Omogeneizzatori ad alte prestazioni per vernici

I miscelatori a ultrasuoni sono uno strumento affidabile per omogeneizzare, disperdere ed emulsionare formulazioni liquide di vernici e pigmenti. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni non solo producono emulsioni e dispersioni di vernici altamente stabili e uniformi, ma i sonicatori vengono utilizzati anche per macinare e triturare pigmenti, nanomateriali e particelle primarie. Grazie agli eccellenti risultati di dispersione e macinazione, gli omogeneizzatori a ultrasuoni vengono impiegati nell’industria delle vernici come una delle tecniche più sofisticate disponibili per la miscelazione di vernici e paste pigmentarie.

Omogeneizzazione, dispersione ed emulsione delle vernici

L’omogeneizzazione viene applicata per ridurre le dimensioni delle particelle solide o delle goccioline, al fine di facilitare la produzione di emulsioni e dispersioni stabili e 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 durante l’applicazione e nella funzionalità della formulazione della vernice o del rivestimento.

Omogeneizzatori a ultrasuoni per vernici per formulazioni di dispersioni ed emulsioni

I miscelatori a ultrasuoni ad alto taglio sono ideali per applicazioni di omogeneizzazione, emulsificazione e solubilizzazione in cui le dimensioni delle particelle o delle goccioline e la loro distribuzione uniforme sono determinanti per le prestazioni e la qualità della vernice.
La sonicazione è la tecnologia preferita per l’omogeneizzazione, poiché l’intensa cavitazione acustica degli ultrasuoni ad alta potenza è in grado di frammentare in modo affidabile le molecole fino a ottenere una distribuzione uniforme delle particelle nell’intervallo micrometrico e nanometrico. L’omogeneizzazione a ultrasuoni è la tecnica più sofisticata per produrre particelle di dimensioni nanometriche e micrometriche. Le dimensioni delle particelle (ad esempio pigmenti, oli, cere, additivi ecc.) possono essere regolate individualmente applicando il giusto livello di intensità ultrasonica.
Inoltre, la dispersione a ultrasuoni può determinare una modifica superficiale dei pigmenti, con un conseguente aumento significativo della stabilità della dispersione.

Dispersione a ultrasuoni dell’emulsione di lattice

Sebbene le vernici al lattice non siano le formulazioni di vernice più complicate da preparare, devono comunque essere preparate con cura e tutti i componenti di una formulazione al lattice devono essere aggiunti secondo un ordine prestabilito. Nella prima fase di preparazione si prepara una sospensione di base della vernice. A questo scopo, i pigmenti vengono dispersi in acqua con agenti bagnanti, agenti antischiuma e altri additivi richiesti dalla specifica ricetta di formulazione. Solitamente vengono dispersi prima i pigmenti di biossido di titanio (TiO2) e successivamente vengono aggiunti i pigmenti di carica. Per la maggior parte delle formulazioni, l’ordine e la quantità di aggiunta di questi composti sono fattori essenziali che influenzano la qualità. Per bagnare e disperdere le particelle vengono utilizzati prevalentemente miscelatori a pale / rotativi ad alta velocità, che rappresentano il metodo più convenzionale di emulsificazione del lattice. Con i miscelatori a pale o rotativi, la miscelazione di una formulazione di base uniforme richiede molto tempo. Successivamente, l’emulsione di lattice viene aggiunta alla miscela e incorporata con un livello di energia di miscelazione significativamente inferiore. Le emulsioni di lattice sono soggette a coalescenza o rottura e richiedono condizioni di omogeneizzazione delicate. Vengono quindi aggiunti addensanti già predispersi per regolare la viscosità dell’emulsione finale della vernice al lattice fino alla consistenza desiderata.
Il dispersore a ultrasuoni consente di preparare emulsioni di lattice in modo semplice e affidabile. Poiché l’energia di sonicazione, e quindi l’intensità della dispersione, può essere regolata in funzione dell’emulsificazione e dell’omogeneizzazione nelle varie fasi di preparazione, è possibile prevenire in modo affidabile la decomposizione degli ingredienti o la rottura dell’emulsione di lattice. La dispersione a ultrasuoni è una tecnica comprovata per la bagnatura completa delle polveri. L’ordine di aggiunta dei materiali ecc. può essere modificato in base alle esigenze della formulazione. L’apporto di energia ultrasonica regolato in modo ottimale consente ai pigmenti di esprimere appieno il proprio colore e permette di ottenere una vernice al lattice in emulsione di alta qualità.
Poiché il dispersore a ultrasuoni con cella di flusso è un sistema chiuso, non si verificano aerazione indesiderata o formazione di schiuma. Il sonicatore offre i vantaggi di robustezza e affidabilità, facilità e sicurezza d’uso, cicli di lavorazione dei lotti più brevi e procedure di formulazione più semplici. Anche con un sonicatore da banco in configurazione a flusso continuo, è possibile gestire capacità produttive considerevoli in modo efficace ed economicamente efficiente.

Prima e dopo la sonicazione: la curva verde mostra le dimensioni delle particelle prima della sonicazione, mentre la curva rossa rappresenta la distribuzione granulometrica della silice dispersa a ultrasuoni.

Dispersione a ultrasuoni delle emulsioni di cera

Le emulsioni e le dispersioni di cera sono additivi formulati costituiti da particelle fini e stabilizzate di cera, distribuite omogeneamente in acqua. Quando la cera viene dispersa sotto forma di goccioline nanometriche con una distribuzione molto omogenea, si ottiene un’emulsione di cera stabile. Gli omogeneizzatori a ultrasuoni generano intense forze di taglio e sono sistemi di dispersione affidabili e robusti per produrre nanoemulsioni di cera stabili.
Scoprite di più sull’emulsificazione a ultrasuoni della cera!

Omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio per formulazioni di vernici

Gli omogeneizzatori, i dispersori, gli emulsionatori e i mulini di Hielscher Ultrasonics vengono utilizzati nella produzione industriale di vernici e rivestimenti ad alte prestazioni. Grazie all’intensa energia alle frequenze ultrasoniche, gli omogeneizzatori a ultrasuoni generano forze di taglio, turbolenze e forze distruttive molto elevate. Queste forze ultrasoniche straordinariamente intense trasferiscono alle sospensioni solido-liquido l’azione necessaria per disperdere e macinare le particelle fino alle dimensioni e alla funzionalità desiderate.

Macinazione a ultrasuoni di elevati carichi di solidi

I sistemi a ultrasuoni in linea possono gestire facilmente concentrazioni di solidi molto elevate. Purché il carico di particelle della sospensione ne consenta il pompaggio e il passaggio attraverso la cella di flusso a ultrasuoni, gli omogeneizzatori industriali a ultrasuoni di Hielscher possono trattare in modo affidabile qualsiasi tipo di sospensione altamente viscosa e pastosa. La macinazione a umido a ultrasuoni viene comunemente applicata per preparare masterbatch di pigmenti di dimensioni micrometriche e nanometriche. La capacità di gestire carichi di solidi così elevati, anche di particelle abrasive, rende gli omogeneizzatori a ultrasuoni ad alto taglio la tecnologia più efficace ed efficiente per la macinazione di pigmenti e nanoparticelle.

Agitatori a ultrasuoni per serbatoi e reattori a flusso continuo

Le formulazioni di vernici possono essere miscelate in serbatoi aperti o in lotti nei quali vengono inserite una o più sonde a ultrasuoni. La miscelazione in recipienti aperti con un sistema come Hielscher SonoStation (vedere l’immagine a sinistra) è una configurazione ideale per disperdere volumi medi di formulazioni a viscosità da bassa a media. Per portate volumetriche elevate, applicazioni intensive di macinazione e frammentazione delle particelle primarie, nonché per sospensioni e paste altamente viscose, la configurazione preferibile è un reattore a ultrasuoni pressurizzabile.
Un recipiente aperto, come un serbatoio, non può essere pressurizzato e non è ideale per il trattamento uniforme di volumi maggiori e/o altamente viscosi. Un reattore a ultrasuoni a flusso continuo può essere pressurizzato fino a diversi barg. L’applicazione di pressione durante la sonicazione intensifica la cavitazione acustica e, di conseguenza, le forze di taglio e gli effetti di dispersione / macinazione / omogeneizzazione degli ultrasuoni. Allo stesso tempo, tutta la vernice o tutti i pigmenti vengono alimentati uniformemente nel reattore: avendo lo stesso tempo di permanenza ed essendo trattati esattamente nelle stesse condizioni ultrasoniche, si ottiene un risultato di dispersione / macinazione molto omogeneo. Il trattamento estremamente uniforme sotto l’azione di intense forze ultrasoniche consente di ottenere vernici di qualità superiore.
Hielscher Ultrasonics offre l’intera gamma di processori a ultrasuoni ad alte prestazioni con configurazioni dotate di serbatoi e reattori, fornendo l’apparecchiatura di dispersione a ultrasuoni ideale per la vostra produzione di vernici.

Dispersori a ultrasuoni per ogni capacità produttiva

La gamma di prodotti Hielscher Ultrasonics copre l’intero spettro dei processori a ultrasuoni, dai sonicatori compatti da laboratorio ai sistemi da banco e pilota, fino ai processori a ultrasuoni interamente industriali con la capacità di trattare carichi di autocarri ogni ora. La gamma completa di prodotti ci consente di offrirvi il dispersore a ultrasuoni più adatto alle vostre formulazioni di vernici, alla capacità di processo e agli obiettivi produttivi.
I sistemi a ultrasuoni da banco sono ideali per le prove di fattibilità e l’ottimizzazione dei processi. L’aumento di scala lineare basato su parametri di processo consolidati rende molto semplice incrementare le capacità di trattamento, passando da piccoli lotti alla produzione su piena scala commerciale. L’aumento di scala può essere realizzato installando un’unità di dispersione a ultrasuoni più potente oppure raggruppando più sonicatori in parallelo. Con UIP16000, Hielscher offre il dispersore a ultrasuoni più potente al mondo.

Ampiezze controllabili con precisione per risultati ottimali

Tutti i sonicatori Hielscher sono controllabili con precisione e rappresentano quindi strumenti di lavoro affidabili nella produzione. L’ampiezza è uno dei parametri di processo fondamentali che influenzano l’efficienza e l’efficacia della dispersione e della macinazione a umido a ultrasuoni di paste pigmentarie, vernici e polimeri.
Tutti i processori Hielscher Ultrasonics consentono di impostare con precisione l’ampiezza. I sonotrodi e gli amplificatori di ampiezza sono accessori che consentono di modificare l’ampiezza in un intervallo ancora più ampio. I processori industriali a ultrasuoni di Hielscher possono fornire ampiezze molto elevate e l’intensità ultrasonica richiesta per applicazioni impegnative. È possibile operare facilmente con ampiezze fino a 200µm in modo continuo, 24/7. Le ampiezze elevate sono essenziali per le applicazioni con ultrasuoni ad alta potenza, quali nanodispersioni, sintesi di nanoparticelle, macinazione di particelle primarie e miniemulsioni.
Le impostazioni precise dell’ampiezza e il monitoraggio continuo dei parametri del processo a ultrasuoni tramite software intelligente vi consentono di trattare i vostri pigmenti e le vostre sospensioni di polveri nelle condizioni ultrasoniche più efficaci. Sonicazione ottimale per i migliori risultati di dispersione!

Prove semplici e senza rischi

I processi a ultrasuoni possono essere scalati in modo completamente lineare. Ciò significa che ogni risultato ottenuto con un sonicatore da laboratorio o da banco può essere riprodotto su scala maggiore ottenendo esattamente lo stesso risultato con gli stessi identici parametri di processo. Questo rende la sonicazione ideale per prove di fattibilità senza rischi, l’ottimizzazione dei processi e la successiva implementazione nella produzione commerciale. Contattateci per scoprire come la sonicazione può migliorare la vostra produzione di vernici e pigmenti.

Massima qualità – Progettati e prodotti in Germania

Come azienda a proprietà e gestione familiare, Hielscher dà priorità ai più elevati standard di qualità per i propri processori a ultrasuoni. Tutti i sonicatori vengono progettati, prodotti e accuratamente collaudati presso la nostra sede centrale a Teltow, vicino a Berlino, in Germania. La robustezza e l’affidabilità delle apparecchiature a ultrasuoni Hielscher le rendono strumenti di lavoro instancabili nella vostra produzione. Il funzionamento 24/7 a pieno carico e in ambienti impegnativi è una caratteristica naturale dei dispersori Hielscher ad alte prestazioni. Ciò rende le apparecchiature a ultrasuoni Hielscher strumenti di lavoro affidabili che soddisfano le vostre esigenze di lavorazione delle vernici.