אולטראסאונד בניסוח ציפוי

רכיבים שונים, כגון פיגמנטים, חומרי מילוי, תוספים כימיים, crosslinkers ו מכפילי rheology להיכנס ניסוחי ציפוי וצבע. אולטראסאונד הוא אמצעי יעיל עבור פיזור מתחלב, deagglomeration ו כרסום של רכיבים כאלה ציפויים.

אולטראסאונד משמש בניסוח ציפויים עבור:

הציפויים מתחלקים לשתי קטגוריות רחבות: שרפים וציפויים מבוססי מים וממסים. לכל סוג יש אתגרים משלו. כיוונים הקוראים להפחתת VOC ומחירי ממסים גבוהים מעודדים צמיחה בטכנולוגיות ציפוי שרף הנישאות במים. השימוש באולטרה-סוניקציה יכול לשפר את הביצועים של מערכות ידידותיות לסביבה כאלה.

נוסחת ציפוי משופרת עקב אולטראסוניזציה

אולטרסאונד יכול לסייע לפורמולטורים של ציפויים אדריכליים, תעשייתיים, כלי-רכב ועץ כדי לשפר את מאפייני הציפוי, כגון חוזק צבע, שריטה, עמידות בפני סדקים ו-UV או מוליכות חשמלית. חלק ממאפייני הציפוי הללו מושגים על ידי הכללת חומרים בגודל ננו, למשל תחמוצות מתכת (TiO)2, סיליקה, ceria, ZnO, …).

בקשת מידע





מערכת פיזור קולית של 2x UIP1000hdT עם סך של 2kW כוח עיבוד אולטרסאונד עבור פיזור של ציפויים.

מערכת קולית של 2x 1000 וואט מפיצים קוליים בארון טיהור.

אולטראסאונד אכן מסייע עוד יותר ב-defoaming (בועות לכודות) וב-degassing (גז מומס) של מוצרים צמיגים מאוד. קרא עוד על דה-אוורור קולי ו degassing של נוזלים!

מכיוון שניתן להשתמש בטכנולוגיית פיזור על-קולי ברמת הייצור במעבדה, בספסל ובתעשייה, מה שמאפשר קצבי תפוקה של מעל 10 טון לשעה, היא מיושמת ב-R&שלב D ובהפקה המסחרית. ניתן להגדיל את תוצאות התהליך בקלות וליניאריות.

יעילות האנרגיה הכוללת הינה חשובה לultrasonication של הנוזלים.מכשירי Hielscher על-קוליים חסכוניים מאוד באנרגיה. המכשירים ממירים כ-80% עד 90% מכוח הכניסה החשמלית לפעילות מכנית בנוזל. זה מוביל לעלויות עיבוד נמוכות משמעותית.

בעקבות הקישורים למטה, אתה יכול לקרוא עוד על השימוש באולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים עבור

פילמור תחליב באמצעות סוניקציה

נוסחאות ציפוי מסורתיות משתמשות בכימיה פולימרית בסיסית. לשינוי בטכנולוגיית הציפוי מבוססת המים יש השפעה על בחירת חומרי הגלם, התכונות ומתודולוגיות הפורמולציה.

פילמור אמולסיה קונבנציונאלי, למשל, ציפויי waterborne, החלקיקים בנויים מהמרכז אל פני השטח שלהם. גורמי קינטי להשפיע הומוגניות חלקיקים ומורפולוגיה.

עיבוד Ultrasonic ניתן להשתמש בשתי דרכים ליצור תחליב פולימרים.

  • מלמעלה למטה: מתחמק/פיזור חלקיקי פולימר של גדולים כדי ליצור חלקיקים קטנים על ידי צמצום גודל
  • מלמטה למעלהשימוש באולטרסאונד לפני או במהלך פילמור חלקיקים:

 

בסרטון זה אנו מראים לך מערכת קולית של 2 קילוואט לפעולה מוטבעת בארון הניתן לטיהור. Hielscher מספקת ציוד על-קולי כמעט לכל התעשיות, כגון התעשייה הכימית, תרופות, קוסמטיקה, תהליכים פטרוכימיים וכן לתהליכי מיצוי מבוססי ממסים. ארון נירוסטה הניתן לטיהור זה מיועד לפעולה באזורים מסוכנים. לשם כך, הארון האטום יכול להיות מטוהר על ידי הלקוח עם חנקן או אוויר צח כדי למנוע גזים דליקים או אדים להיכנס לארון.

2x 1000 וואט אולטרה-סוניקטורים בארון הניתן לטיהור להתקנה באזורים מסוכנים

 

פולימרים nanoparticulate ב Miniemulsions

חלקיקים מתקבלים על ידי פוליתוספת במיניאמולסיותהפילמור של חלקיקים במיני-אמולזיות מאפשר ייצור של חלקיקי פולימר מפוזרים עם שליטה טובה על גודל החלקיקים. הסינתזה של חלקיקי פולימר ננו-חלקיקים במיני-אמולסיונים (הידועים גם בשם ננו-ריאקטורים), כפי שהוצגה על ידי K. Landfester (2001), היא שיטה מצוינת להיווצרות ננו-חלקיקים פולימריים. גישה זו משתמשת במספר הגבוה של ננו-רכיבים קטנים (פאזת פיזור) בתחליב כננו-ריאקטורים. באלה, החלקיקים מסונתזים באופן מקביל מאוד בטיפות הבודדות, המוגבלות. במאמרה, Landfester (2001) מציגה את הפילמור בננו-ריאקטורים בשלמות גבוהה עבור יצירת חלקיקים זהים מאוד בגודל כמעט אחיד. התמונה למעלה מציגה חלקיקים המתקבלים על ידי פוליאדיקציה בסיוע קולי במיני-אמולסיות.

טיפות קטנות הנוצרות על ידי יישום של גזירה גבוהה (ultrasonication) ומיוצבות על ידי חומרים מייצבים (מתחלבים), ניתן להקשיח על ידי פילמור לאחר מכן או על ידי ירידה בטמפרטורה במקרה של חומרים נמסים בטמפרטורה נמוכה. מכיוון שאלטרה-סוניזציה יכולה לייצר טיפות קטנות מאוד בגודל כמעט אחיד בתהליך האצווה והייצור, היא מאפשרת שליטה טובה על גודל החלקיקים הסופי. עבור פילמור של ננו-חלקיקים, ניתן לתחליב מונומרים הידרופיליים לפאזה אורגנית, ומונומרים הידרופוביים במים.

השפעת גודל החלקיקים על פני השטחבעת הקטנת גודל החלקיקים, שטח פני השטח הכולל של החלקיקים גדל בו זמנית. התמונה משמאל מראה את המתאם בין גודל החלקיקים לשטח הפנים במקרה של חלקיקים כדוריים. לכן, כמות פעילי השטח הדרושה לייצוב האמולסיה גדלה כמעט באופן ליניארי עם שטח הפנים הכולל של החלקיקים. סוג וכמות החומרים פעילי השטח משפיעים על גודל הטיפות. טיפות של 30 עד 200 ננומטר ניתן להשיג באמצעות פעילי שטח אניוניים או קטיוניים.

פיגמנטים ב ציפוי

פיגמנטים אורגניים ואנאורגניים הם מרכיב חשוב בפורמולות הציפוי. על מנת למקסם את ביצועי הפיגמנט יש צורך בשליטה טובה על גודל החלקיקים. כאשר מוסיפים אבקת פיגמנטים למערכות המועברות במים, נישאות על ידי ממסים או אפוקסי, חלקיקי הפיגמנט הבודדים נוטים ליצור אגגלומרטים גדולים. מנגנוני גזירה גבוהה, כגון מערבלי רוטור-סטטור או טחנות חרוזי תסיסה משמשים באופן קונבנציונלי לשבירת אגגלומרטים כאלה ולטחינת חלקיקי הפיגמנט הבודדים. Ultrasonication בחלופה יעילה ביותר עבור צעד זה בייצור של ציפויים.

הגרפים שלהלן מראים את ההשפעה של סוניקציה על גודלו של פיגמנט ברק פנינה. האולטרסאונד שוחק את חלקיקי הפיגמנט הבודדים על ידי התנגשות בין חלקיקים במהירות גבוהה. היתרון הבולט של האולטרה-סוניזציה הוא ההשפעה הגבוהה של כוחות גזירה קוויטציוניים, מה שהופך את השימוש במדיית שחיקה (למשל חרוזים, פנינים) למיותר. כאשר החלקיקים מואצים על ידי סילוני נוזל מהירים במיוחד של עד 1000 קמ"ש, החלקיקים מתנגשים באלימות ומתנפצים לחתיכות קטנות. שחיקת החלקיקים מעניקה לחלקיקים הטחונים באופן קולי משטח חלק. באופן כללי, כרסום ופיזור על-קוליים גורמים להתפלגות חלקיקים עדינה ואחידה.

כרסום על-קולי ופיזור של פיגמנטי ברק פנינים.

כרסום על-קולי ופיזור של פיגמנטי ברק פנינים. הגרף האדום מראה את התפלגות גודל החלקיקים לפני הסאונדציה, העקומה הירוקה היא במהלך הסוניקה, העקומה הכחולה מראה את הפיגמנטים הסופיים לאחר פיזור על-קולי.

 

כרסום ופיזור על-קוליים מצטיינים לעתים קרובות במיקסרים במהירות גבוהה ובמפעלי מדיה, שכן סוניקציה מספקת עיבוד עקבי יותר של כל החלקיקים. באופן כללי, אולטרה-סוניזציה מייצרת גדלי חלקיקים קטנים יותר והתפלגות גודל חלקיקים צרה (עקומות כרסום פיגמנטים). זה משפר את האיכות הכוללת של פיזורי הפיגמנטים, מכיוון שחלקיקים גדולים יותר מפריעים בדרך כלל ליכולת העיבוד, הברק, ההתנגדות והמראה האופטי.

מאחר שהטחינה והטחינה של החלקיקים מבוססת על התנגשות בין חלקיקים כתוצאה מקוויטציה על-קולית, כורים על-קוליים יכולים להתמודד עם ריכוזים מוצקים גבוהים למדי (למשל אצוות מאסטר) ועדיין לייצר אפקטים טובים של הקטנת גודל. הטבלה שלהלן מציגה תמונות של הטחינה הרטובה של TiO2.

חלקיקי TiO2 של טיטניום דו-חמצני שנטחנו באופן קולי מראים קוטר מופחת באופן דרסטי והתפלגות גודל צרה.

TiO2 טחון בכדור לפני ואחרי כרסום קולי

חלקיקי טיטניום דו-חמצני TiO2 לאחר כרסום על-קולי מראים קוטר מופחת באופן דרסטי והתפלגות גודל צרה.

TiO2 מיובש בריסוס לפני ואחרי כרסום קולי

החלקה שלהלן מציגה את עקומות התפלגות גודל החלקיקים עבור דה-אגגלומרציה של דגוסה אנאטאז טיטניום דו-חמצני על ידי אולטראסוניזציה. הצורה הצרה של העקומה לאחר הסוניקה היא תכונה אופיינית לעיבוד על-קולי.

TiO2 המפוזר באופן קולי (Degussa anatase) מראה התפלגות גודל חלקיקים צרה.

TiO2 המפוזר באופן קולי (Degussa anatase) מראה התפלגות גודל חלקיקים צרה.

חומרי nanosize ב ציפוי ביצועים גבוה

ננוטכנולוגיה היא טכנולוגיה מתפתחים שעושה את דרכה לתעשיות רבות. ננו מחומרים וננוקומפוזיציוניים נמצאים בשימוש בניסוחים ציפוי, למשל כדי לשפר את התנגדות שחיקה ושריטות או יציבות UV. האתגר הגדול ביותר ליישום בציפויים הוא שמירה על שקיפות, בהירות ומבריק. לכן, חלקיקים הם קטנים מאוד כדי למנוע הפרעות עם הספקטרום הנראה של האור. עבור יישומים רבים, זה נמוך באופן משמעותי מאשר 100nm.

הטחינה הרטובה של רכיבים בעלי ביצועים גבוהים לטווח ננומטר הופכת לשלב מכריע בניסוח של ציפויים ננו-הנדסיים. כל החלקיקים המפריעים לאור הנראה, גורמים לערפל ולאובדן בשקיפות. לכן, נדרשות התפלגויות גודל צרות מאוד. Ultrasonication הוא אמצעי יעיל מאוד עבור כרסום עדין של מוצקים. קוויטציה קולית / אקוסטית בנוזלים גורמת להתנגשויות בין חלקיקים במהירות גבוהה. בשונה מטחנות חרוזים קונבנציונליות וטחנות חלוקי נחל, החלקיקים עצמם מתמזגים זה עם זה, מה שהופך את מדיית הטחינה למיותרת.

חברות, כמו Panadur (גרמניה) השתמש ב- Hielscher ultrasonicators לפיזור ודה-אגגלומרציה של ננו-חומרים בציפויים בתוך התבנית. לחץ כאן כדי לקרוא עוד על פיזור קולי של ציפויים בתבנית!

עבור sonication של נוזלים דליקים או ממסים בסביבות מסוכנות מעבדים מאושרים ATEX זמינים. למידע נוסף על האולטרה-סוניקטור UIP1000-Exd בעל הסמכת Atex!

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף על מעבדים על-קוליים, יישומים ומחיר. נשמח לדון איתך בתהליך שלך ולהציע לך מערכת פיזור קולית העונה על דרישותיך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


הווידאו הוא הוכחת הפיזור אולטרסאונד של צבע אדום באמצעות UP400St עם S24d 22mm בדיקה.

מנפיצה צבע אדום אולטראסוניות באמצעות UP400St


הומוגנייזר על-קולי תעשייתי לפיזור יעיל ולכרסום של פיגמנטים.

MultiSonoReactor MSR-4 הוא הומוגנייזר תעשייתי מוטבע המתאים לייצור תעשייתי של פיזורי פיגמנטים ופולימרים.


אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים של Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה קומפקטית על יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתי מלא.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.