Pembuatan Pewarna menggunakan Disperser Kinerja Tinggi
Produksi pewarna dan suspensi pigmen membutuhkan dispersi dan pencampuran yang andal. Homogenizer ultrasonik sangat efisien dalam hal produksi masterbatch cair dan pasta seperti pasta serta suspensi pewarna. Tersedia pada skala produksi industri apa pun, disperser ultrasonik meningkatkan produksi pewarna dan pigmen secara signifikan memberikan hasil penggilingan dan dispersi yang sangat baik, penghematan energi, serta peralihan yang mudah antar formulasi.
Dispersi Pewarna dengan Power Ultrasound
Ultrasonikasi tipe probe adalah teknik yang memanfaatkan gelombang ultrasound intensitas tinggi, frekuensi rendah untuk menggiling, menggiling basah, mendeaglomerasi dan membubarkan partikel dalam media cair. Pencampuran, penggilingan, dan pendispersian ultrasonik menggunakan prinsip kerja kavitasi akustik. Kavitasi ultrasonik / akustik ditandai dengan mikroturbulensi, gaya geser yang sangat tinggi dan tekanan tinggi yang terjadi secara lokal dan perbedaan suhu. Berlaku untuk batch dan proses produksi flow-through kontinu, ultrasonicators digunakan dalam produksi skala besar inline serta dalam R + D dan kontrol kualitas.
Sistem industri ultrasonik untuk pendispersi dan penggilingan pewarna dan pigmen.
Keuntungan Dispersi Pewarna dengan Ultrasonication
Dalam konteks manufaktur industri pewarna berbasis pigmen, ultrasonikasi tipe probe menawarkan beberapa manfaat dan dapat mengungguli pabrik dan disperser tradisional dalam efisiensi:
- Dispersi yang Ditingkatkan: Ultrasonikasi dapat secara efektif memecah aglomerat pigmen dan mempromosikan dispersi yang lebih baik, yang mengarah pada peningkatan intensitas warna dan keseragaman yang tinggi.
- Ukuran Partikel yang Dikurangi: Energi kavitasi yang dihasilkan secara ultrasonik dapat mengurangi ukuran partikel pigmen, menghasilkan pewarna yang lebih halus dan lebih homogen. Gaya geser yang sangat tinggi yang dihasilkan oleh ultrasound daya menciptakan jet cairan, yang mempercepat partikel dalam cairan. Ketika partikel-partikel bertabrakan satu sama lain, mereka hancur menjadi potongan-potongan kecil. Selama tabrakan antarpartikulat seperti itu, permukaan partikel juga terkikis dan dihaluskan. Sonikasi adalah teknik yang sangat efisien untuk produksi nanopartikel dan suspensi koloid berukuran nano. Ukuran partikel yang lebih kecil dapat memberikan keuntungan seperti peningkatan saturasi warna dan stabilitas yang lebih baik.
- Hindari Media Penggilingan: Media penggilingan seperti manik-manik dan mutiara yang digunakan di pabrik tradisional dapat mencemari produk karena erosi meninggalkan puing-puing yang tidak diinginkan dalam dispersi pigmen. Akibatnya, penghapusan dan pembersihan manik-manik tersebut yang intens tenaga kerja dihindari. Homogenisasi ultrasonik bekerja tanpa media penggilingan dan sebagai gantinya menggunakan partikel padat dalam produk pigmen sebagai media penggilingan. Gaya geser kavitasi mempercepat partikel dalam cairan ke kecepatan yang sangat tinggi. Akibatnya partikel-partikel bertabrakan satu sama lain dan hancur.
- Efisiensi Waktu dan Energi: Ultrasonikasi tipe probe adalah proses yang relatif cepat yang dapat mencapai dispersi yang efisien dalam waktu yang jauh lebih singkat dibandingkan dengan metode tradisional. Efisiensi ini dapat menghasilkan penghematan waktu dan energi serta peningkatan produktivitas dalam manufaktur industri.
- Kontrol Proses: Peralatan ultrasonik memungkinkan kontrol yang tepat atas parameter pemrosesan penting seperti input energi, intensitas, suhu, tekanan, dan durasi. Hal ini memungkinkan produsen untuk menyesuaikan kondisi proses sehubungan dengan pigmen dan untuk mengoptimalkan proses penggilingan dan dispersi basah serta menyesuaikan sifat pewarna dengan kebutuhan tertentu.
Penggilingan ultrasonik dan dispersi pigmen kilau mutiara. Grafik merah menunjukkan distribusi ukuran partikel sebelum sonikasi, kurva hijau selama sonikasi, kurva biru menunjukkan pigmen akhir setelah dispersi ultrasonik.
Produksi Masterbatch menggunakan Homogenizer Ultrasonik
Masterbatch adalah konsentrat pewarna dan/atau aditif dalam matriks kental dengan kandungan pewarna dan/atau aditif yang lebih tinggi daripada pada aplikasi akhir. Ada berbagai bentuk pengiriman (butiran, cair – pasta, bubuk). Homogenizer ultrasonik sangat efisien dalam dispersi pigmen yang seragam dalam masterbatch cair dan seperti pasta. Partikel pigmen dapat disebarkan dan digiling menggunakan gaya kavitasi yang intens dan agitasi ultrasound daya untuk mengurangi ukuran partikel menjadi ukuran sub-mikron dan nano.
- Masterbatch dan formulasi produk akhir
- pigmen mineral organik dan anorganik
- produksi batch dan inline
- viskositas tinggi dan rendah
- Skala volume apa pun
Stasiun Sono: Sistem dispersi turnkey seluler yang terdiri dari disperser ultrasonik, pompa, pengaduk, dan tangki
Sistem dispersi ultrasonicators 2x 1kW untuk operasi aliran kontinu dari pembuatan pewarna
Disperser Ultrasonik Kinerja Tinggi untuk Pembuatan Pewarna
Prosesor ultrasonik industri Hielscher Ultrasonics adalah disperser canggih dan menawarkan solusi sempurna untuk masterbatch pigmen!
Rasakan kekuatan, presisi, dan efisiensi yang tak tertandingi, didukung oleh komitmen kami untuk kesuksesan Anda. Hubungi kami sekarang untuk mempelajari lebih lanjut!
- efisiensi yang sangat tinggi
- Teknologi canggih
- handal & sangat kuat
- kontrol proses yang dapat disesuaikan dan tepat
- Batch & inline
- untuk volume apa pun
- Perangkat Lunak Cerdas
- Fitur pintar (misalnya, dapat diprogram, protokol data, remote control)
- Mudah dan aman dioperasikan
- biaya pemeliharaan yang rendah
- CIP (bersihkan di tempat)
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 0.5 untuk 1.5mL | n.a. | VialTweeter | 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| 15 hingga 150L | 3 hingga 15L / mnt | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi pencampuran, dispersi, emulsifikasi, dan ekstraksi pada skala laboratorium, percontohan, dan industri.
Literatur / Referensi
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Pewarna dibedakan menjadi pewarna berbasis mineral dan berbasis pigmen organik. Kedua jenis pewarna banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, masing-masing dengan keunggulan dan pertimbangannya sendiri. Pilihan di antara mereka tergantung pada faktor-faktor seperti rentang warna yang diinginkan, persyaratan stabilitas, kebutuhan khusus aplikasi, dan pertimbangan peraturan.
Pigmen Organik
Pewarna berbasis pigmen organik berasal dari senyawa berbasis karbon, seperti ekstrak tumbuhan atau sumber sintetis. Mereka menawarkan berbagai warna dan corak dan umumnya digunakan di berbagai industri, termasuk kosmetik, tekstil, dan percetakan. Pigmen organik dapat memberikan kekuatan dan kecerahan warna yang sangat baik, tetapi mungkin lebih rentan memudar seiring waktu, terutama saat terkena sinar matahari atau faktor lingkungan lainnya.
Warna Berbasis Mineral
Pigmen warna anorganik berukuran artifisial juga dirangkum di bawah istilah kolektif “Warna mineral”. Pigmen ini adalah oksida atau garam logam timbal, seng, titanium, barium, kromium, besi, aluminium, merkuri, kadmium, tembaga, mangan dan kobalt. Mereka termasuk warna putih, putih timbal (timbal karbonat) dan seng putih (seng oksida). Titanium White (titanium dioksida), Lithopone (seng sulfida) dan Blanc fix (barium sulfat).
Pigmen berwarna dan hitam termasuk timbal merah (timbal oksida), Napoli kuning (timbal antimonat), kuning krom (timbal kromat), krom oranye, krom hijau (kromium oksida), seng kuning (seng kromat), verdigris (tembaga asetat), hijau permanen, besi oksida merah, merah Inggris dan juga smalt.
Pigmen ini sangat stabil dan tahan terhadap pudar.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.