ניסוחים דבקים בעלי ביצועים גבוהים – משופר על ידי פיזור אולטרה סאונד
דבקים בעלי ביצועים גבוהים מורכבים ממערכות אפוקסי, סיליקון, פוליאוריטן, פוליסולפיד או אקריליק המכילות חומרי מילוי ותוספים שונים (ננו-) המעניקים לדבק ביצועים מיוחדים כגון חוזק קשר, משקל קל, עמידות, עמידות בחום וקיימות. ערבוב יעיל ואמין נדרש כדי לנסח דבקים בעלי ביצועים גבוהים. פיזור אולטרה סאונד אמולסיה משמש לשלב רכיבים שונים באופן אחיד לתוך תערובות דבק הומוגני. Sonication מוטבע משלב אפילו חומרים צמיגים גבוהים וטעינה גבוהה ננו מילוי אמין ויעיל לייצר דבקים מעולה.
כוחות גראסה גבוהה אולטרה סאונד לפיזור של דבקים בעלי ביצועים גבוהים
דבקים בעלי ביצועים גבוהים מציעים חוזק מליטה יוצא דופן, עמידות ומשקל קל. בהתאם ליישום הסופי, פולימרים, קופולימרים ותוספים מרובים מנוסחים בעקבות מתכונים מפורטים.
אולטרה סאונד רטוב כרסום ופיזור היא שיטה יעילה מאוד להפחתת גודל החלקיקים, למשל של TiO2 וננו-חלקיקים אחרים
MultiSonoReactor עם 4x 4kW עבור יישומי כוח קולי כגון ייצור של דבקים ננו מחוזק.
מערכות אפוקסי, סיליקון, פוליאוריטן ואקריליק לדבקים ודבקים מיוצרים על ידי מנסחים, המשנים את בסיס הדבק על ידי הוספת דבקים, חומרי מילוי מינרליים (טלק, סיליקה, אלומינה וכו '), flexibilizers, מפחית צמיגות, צבעים, מעבה, מאיצים, מקדמי הידבקות, וכו '. שינויים אלה משרתים מספר מטרות כגון שיפור הביצועים ו/או נוחות העיבוד או הפחתת עלויות. אולטרה סאונד גזה גבוהה מפזר הם אידיאליים כדי לנסח מערכות אפוקסי שונים בתוך ולאפשר ייצור גמיש של דבקים המותאמים לדרישות של יישומים מסוימים.
מערבלי גזור גבוה אולטרה סאונד עבור יישומי פיזור ואמולסיה תובעניים
מעבדי אולטרה סאונד ביצועים גבוהים לעבוד כמו מערבל גיסת גבוהה. כוחות הגיסה הגבוהה הקיצוניים נוצרים על ידי cavitation קולי / אקוסטי והם אידיאליים עבור אצווה ויאמולציה מוטבעת, פיזור, כרסום, deagglomeration ויישומים הומוגניזציה. ריכוזים מוצקים נמוכים עד גבוהים וצמיגות ניתן לעבד בקלות באמצעות מפזר מוטבע קולי.
אולטרה סאונד גבוה גירה ערבוב של ננו חומרים דבקים
ננו-חומרים כגון צינורות פחמן (CNTs), חלקיקים מתכתיים, ננו-סיליקה, ננו-חימר, ננו-סיבירים וחלקיקים רבים אחרים בגודל ננו משמשים לייצור פולימרים ננו-אנטרופיים (ננו-קומפוסיטים). חלקיקים ידועים ביכולתם לשנות תכונות מכניות (למשל, נוקשות, גמישות), תכונות חשמליות (למשל, מוליכות), תכונות פונקציונליות (למשל, חלידה, טמפרטורת מעבר זכוכית, מודולוס), וביצועי שבר של דבקים תרמוסט פולימר. לא רק לתת nanomaterials תכונות מיוחדות ביצועים גבוהים כגון חוזק הקשר, עמידות, תורם, גמישות או עמידות בחום; תוספת של חלקיקים ננו מובנים יכול לשפר את תכונות המחסום של פולימרים, מדי.
כוחות הגיסה הגבוהה של cavitation אקוסטי שנוצר באולטרסאונד ידועים ביכולתם deagglomerate ולפזר ננו-חלקיקים ואפילו לשבור חלקיקים ראשוניים (כלומר, כרסום קולי). כאשר כוחות קוליים אלה מוחלים על מערכות פולימריות המכילות חלקיקים ומילויים אחרים, ניסוח אחיד מאוד מתקבל. פיזור אולטרה סאונד היא שיטה חסכונית באנרגיה המציגה פחות צריכת אנרגיה בהשוואה לשיטות ערבוב גיסה קונבנציונליות כגון מערבלי להב גיסת גבוהה, מערבלי דוחף, או טחנות.
- פיזור אמין ויעיל
- ביצועי ערבוב כוללים מעולים
- מיזוג מהיר
- תפוקה גבוהה
- ננו-חיזוק
- degasification
- חוזק אג"ח מוגבר
- מסוגל בקלות לעבד צמיגות גבוהה
- תצווה וב-קו
- בדיקות ניסוח ללא סיכון
- הסולם למעלה ליניארי
- חסכונית באנרגיה
Kaboori ואח ' (2013) הראה כי ultrasonication היא שיטה יעילה כדי לפזר מבנים שכבתיים של montmorillonite (MMT) ולפתח דבקים PVA מחוזק MMT. Ultrasonication הוצגה אמינה ויעילה בפיזור ננו-קלי ב- PVA בעומס נמוך (1% ו -2%) וגבוה (4%) טעינות.
צוות המחקר מצא כי "טכניקה קולית יעילה מאוד בפיזור nanoclay במיוחד בטעינה גבוהה, בניגוד מערבל מהירות גיסת גבוהה. ערבוב במהירות גבוהה יכול לפזר nanoclay ב- PVA רק בטעינה נמוכה וכוח קשר מוגבר של PVA בתנאים שונים. ערבוב במהירות גבוהה יש כמה חסרונות: נזק אפשרי אמולסיה PVA (בגלל כוח גיזה חזק המשמש במהלך הערבוב), עלות גבוהה, וצריכת אנרגיה גבוהה. לעומת זאת, טכניקת ultrasonication יש השפעה שלילית מינימלית על אמולסיה PVA. יתר על כן, טכניקת ultrasonication הוא חסכוני כמו ערבוב קולי יכול להתרחש לפני הייצור של PVA ואת הפתרון המכיל nanoclay ניתן להוסיף PVA במהלך תהליך הייצור. על ידי התחשבות בתוצאות שהושגו מנייר זה ואת העבודה הקודמת שלנו ועל ידי בחינת היתרונות של טכניקת ultrasonication על ערבוב במהירות גבוהה, הוספת nanoclay ל- PVA בקנה מידה תעשייתי נראה ריאלי וניתן להמליץ על יצרני דבק עץ." (קאבורי ואח', 2013)
השוואה של nanofillers שונים מפוזרים מתקשה (ultrasonication – ארה"ב): (א) 0.5 wt% nanofiber פחמן (CNF); (ב) 0.5 wt% CNT מחומצן
מחקר ותמונה: זנגליני ואח', 2021
אפקטי סיגות אולטרה סאונד בייצור דבק
יתרון נוסף של sonication, אשר משפר את תוצאות ניסוח באופן משמעותי, הוא אפקט degasification של הטיפול הקולי. ערבוב מכני במהירות גבוהה (למשל, מערבלי להב גיזה גבוהה) מייצר מספר רב של בועות גז בתערובת, אשר במקרים מסוימים יכול אפילו להבחין בשל הצבע המואר של התערובת. ערבוב גיסת גבוהה אולטרה סאונד יש יריב ענק כי טכניקת sonication אינו משלב גזים לתוך ניסוח דבק, במקום זאת גלי אולטרסאונד כוח כבר להציג בועות גז להתמזג ולצוף אל פני השטח הנוזלי, משם ניתן להסיר את הגז בקלות. ובכך, ultrasonication מקדם את degasification ו de-aeration של נוזלים ניסוחים דבק. (cp. Shadlou ואח', 2014)
מפזרים אולטרה סאונד ביצועים גבוהים עבור ניסוחים דבק תעשייתי
Hielscher אולטרסוניקה עיצובים, מייצרת ומפיצה מפזרים קוליים ביצועים גבוהים עבור יישומים כבדים כגון ייצור של דבקים בעלי ביצועים גבוהים, שרבפים מלאים מאוד ננו-קומפוזיטים. Hielscher ultrasonicators משמשים ברחבי העולם לפיזור ננו-חומרים לתוך פולימרים, שרפים, ציפויים, וחומרים אחרים בעלי ביצועים גבוהים.
Hielscher אולטרה סאונד מפזרים ניתן להאכיל באמצעות זרמי האכלה שונים הוספת חומרים שונים תחת תנאי זרימה מבוקרים לתוך אזור ערבוב cavitational. מפזרים אולטרה סאונד הם אמינים ויעילים בעיבוד צמיגות נמוכה עד גבוהה. בהתאם לחומרי הגלם ויעד הפחתת הגודל, עוצמת הקול ניתן להתאים במדויק.
על מנת לעבד משחות פולימר צמיג, ננו-חומרים וריכוזים מוצקים גבוהים, מפזר קולי חייב להיות מסוגל לייצר משרעת גבוהה ברציפות. אולטרסוניקה של הילשר’ מעבדי אולטרה סאונד תעשייתי יכול לספק משרעת גבוהה מאוד בפעולה רציפה תחת עומס מלא. משרעת של עד 200μm ניתן להפעיל בקלות בפעולה 24/7. האפשרות להפעיל מפזר קולי בשרעת גבוהה ולהתאים את המשרעת בדיוק יש צורך להתאים את תנאי התהליך הקולי ניסוח של דבקים בעלי ביצועים גבוהים, תערובות פולימר מחוזקות ננו וננו-קומפוזיטים.
מלבד משרעת קולית, לחץ הוא פרמטר תהליך חשוב מאוד נוסף. תחת לחצים גבוהים, עוצמת cavitation קולי וכוחות הגיאה שלה מתעצמת. הכורים הקוליים של Hielscher ניתן ללחוץ ובכך להשיג תוצאות sonication מוגברת.
ניטור תהליכים והקלטת נתונים חשובים לתקנון תהליך רציף ולאיכות המוצר. חיישני לחץ וטמפרטורה הניתנים לחיבור חוט לגנרטור הקולי לניטור ושליטה על תהליך הפיזור הקולי. כל פרמטרי העיבוד החשובים כגון אנרגיה קולית (נטו + סה"כ), טמפרטורה, לחץ וזמן מתוזמנים באופן אוטומטי ומאוחסנים בכרטיס SD מובנה. על-ידי גישה לנתוני התהליך המתועדלים באופן אוטומטי, באפשרותך לשנות הפעלות sonication קודמות ולהעריך את תוצאות התהליך.
תכונה נוספת ידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק בדפדפן של המערכות הקוליות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שלט דפדפן מרוחק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.
צור קשר עכשיו כדי ללמוד עוד על מפזרים קוליים ביצועים גבוהים שלנו ואת היישומים שלהם בייצור של דבקים וציפויים ביצועים גבוהים!
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.
ספרות/הפניות
- Kaboorani, Alireza; Riedl, Bernard; Blanchet, Pierre (2013): Ultrasonication Technique: A Method for Dispersing Nanoclay in Wood Adhesives. Journal of Nanomaterials 2013.
- Shadlou, Shahin; Ahmadi Moghadam, Babak; Taheri, Farid (2014): Nano-Enhanced Adhesives. Reviews of Adhesion and Adhesives 2, 2014. 371-412.
- Zanghellini, B.; Knaack, P.; Schörpf, S.; Semlitsch, K.-H.; Lichtenegger, H.C.; Praher, B.; Omastova, M.; Rennhofer, H. (2021): Solvent-Free Ultrasonic Dispersion of Nanofillers in Epoxy Matrix. Polymers 2021, 13, 308.
- Hielscher, Thomas (2007): Ultrasonic Production of Nano-Size Dispersions and Emulsions. European Nano Systems 2005, Paris, France, 14-16 December 2005.
עובדות שראוי לדעת
דבקים ודבקים בעלי ביצועים גבוהים
דבקים, דבקים ודבקי-על בעלי ביצועים גבוהים משמשים בתעשיות רבות. יתרון חשוב של דבקים בעלי ביצועים גבוהים הוא חוזק הקשר יוצא הדופן שלהם והמשקל הקל שלהם. דבקים בעלי ביצועים גבוהים נמצאים בשימוש נרחב בבנייה, במגזר הרכב והחלל, בייצור ציוד רפואי, מוצרי סחורה והנעלה בין סחורות רבות אחרות.
פולימרים הם חומר הבסיס המשמש דבקים. פולימרים נפוצים כוללים פוליאסטרים, קופוליאסטר, אלסטומרים קופולימיד, פוליאולים ופוליאוריטן (PU).
עבור כל תעשייה ויישום, דבקים מיוחדים עם מאפיינים מותאמים זמינים. לדוגמה, מערכות דבק למינציה על בסיס מים משמשות לעתים קרובות לאריזות מזון, בעוד דבקים תרמופלסטיים על בסיס פוליאוריטן בעלי ביצועים גבוהים מיושמים באופן נרחב בהנעלה. בהתבסס על טכנולוגיית הניסוח, ניתן לחלק את הדבקים בעלי הביצועים הגבוהים לארבעת המקטעים העיקריים של ממסים מבוססי ממס, על בסיס מים, המסה חמה וניתן לריפוי UV. פיזור אולטרה סאונד אמולסיה משמשים בייצור של כל אלה עבור סוגי דבק ביצועים גבוהים.
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.