dispersion intenses et précisément contrôlables. Les ultrasons industriels fournissent une distribution granulométrique très uniforme dans la gamme du micron et du nanomètre. Les ultrasons industriels traitent facilement de grands volumes de flux de haute viscosité et assurent un mouillage, une dispersion, une désagglomération et un broyage homogènes.

Fabrication de la peinture avec des ultrasons

Améliorer vos peintures, couleurs et revêtements avec sonication:

  • Formulation : Que ce soit des viscosités élevées, de fortes charges de particules, à base de solvant ou aqueous- – avec ultrasonicators inline industriels Hielscher vous pouvez traiter toute formulation.
  • Micrométriques et nanométriques: Le cavitationnel des forces de cisaillement élevées réduisent les particules de diamètres de particules minuscules et fournissent un uniforme dispersion.
  • Propriétés optiques: Pour obtenir les propriétés optiques correctes, la taille des particules de pigment doivent être contrôlés. En règle générale, l'opacité est en corrélation avec la taille des particules: la plus fine de la taille des particules, plus l'opacité. Par exemple, TiO2 est spécialement traitée pour une taille de particules de 0,20 à 0,3 micron, ce qui est à peu près l'équivalent d'une demi-longueur d'onde de la lumière. Ultrasons réduit le TiO2 pigments à leur taille optimale, de sorte que l'on obtient cache ultime.
  • Les particules de haute performance: tailles de particules plus petites se traduisent par une plus grande saturation des couleurs, la cohérence et la stabilité de la couleur. Les forces d'ultrasons intenses, encore précisément contrôlables permettent de produire modifiés et fonctionnalisés nano-particules, telles que des particules enrobées, SWNT, MWCNTs et des particules à noyau-enveloppe. Ces particules présentent des caractéristiques uniques et élever la peinture ou des formulations de revêtement à un nouveau niveau de qualité et de fonctionnalité (par exemple, résistance aux UV, résistance à la rayure, la résistance, l'adhérence, la résistance élevée à la chaleur, la réflectivité infrarouge et solaire).
  • Particules modifiées: des pigments modifiés en surface ont une très faible viscosité à des charges élevées de pigment (2.5cP à 10% de matières solides), la stabilité de la suspension supérieure et une pureté élevée
Les pâtes pigmentaires sont broyées et dispersées à l'aide de la cavitation par ultrasons et de forces de cisaillement élevées.

Le traitement par ultrasons est une méthode puissante pour le broyage et la dispersion des pâtes de pigments.

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Les pâtes de pigments broyées et dispersées à l'aide de la cavitation par ultrasons et de forces de cisaillement élevées présentent une réduction de taille significative et une distribution uniforme.

Le broyage et la dispersion de pâtes de pigments à l'aide de la cavitation ultrasonique et des forces de cisaillement élevées montrent une réduction de taille significative et une distribution uniforme. Le graphique ci-dessus montre l'augmentation de la réduction de taille lorsque l'énergie ultrasonore augmente.


Utilisez pour la production ultra-sons de

  • formulations finales
  • mélanges maîtres de la pâte de pigment
  • des particules de raffinage après le broyage conventionnel

Pour la production de la peinture, les composants tels que des pigments, des liants / agents filmogènes, des diluants / solvants, des résines, des charges et des additifs doivent mélangés ensemble dans une formulation homogène. Les pigments sont le composant déterminant qui donne sa couleur de peinture. Le plus important pigment blanc est TiO2, Qui doit être broyé à une taille de particule optimale entre 0.2 et 0,3 microns de diamètre afin de faire apparaître le degré désiré de blancheur, la brillance, l'opacité et un indice de réfraction très élevé. Les forces de cisaillement à ultrasons fournissent une désagglomération très efficace et efficace de l'énergie et de la dispersion de TiO2 des particules (voir le tableau ci-dessous).
Ultrasonique fraisage et Dispersion influe sur la qualité de la peinture en améliorant sa résistance à la couleur, la densité, la finesse de broyage, la dispersion et la rhéologie.

ultrasons dispersant & Conditions de rectification

La qualité des peintures et des revêtements repose sur la dispersion homogène des pigments. Hielscher Ultrasonics fournit broyage efficace et de l'équipement de broyage pour la dispersion de peinture, en particulier pour des formulations avec des charges élevées de pigment. Le mécanisme de ultrasons épandeurs pour le fraisage & broyage, les applications de désagglomération et de dispersion est également basée sur le principe de cisaillement générée par cavitation à ultrasons. le cavitationnel les forces nécessaires pour la dissociation des particules sont produites par des différences de pression élevées, les points chauds locaux et les jets de liquide, ce qui entraîne la rupture des particules par collision entre particules.
disperseurs à ultrasons industriels tels que la UIP16000 avoir la capacité de traiter des flux de volume élevé de peintures et de revêtements.

Dans cette vidéo, nous vous montrons un système à ultrasons de 2 kilowatts pour un fonctionnement en ligne dans une armoire purgeable. Hielscher fournit des équipements à ultrasons à presque toutes les industries, telles que l'industrie chimique, pharmaceutique, cosmétique, les processus pétrochimiques ainsi que les processus d'extraction à base de solvants. Cette armoire purgeable en acier inoxydable est conçue pour fonctionner dans des zones dangereuses. À cette fin, l'armoire scellée peut être purgée par le client avec de l'azote ou de l'air frais pour empêcher les gaz ou les vapeurs inflammables de pénétrer dans l'armoire.

Ultrasons 2x 1000 Watts dans une armoire purgeable pour l'installation dans des zones dangereuses


Power pour ultra-sons, le broyage et le fraisage de dispersion des pigments, peintures et couleurs. (Cliquez pour agrandir!)

Traitement par ultrasons : 7x UIP1000hdT

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La vidéo montre la dispersion ultrasonique de la couleur rouge en utilisant l'UP400St avec une sonde S24d de 22 mm.

Dispersion ultrasonique de la couleur rouge à l'aide de l'UP400St

Dispersion de Nanoparticules

Ultrasonique broyage et la dispersion est souvent la seule méthode pour traiter les nanoparticules de manière efficace afin d'obtenir des particules primaires. Un petit résultat de taille de particule primaire dans une grande surface et en corrélation avec l'expression de caractéristiques des particules uniques et de fonctionnalités. Dans le même temps, une plus petite taille de particule est associée à une énergie de surface élevée pour l'agrégation et la réactivité plus sévères, de sorte que le ultrasonique intense Dispersion les forces sont nécessaires pour disperser les nanoparticules de manière homogène dans la formulation.
En outre, un traitement de surface par ultrasons peut modifier les nano particules qui conduit à l'amélioration de la dispersibilité, la stabilité de dispersion, l'hydrophobicité et d'autres caractéristiques.
Les chercheurs ont recommandé la méthode de dispersion à ultrasons pour les particules de nano solution préférée, “parce que la matière dispersée par le procédé à ultrasons est beaucoup plus pure que celle produite par broyage à billes”[Kim et al. 2010].

Ultrasonicator UP200St (200W) dispersant le noir de carbone dans l'eau en utilisant 1%wt de Tween80 comme surfactant.

Dispersion par ultrasons du noir de carbone à l'aide de l'ultrasoniseur UP200St

La technique de dispersion par ultrasons présente de nombreux avantages par rapport aux technologies de fraisage traditionnelles telles que les trois cylindres, billes ou des broyeurs médias. (Cliquez pour agrandir!)

dispersion par ultrasons présente des avantages importants par rapport techniques de fraisage conventionnelles

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La SonoStation de Hielscher facilite la sonication de lots de taille moyenne à l'aide d'un réacteur à flux.
La SonoStation compacte combine un réservoir agité de 38 litres avec une pompe à cavité progressive réglable qui peut alimenter jusqu'à 3 litres par minute dans un ou deux réacteurs à cellules à écoulement ultrasonique.

Station de mélange à ultrasons - SonoStation avec 2 homogénéisateurs de 2000 Watts



Littérature / Références

  • 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.

Qu'il faut savoir

homogénéisateurs à ultrasons de tissus sont souvent désignés en tant que sonde de sonication / sonificator, lyser sonique, disrupteur à ultrasons, broyeur à ultrasons, sono-ruptor, sonificateur, désintégrateur sonique, de rupture de cellules, disperseur à ultrasons, un émulsifiant ou de dissolution. Les différents termes résultent des diverses applications qui peuvent être remplies par sonication.

Ultrasons Dispersion des UV d'encre noire: résultats ultrasons dans une fine dispersion homogène (Cliquez pour agrandir!)

Pigments UV-Noir: Avant et après Ultrasons