इस तरह के पिगमेंट, फिलर्स, रासायनिक additives, crosslinkers और rheology संशोधक के रूप में विभिन्न घटकों, कोटिंग और पेंट योगों में जाने। अल्ट्रासाउंड कोटिंग्स में फैलाव और पायसीकारी, deagglomeration और इस तरह के घटकों के मिलिंग के लिए एक प्रभावी साधन है।

अल्ट्रासाउंड के लिए कोटिंग्स के निर्माण में प्रयोग किया जाता है:

• जलीय प्रणालियों में पॉलिमर के पायसीकरण
• dispersing और पिगमेंट के ठीक मिलिंग
• उच्च प्रदर्शन कोटिंग्स में nanomaterials के आकार में कमी

कोटिंग्स दो व्यापक श्रेणियों में आते हैं: जल-जनित और विलायक आधारित रेजिन और कोटिंग्स। हर तरह की अपनी चुनौतियां होती हैं। वीओसी में कमी और उच्च विलायक की कीमतों के लिए कॉल करने वाले निर्देश जल जनित राल कोटिंग प्रौद्योगिकियों में विकास को प्रोत्साहित करते हैं। Ultrasonication का उपयोग इस तरह के पर्यावरण के अनुकूल प्रणालियों के प्रदर्शन को बढ़ा सकते हैं।

Ultrasonication के कारण एन्हांस्ड कोटिंग सूत्रीकरण

अल्ट्रासाउंड स्थापत्य, औद्योगिक, मोटर वाहन और लकड़ी कोटिंग्स के formulators मदद करने के लिए कोटिंग विशेषताओं, जैसे रंग शक्ति, खरोंच, दरार और यूवी प्रतिरोध या विद्युत चालकता के रूप में बढ़ाने के लिए कर सकते हैं। इनमें से कुछ कोटिंग विशेषताओं को नैनो-आकार की सामग्रियों को शामिल करके प्राप्त किया जाता है, उदाहरण के लिए धातु ऑक्साइड (TiO)₂, सिलिका, Ceria, जेडएनओ, …)।

अल्ट्रासाउंड आगे defoaming (फंसे हुए बुलबुले) और degassing (भंग गैस) अत्यधिक चिपचिपा उत्पादों के में मदद करता है. अल्ट्रासोनिक de-वातन और तरल पदार्थ के degassing के बारे में और अधिक पढ़ें!

अल्ट्रासोनिक dispersing प्रौद्योगिकी के रूप में प्रयोगशाला, बेंच शीर्ष और औद्योगिक उत्पादन स्तर पर इस्तेमाल किया जा सकता है, 10 टन / घंटा से अधिक थ्रूपुट दरों के लिए अनुमति देता है यह आर में लागू किया जा रहा है&डी चरण और वाणिज्यिक उत्पादन में। प्रक्रिया के परिणामों को आसानी से और रैखिक रूप से बढ़ाया जा सकता है।

Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों बहुत ऊर्जा कुशल हैं. उपकरण तरल में यांत्रिक गतिविधि में विद्युत इनपुट शक्ति के लगभग 80 से 90% को परिवर्तित करते हैं। यह काफी कम प्रसंस्करण लागत की ओर जाता है।

नीचे दिए गए लिंक के बाद, आप के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड के उपयोग के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं

• जलीय प्रणालियों में पॉलिमर के पायसीकरण,
• dispersing और पिगमेंट के ठीक मिलिंग,
• तथा नेनो सामग्री के आकार में कमी।

Emulsion Polymerization Sonication का उपयोग कर

पारंपरिक कोटिंग योगमूल बहुलक रसायन विज्ञान का उपयोग करते हैं। जल-आधारित कोटिंग प्रौद्योगिकी में परिवर्तन का कच्चे माल के चयन, गुणों और निर्माण के तरीकों पर प्रभाव पड़ता है।

पारंपरिक पायस बहुलकीकरण में, उदाहरण के लिए जलजनित कोटिंग्स के लिए, कण उनकी सतह के लिए केंद्र से बनाया जाता है। काइनेटिक कारकों कण एकरूपता और आकारिकी प्रभावित करते हैं।

अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण दो तरह से इस्तेमाल किया जा सकता बहुलक इमल्शन उत्पन्न करते हैं।

• ऊपर से नीचें: पायसीकरण/dispersing के बड़े बहुलक कणों आकार में कमी से छोटे कण उत्पन्न करने के लिए
• नीचे से ऊपर: कण पोलीमराइजेशन से पहले या उसके दौरान अल्ट्रासाउंड का उपयोग करें

 

 

Miniemulsions में nanoparticulate पॉलिमर

miniemulsions में कणों का polymerization कण आकार पर अच्छा नियंत्रण के साथ बिखरे हुए बहुलक कणों के निर्माण के लिए अनुमति देता है। मिनीइमल्शन (जिसे नैनोरिएक्टर के रूप में भी जाना जाता है) में नैनोपार्टिकुलेट बहुलक कणों का संश्लेषण, जैसा कि के लैंडफेस्टर (2001) द्वारा प्रस्तुत किया गया है, बहुलक नैनोकणों के गठन के लिए एक उत्कृष्ट विधि है। यह दृष्टिकोण नैनोरिएक्टर के रूप में एक इमल्शन में छोटे नैनोकंपार्टमेंट्स (फैलाव चरण) की उच्च संख्या का उपयोग करता है। इनमें, कणों को व्यक्ति, सीमित बूंदों में अत्यधिक समानांतर फैशन में संश्लेषित किया जाता है। अपने पेपर में, लैंडफेस्टर (2001) लगभग समान आकार के अत्यधिक समान कणों की पीढ़ी के लिए उच्च पूर्णता में नैनोरिएक्टर में पोलीमराइजेशन प्रस्तुत करता है। ऊपर दी गई छवि miniemulsions में ultrasonically-assisted polyaddition द्वारा प्राप्त कणों से पता चलता है।

उच्च कतरनी (ultrasonication) के आवेदन से उत्पन्न छोटी बूंदों और स्थिर एजेंटों (पायसीकारकों) द्वारा स्थिर, बाद के polymerization या कम तापमान पिघलने सामग्री के मामले में तापमान में कमी से कठोर किया जा सकता है। Ultrasonication बैच और उत्पादन प्रक्रिया में लगभग एक समान आकार की बहुत छोटी बूंदों का उत्पादन कर सकते हैं के रूप में, यह अंतिम कण आकार पर एक अच्छा नियंत्रण के लिए अनुमति देता है। नैनोकणों के पोलीमराइजेशन के लिए, हाइड्रोफिलिक मोनोमर्स को एक कार्बनिक चरण में इमल्सीफाइड किया जा सकता है, और पानी में हाइड्रोफोबिक मोनोमर्स।

कण के आकार को कम करते समय, कुल कण सतह क्षेत्र एक ही समय में बढ़ जाता है। बाईं ओर की तस्वीर गोलाकार कणों के मामले में कण आकार और सतह क्षेत्र के बीच सहसंबंध दिखाती है। इसलिए, इमल्शन को स्थिर करने के लिए आवश्यक surfactant की मात्रा कुल कण सतह क्षेत्र के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ जाती है। Surfactant का प्रकार और मात्रा ड्रॉपलेट आकार को प्रभावित करती है। 30 से 200nm की बूंदों को एनिओनिक या कैटिओनिक सर्फेक्टेंट का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

कोटिंग्स में पिग्मेंट्स

कार्बनिक और अकार्बनिक वर्णक कोटिंग योगों का एक महत्वपूर्ण घटक हैं। वर्णक प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए कण आकार पर अच्छे नियंत्रण की आवश्यकता होती है। जलजनित, विलायक-जनित या एपॉक्सी प्रणालियों में वर्णक पाउडर जोड़ते समय, व्यक्तिगत वर्णक कण बड़े agglomerates बनाते हैं। उच्च-कतरनी तंत्र, जैसे रोटर-स्टेटर मिक्सर या आंदोलनकारी मनका मिलों का उपयोग पारंपरिक रूप से इस तरह के समूह को तोड़ने और व्यक्तिगत वर्णक कणों को पीसने के लिए किया जा रहा है। कोटिंग्स के निर्माण में इस कदम के लिए एक अत्यंत प्रभावी विकल्प में Ultrasonication।

नीचे दिए गए रेखांकन एक मोती चमक वर्णक के आकार पर sonication के प्रभाव को दिखाते हैं। अल्ट्रासाउंड उच्च गति अंतर कण टक्कर द्वारा व्यक्तिगत वर्णक कणों grindes. Ultrasonication का प्रमुख लाभ cavitational कतरनी बलों का उच्च प्रभाव है, जो पीसने वाले मीडिया (जैसे मोतियों, मोती) के उपयोग को अनावश्यक बनाता है। जैसा कि कणों को 1000 किमी / घंटा तक के अत्यधिक तेज तरल जेट विमानों द्वारा तेज किया जाता है, हिंसक रूप से टकराते हैं और छोटे टुकड़ों में बिखर जाते हैं। कण घर्षण ultrasonically milled कणों एक चिकनी सतह देता है. कुल मिलाकर, अल्ट्रासोनिक मिलिंग और फैलाव एक ठीक आकार और एक समान कण वितरण में परिणाम।

 

अल्ट्रासोनिक मिलिंग और dispersing अक्सर उच्च गति मिक्सर और मीडिया मिलों के रूप में sonication सभी कणों का एक और अधिक सुसंगत प्रसंस्करण प्रदान करता है excels. आम तौर पर, ultrasonication छोटे कण आकार और एक संकीर्ण कण आकार वितरण (वर्णक मिलिंग घटता) का उत्पादन करता है। यह वर्णक फैलाव की समग्र गुणवत्ता में सुधार करता है, क्योंकि बड़े कण आमतौर पर प्रसंस्करण क्षमता, चमक, प्रतिरोध और ऑप्टिकल उपस्थिति में हस्तक्षेप करते हैं।

चूंकि कण मिलिंग और पीस अल्ट्रासोनिक cavitation के परिणामस्वरूप अंतर-कण टक्कर पर आधारित है, अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों काफी उच्च ठोस सांद्रता (जैसे मास्टर बैचों) संभाल सकते हैं और अभी भी अच्छे आकार में कमी प्रभाव का उत्पादन कर सकते हैं। नीचे दी गई तालिका TiO2 के गीले-मिलिंग की तस्वीरें दिखाती है।

नीचे प्लॉट ultrasonication द्वारा Degussa anatase टाइटेनियम डाइऑक्साइड के deagglomeration के लिए कण आकार वितरण घटता से पता चलता है। sonication के बाद वक्र के संकीर्ण आकार अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण की एक विशिष्ट विशेषता है।

उच्च निष्पादन कोटिंग्स में nanosize सामग्री

नैनो एक उभरती हुई प्रौद्योगिकी है जो कई उद्योगों में अपना रास्ता बना रही है। नैनोमैटेरियल्स और नैनोमैटिक्स का उपयोग कोटिंग फॉर्मूलेशन में किया जा रहा है, उदाहरण के लिए घर्षण और स्क्रैच प्रतिरोध या यूवी-स्थिरता को बढ़ाने के लिए। कोटिंग्स में आवेदन के लिए सबसे बड़ी चुनौती पारदर्शिता, स्पष्टता और चमक की अवधारण है। इसलिए, प्रकाश के दृश्य स्पेक्ट्रम के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए नैनोकण बहुत छोटे हो गए हैं। कई अनुप्रयोगों के लिए, यह काफी हद तक 100एनएम से कम है।

नैनोमीटर रेंज के लिए उच्च प्रदर्शन घटकों की गीली पीस नैनोइंजीनियर कोटिंग्स के निर्माण में एक महत्वपूर्ण कदम बन जाता है। कोई भी कण जो दृश्यमान प्रकाश के साथ हस्तक्षेप करता है, पारदर्शिता में धुंध और हानि का कारण बनता है। इसलिए, बहुत संकीर्ण आकार वितरण की आवश्यकता होती है। Ultrasonication ठोस की ठीक मिलिंग के लिए एक बहुत ही प्रभावी साधन है। तरल पदार्थों में अल्ट्रासोनिक / ध्वनिक cavitation उच्च गति अंतर कण collisions का कारण बनता है। पारंपरिक मनका मिलों और कंकड़ मिलों से अलग, कण खुद को एक दूसरे को comminuting कर रहे हैं, मिलिंग मीडिया अनावश्यक प्रदान करते हैं।

कंपनियों, जैसे Panadur (जर्मनी) में मोल्ड कोटिंग्स में nanomaterials के dispersing और deagglomeration के लिए Hielscher ultrasonicators का उपयोग करें। यहाँ क्लिक करें में मोल्ड कोटिंग्स के अल्ट्रासोनिक फैलाव के बारे में अधिक पढ़ने के लिए!

खतरनाक वातावरण में ज्वलनशील तरल पदार्थ या सॉल्वैंट्स के sonication के लिए ATEX-प्रमाणित प्रोसेसर उपलब्ध हैं। Atex प्रमाणित ultrasonicator UIP1000-Exd के बारे में अधिक जानें!