Produzione di coloranti con dispersori ad alte prestazioni

La produzione di coloranti e sospensioni di pigmenti richiede una dispersione e una miscelazione affidabili. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni sono altamente efficienti quando si tratta di produrre masterbatches liquidi e pastosi e sospensioni di coloranti. Disponibili per qualsiasi scala di produzione industriale, i disperdenti a ultrasuoni migliorano significativamente la produzione di coloranti e pigmenti, offrendo eccellenti risultati di macinazione e dispersione, risparmi energetici e una facile commutazione tra le formulazioni.

Dispersione di coloranti con ultrasuoni di potenza

L'ultrasonicazione a sonda è una tecnica che utilizza onde ultrasonore ad alta intensità e bassa frequenza per macinare, frantumare, deagglomerare e disperdere particelle in un mezzo liquido. La miscelazione, la macinazione e la dispersione a ultrasuoni utilizzano il principio di funzionamento della cavitazione acustica. La cavitazione ultrasonica/acustica è caratterizzata da microturbolenze, forze di taglio molto elevate e differenziali di pressione e temperatura elevati a livello locale. Applicabili ai processi di produzione a batch e a flusso continuo, gli ultrasonici sono utilizzati nella produzione in linea su larga scala, nella ricerca e sviluppo e nel controllo qualità.

Vantaggi della dispersione dei coloranti con gli ultrasuoni

Nel contesto della produzione industriale di coloranti a base di pigmenti, gli ultrasuoni a sonda offrono diversi vantaggi e possono superare in efficienza i mulini e i dispersori tradizionali:
 

• Dispersione potenziata: Gli ultrasuoni sono in grado di rompere efficacemente gli agglomerati di pigmento e di promuovere una migliore dispersione, con conseguente miglioramento dell'intensità del colore ed elevata uniformità.
• Dimensione ridotta delle particelle: L'energia di cavitazione generata dagli ultrasuoni può ridurre le dimensioni delle particelle dei pigmenti, ottenendo un colorante più fine e omogeneo. Le forze di taglio estremamente elevate generate dagli ultrasuoni creano getti di liquido che accelerano le particelle nel liquido. Quando le particelle si scontrano tra loro, si frantumano in minuscoli pezzi. Durante queste collisioni interparticellari, anche la superficie delle particelle si erode e si leviga. La sonicazione è una tecnica altamente efficiente per la produzione di nanoparticelle e sospensioni colloidali nanometriche. Le particelle di dimensioni più piccole possono offrire vantaggi quali una maggiore saturazione del colore e una migliore stabilità.
• Evitare i mezzi di macinazione: I mezzi di macinazione come le perle e i grani utilizzati nei mulini tradizionali possono contaminare il prodotto a causa dell'erosione, lasciando detriti indesiderati nella dispersione del pigmento. Di conseguenza, la rimozione e la pulizia di tali perle richiede molta manodopera. L'omogeneizzazione a ultrasuoni funziona senza mezzi di macinazione e utilizza invece le particelle solide del prodotto pigmentato come mezzi di macinazione. Le forze di taglio cavitazionali accelerano le particelle nel liquido a velocità estremamente elevate. Di conseguenza, le particelle si scontrano tra loro e si frantumano.
• Efficienza energetica e di tempo: L'ultrasuonizzazione a sonda è un processo relativamente rapido che permette di ottenere una dispersione efficiente in tempi significativamente più brevi rispetto ai metodi tradizionali. Questa efficienza può portare a un risparmio di tempo ed energia e a un aumento della produttività nella produzione industriale.
• Controllo dei processi: Le apparecchiature a ultrasuoni consentono un controllo preciso di importanti parametri di lavorazione come l'energia immessa, l'intensità, la temperatura, la pressione e la durata. Ciò consente ai produttori di regolare le condizioni di processo per quanto riguarda i pigmenti e di ottimizzare il processo di macinazione e dispersione a umido, adattando le proprietà dei coloranti a requisiti specifici.

Macinazione e dispersione a ultrasuoni di pigmenti perlati. Il grafico rosso mostra la distribuzione delle dimensioni delle particelle prima della sonicazione, la curva verde durante la sonicazione, mentre la curva blu mostra i pigmenti finali dopo la dispersione a ultrasuoni.

Produzione di masterbatch con omogeneizzatori a ultrasuoni

I masterbatches sono concentrati di coloranti e/o additivi in una matrice viscosa con un contenuto di coloranti e/o additivi superiore a quello dell'applicazione finale. Esistono diverse forme di distribuzione (granulato, liquido, ecc.). – pasta, polvere). Gli omogeneizzatori a ultrasuoni sono altamente efficienti nella dispersione uniforme di pigmenti in masterbatches liquidi e in pasta. Le particelle di pigmento possono essere disperse e macinate utilizzando le intense forze cavitazionali e l'agitazione degli ultrasuoni per ridurre le dimensioni delle particelle a dimensioni sub-microniche e nano.

SonoStation: Sistema di dispersione mobile chiavi in mano composto da dispersori a ultrasuoni, pompa, agitatore e serbatoio

Dispersori a ultrasuoni ad alte prestazioni per la produzione di coloranti

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La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori: