Omogeneizzatori per vernici ad alte prestazioni

I miscelatori ad ultrasuoni sono uno strumento affidabile per omogeneizzare, disperdere ed emulsionare le formulazioni di vernici liquide. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni non solo producono emulsioni e dispersioni di vernice altamente stabili e uniformi, ma gli ultrasuoni sono anche utilizzati per macinare e macinare pigmenti, nanomateriali e particelle primarie. L'ampia gamma di capacità degli omogeneizzatori ad ultrasuoni rende gli ultrasuoni la più sofisticata apparecchiatura di miscelazione delle vernici disponibile.

Omogeneizzazione della pittura, dispersione ed emulsione

Blue pigment powder before ultrasonic dispersion into a paint formula L'omogeneizzazione viene applicata per ridurre la dimensione delle particelle di solidi o goccioline al fine di facilitare la produzione di emulsioni e dispersioni stabili di alta qualità. Nella formulazione di pitture, rivestimenti e vernici, una dimensione uniforme delle particelle è fondamentale per ottenere risultati uniformi nella colorazione, nel comportamento di applicazione e nella funzionalità della formulazione della vernice o del rivestimento.

Omogeneizzatori di vernice a ultrasuoni per formulazioni a dispersione ed emulsione

I miscelatori ad ultrasuoni ad alta velocità sono ideali per applicazioni di omogeneizzazione, emulsificazione e solubilizzazione, dove la dimensione delle particelle o delle goccioline e la distribuzione uniforme sono fondamentali per le prestazioni e la qualità della vernice.
L'ultrasonicazione è la tecnologia preferita per l'omogeneizzazione, poiché l'intensa cavitazione acustica degli ultrasuoni ad alta potenza è in grado di scomporre le molecole in modo affidabile fino ad una distribuzione uniforme delle particelle nel micron e nel nano-range. L'omogeneizzazione ad ultrasuoni è la tecnica più sofisticata per produrre particelle di dimensioni nano- e micron. La dimensione delle particelle (ad esempio, pigmenti, oli, cere, additivi, ecc.) può essere regolata individualmente applicando la giusta quantità di intensità ultrasonica.
Inoltre, la dispersione ad ultrasuoni può portare alla modificazione della superficie dei pigmenti con conseguente aumento significativo della stabilità di dispersione.

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Il video dimostra la dispersione ad ultrasuoni di colore rosso utilizzando la UP400St con una sonda S24d 22mm.

Dispersione ultrasonica del colore rosso con UP400St

High-pwer ultrasound is a reliable dispersing and wet-milling technique applied for the producation of paints, high-performance coatings, and varnishes

Processore industriale ad ultrasuoni UIP16000 (16kW) per la produzione di vernici e nanofiller

Omogeneizzatori ad ultrasuoni per

  • vernici ad acqua
  • vernici a base di solvente
  • vernici ad emulsione
  • vernici a dispersione
  • dispersioni di lattice
  • emulsioni di cera
  • elevati carichi di pigmento
  • vernici ad emulsione lucide
  • sospensioni (miscela di sospensione ed emulsione)
  • rivestimenti ad alte prestazioni
  • vernici
  • formulazioni di polimeri
  • smalti
  • additivi per nano-particelle
  • Particelle abrasive
  • polimerizzazione a mini-emulsione

Dispersione a ultrasuoni di Nanofiller

I nano-impianti di riempimento sono incorporati in rivestimenti come polimeri o resine. Tali nanoriempitivi possono migliorare notevolmente le proprietà meccaniche, ad esempio la resistenza ai raggi UV, la resistenza ai graffi, la rigidità e la tenacità / resistenza alla trazione di alcuni materiali. La differenza principale tra i riempitivi convenzionali di dimensioni micron e i riempitivi di dimensioni nanometriche è l'elevato rapporto di superficie specifica e quindi le caratteristiche completamente modificate dei nanoriempitivi. I nanomateriali (ad esempio, riempitivi su scala nanometrica) devono essere uniformemente dispersi in una formulazione di vernice o rivestimento, in modo che l'intera superficie possa interagire con la matrice circostante. Solo quando sono dispersi come singole nanoparticelle disperse, i nanoriempitivi possono esprimere le loro straordinarie proprietà del materiale. Gli omogeneizzatori e disperditori ad ultrasuoni sono la tecnologia di miscelazione superiore per districare, deagglomerare e disperdere in modo uniforme le nanoparticelle come i nanofiller in una matrice (ad esempio polimeri, epossidici o resine). Poiché le forze di taglio ad ultrasuoni rompono i legami interparticellari, ogni particella si disperde singolarmente nella matrice e ne avvolge tutte le proprietà. In questo modo, la dispersione e l'omogeneizzazione ad ultrasuoni è il metodo più affidabile per la produzione di rivestimenti ad alte prestazioni.

La tecnica di dispersione ad ultrasuoni presenta molti vantaggi rispetto alle tradizionali tecnologie di fresatura come i mulini a tre rulli, a sfere o a media. (Clicca per ingrandire!)

La dispersione ad ultrasuoni presenta notevoli vantaggi rispetto alle tecniche di fresatura convenzionali

Dispersione ad ultrasuoni dell'emulsione di lattice

Sebbene le vernici al lattice non siano la formulazione di vernice più complicata da preparare, devono comunque essere preparate con cura e tutti i componenti di una formulazione al lattice devono essere aggiunti in un ordine selezionato. Nella prima fase di preparazione viene preparata una sospensione di base della vernice. Pertanto, i pigmenti vengono dispersi in acqua con agenti umettanti, antischiuma e altri additivi necessari per la specifica ricetta della formulazione. I pigmenti di biossido di titanio (TiO2) sono di solito prima dispersi e poi vengono aggiunti i pigmenti diluenti. Per la maggior parte delle formule, l'ordine e la misura dell'aggiunta di questi composti è un fattore essenziale che influenza la qualità. Nella maggior parte dei casi, per bagnare e disperdere le particelle vengono utilizzati miscelatori a lame rotanti ad alta velocità, che sono il metodo più convenzionale di emulsificazione del lattice. Con i miscelatori a lama o rotativi, la miscelazione di una formula di base coerente è uno sforzo che richiede tempo. Successivamente, l'emulsione di lattice viene aggiunta alla miscela e incorporata da un livello significativamente più basso di energia di miscelazione. Le emulsioni di lattice tendono a fondersi o a rompersi e richiedono una leggera omogeneizzazione. Addensanti già pre-dispersi vengono poi aggiunti per regolare la viscosità dell'emulsione finale di vernice al lattice ad una consistenza desiderata.
I disperditori ad ultrasuoni possono gestire in modo semplice ed affidabile la preparazione di emulsioni di lattice. Poiché l'energia di sonicazione e quindi l'intensità della dispersione può essere regolata in base all'emuslificazione e all'omogeneizzazione delle varie fasi di preparazione, è possibile prevenire in modo affidabile la decomposizione degli ingredienti o la rottura dell'emulsione di lattice. La dispersione ad ultrasuoni è una tecnica collaudata per la bagnatura completa della polvere. L'ordine di aggiunta dei materiali, ecc. può essere modificato in base alle esigenze della formulazione. L'apporto di energia ad ultrasuoni regolato in modo ideale permette l'espressione della piena colorazione dei pigmenti e dà come risultato una vernice ad emulsione di lattice di alta qualità.
Poiché il dispersore ad ultrasuoni con cella a flusso è un sistema chiuso, non si verifica alcuna aerazione indesiderata o formazione di schiuma. Il dispersore ad ultrasuoni offre il vantaggio di essere robusto ed affidabile, facile e sicuro da utilizzare, con cicli di batch più brevi e procedure di formulazione più semplici. Anche con un ultrasuonatore da banco in configurazione a flusso, è possibile elaborare in modo efficace ed economico notevoli capacità di produzione.

La dispersione ad ultrasuoni si traduce in una distribuzione granulometrica molto stretta.

Prima e dopo la sonicazione: La curva verde mostra la dimensione delle particelle prima della sonicazione, la curva rossa è la distribuzione granulometrica della silice ultrasonicamente dispersa.

Dispersione ad ultrasuoni di emulsioni di cera

Le emulsioni e le dispersioni di cera sono additivi formulati a base di particelle di cera fini e stabilizzate, distribuite in modo omogeneo in acqua. Quando la cera viene dispersa sotto forma di nano goccioline con una distribuzione molto omogenea delle goccioline, si ottengono emulsioni di cera stabili. Gli omogeneizzatori ad ultrasuoni generano intense forze di taglio e sono sistemi di dispersione affidabili e robusti per produrre nano-emulsioni di cera stabili.
Per saperne di più sull'emulsificazione a ultrasuoni della cera!

Ultrasonic dispersers are used to disperse paints and pigments

Dispersore ad ultrasuoni con cella a flusso di vetro per visualizzare l'omogeneizzazione della vernice rossa

Dispersione ultrasonica dell'inchiostro nero UV: Gli ultrasuoni producono una dispersione fine omogenea e omogenea (Clicca per ingrandire!).

Pigmenti UV-neri: Prima e dopo l'ecografia

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Omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alto taglio per formulazioni di vernici

Gli omogeneizzatori, disperditori, emulsionanti e mulini Hielscher Ultrasonics sono utilizzati nella produzione industriale di vernici e rivestimenti ad alte prestazioni. Con l'intensa energia di frequenza degli ultrasuoni, gli omogeneizzatori ad ultrasuoni creano forze di taglio, turbolenze e forze distruttive molto elevate. Queste forze ultrasoniche straordinariamente intense accoppiano l'impatto richiesto sui fanghi solido-liquido per disperdere e fresare le particelle alla dimensione e alla funzionalità desiderate.

Fresatura ad ultrasuoni di carichi ad alto solido

I sistemi ad ultrasuoni in linea possono facilmente gestire concentrazioni di solidi molto elevate. Finché il carico di particelle del liquame è nell'intervallo di pompabilità e può essere alimentato attraverso la cella di flusso a ultrasuoni, gli omogeneizzatori industriali a ultrasuoni Hielscher sono in grado di trattare in modo affidabile qualsiasi tipo di liquame altamente viscoso e pastoso. La macinazione ad ultrasuoni ad umido è comunemente applicata per preparare lotti master di pigmenti di dimensioni micron e nanometriche. La capacità di gestire tali elevati carichi solidi anche di particelle abrasive rende gli omogeneizzatori ad ultrasuoni ad alta velocità la più efficace ed efficiente tecnologia di macinazione di pigmenti e nanoparticelle.

Agitatori a ultrasuoni per serbatoi e reattori di flusso

The ultrasonic homogenization setup SonoStation consists of ultrasonic disperser, agitator, pump and tank. It is a complete turn-key setup for mixing applications.  Le formulazioni di vernice possono essere miscelate in vasche o lotti aperti, in cui vengono inserite una o più sonde ad ultrasuoni. La miscelazione in contenitori aperti utilizzando una configurazione come la Hielscher SonoStation (vedi foto a sinistra) è una configurazione ideale per disperdere volumi di medie dimensioni di formulazioni a bassa e media viscosità. Per volumi elevati, applicazioni intense di fresatura e rottura di particelle primarie, così come per impasti e impasti ad alta viscosità, un reattore ad ultrasuoni pressurizzabile è la configurazione di scelta.
Un recipiente aperto come un serbatoio non può essere pressurizzato, né è ideale per l'elaborazione uniforme di volumi più grandi e/o altamente viscosi. Un reattore a flusso ultrasonico può essere pressurizzato fino a diversi barg. L'applicazione di pressione durante la sonicazione intensifica la cavitazione acustica e quindi le forze di taglio e gli effetti di dispersione / fresatura / omogeneizzazione degli ultrasuoni. Allo stesso tempo, tutte le vernici o i pigmenti vengono immessi uniformemente nel reattore: avendo lo stesso tempo di permanenza ed essendo elaborati esattamente nelle stesse condizioni ultrasoniche, si ottiene un risultato di dispersione / fresatura molto omogeneo. Il trattamento molto uniforme sotto intense forze ultrasoniche dà come risultato prodotti vernicianti di qualità superiore.
Hielscher Ultrasonics offre l'intera gamma di processori ad ultrasuoni ad alte prestazioni con serbatoio e reattore, fornendovi l'apparecchiatura di dispersione ad ultrasuoni ideale per la vostra produzione di vernici.

Disperditori ad ultrasuoni per ogni capacità di prodotto

Cella di flusso UIP4000hdT per sonicazione in linea su scala industrialeLa gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l'intero spettro dei processori ad ultrasuoni, dai compatti ultrasuoni da laboratorio ai sistemi da banco e pilota fino ai processori ad ultrasuoni completamente industriali con la capacità di processare carichi di camion all'ora. L'intera gamma di prodotti ci permette di offrirvi il dispersore ad ultrasuoni più adatto alle vostre formulazioni di vernici, alla capacità di processo e agli obiettivi di produzione.
I sistemi da banco a ultrasuoni sono ideali per le prove di fattibilità e l'ottimizzazione dei processi. Lo scale-up lineare basato su parametri di processo stabiliti rende molto semplice l'aumento delle capacità di lavorazione da lotti più piccoli a una produzione completamente commerciale. L'up-scaling può essere effettuato sia installando un'unità di dispersione ad ultrasuoni più potente sia raggruppando diversi ultrasuoni in parallelo. Con l'UIP16000, Hielscher offre il più potente dispersore ad ultrasuoni al mondo.

Ampiezze precisamente controllabili per risultati ottimali

Tutti gli ultrasuoni Hielscher sono controllabili con precisione e quindi affidabili nella produzione. L'ampiezza è uno dei parametri di processo cruciali che influenzano l'efficienza e l'efficacia della dispersione a ultrasuoni e della macinazione a umido di paste di pigmenti, vernici e polimeri.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Tutti i prodotti Hielscher Ultrasonics’ I processori consentono di impostare con precisione l'ampiezza. I sonotrodi e le trombe di richiamo sono accessori che permettono di modificare l'ampiezza in una gamma ancora più ampia. I processori industriali ad ultrasuoni di Hielscher sono in grado di fornire ampiezze molto elevate e di fornire l'intensità ultrasonica richiesta per le applicazioni più esigenti. Ampiezze fino a 200 µm possono essere facilmente gestite in continuo 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Ampiezze elevate sono essenziali quando si tratta di applicazioni ad ultrasuoni ad alta potenza come nano-dispersioni, sintesi di nanoparticelle, macinazione di particelle primarie e mini-emulsioni.
Le impostazioni precise dell'ampiezza e il monitoraggio permanente dei parametri di processo a ultrasuoni tramite un software intelligente vi danno la possibilità di trattare i vostri pigmenti e i fanghi in polvere nelle più efficaci condizioni a ultrasuoni. Sonicazione ottimale per i migliori risultati di dispersione!

Test facili e senza rischi

I processi ad ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto usando un laboratorio o un ultrasuonatore da banco, può essere scalato esattamente alla stessa uscita usando esattamente gli stessi parametri di processo. Ciò rende gli ultrasuoni ideali per prove di fattibilità senza rischi, per l'ottimizzazione del processo e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per sapere come la sonicazione può migliorare la vostra produzione di vernici e pigmenti.

Massima qualità – Progettato e prodotto in Germania

In quanto azienda a conduzione familiare e a conduzione familiare, Hielscher dà la priorità ai più alti standard di qualità per i suoi processori a ultrasuoni. Tutti gli ultrasuoni sono progettati, prodotti e accuratamente testati nella nostra sede centrale di Teltow vicino a Berlino, Germania. La robustezza e l'affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher ne fanno un cavallo di battaglia nella vostra produzione. Il funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, a pieno carico e in ambienti difficili è una caratteristica naturale dei disperditori ad alte prestazioni di Hielscher. Questo rende l'apparecchiatura ad ultrasuoni di Hielscher uno strumento di lavoro affidabile che soddisfa le vostre esigenze di lavorazione della vernice.

ultrasuoni UP200St (200W) disperdere il nero di carbonio in acqua utilizzando l'1%wt Tween80 come tensioattivo

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

Volume di batch Portata Dispositivi raccomandati
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. più grande cluster di UIP16000

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Si prega di utilizzare il modulo sottostante per richiedere ulteriori informazioni sui processori ad ultrasuoni, le applicazioni e il prezzo. Saremo lieti di discutere il vostro processo con voi e di offrirvi un sistema ad ultrasuoni che soddisfi le vostre esigenze!









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Letteratura / Referenze



Particolarità / Cose da sapere

Qual è la differenza tra dispersioni ed emulsioni

Definizione di dispersione:
A dispersione è un sistema in cui le particelle distribuite di un materiale sono disperse in una fase continua di un altro materiale. Le due fasi possono essere nello stesso stato o in stati diversi della materia.
Si distinguono diversi tipi di dispersione. Fattori distintivi sono per esempio il rapporto granulometrico delle particelle disperse in relazione alle particelle della fase continua, la presenza o meno di precipitazioni e la presenza di moto browniano. In generale, le dispersioni di particelle sufficientemente grandi per la sedimentazione sono chiamate sospensioni, mentre quelle di particelle più piccole sono chiamate colloidi e soluzioni. L'emulsione è un sottotipo specifico di dispersione, dove due liquidi immiscibili (due fasi dello stesso stato) sono dispersi l'uno nell'altro.
Definizione di emulsione:
Emulsioni sono sistemi liquidi di almeno due liquidi immiscibili, dove uno dei liquidi è disperso nell'altro sotto forma di piccole goccioline. La fase di piccole goccioline distribuite è detta fase dispersa o interna, mentre l'altra fase è detta continua o esterna. Esistono due tipi principali di emulsioni, che si distinguono: Le emulsioni olio in acqua (O/W) e acqua in olio (W/O). Nell'emulsione olio in acqua (O/W), la fase interna è un olio o un liquido miscibile con olio, mentre la fase esterna è acqua o un liquido miscibile con acqua. Nell'emulsione acqua-in-olio (W/O), la fase interna è il liquido simile all'acqua, mentre la fase esterna è il liquido simile all'olio.
La maggior parte delle emulsioni richiede un agente emulsionante, noto come stabilizzatore o tensioattivo. Anche la dimensione delle goccioline gioca un ruolo cruciale per quanto riguarda la stabilità dell'emulsione. Più piccola è la dimensione delle goccioline, più stabile è l'emulsione.


Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Ultrasuoni ad alte prestazioni! La gamma di prodotti Hielscher copre l'intero spettro, dal compatto ecografo da laboratorio alle unità da banco fino ai sistemi ad ultrasuoni completamente industriali.