Ultrasuoni di potenza per la stabilità microbica avanzata delle vernici
- Il deterioramento microbico può danneggiare sia le formulazioni di vernici a base d'acqua che quelle a base di solventi.
- Le normative ambientali limitano l'uso dei biocidi. La sonicazione è un metodo di conservazione della vernice efficace e rispettoso dell'ambiente.
- Gli ultrasuoni di potenza consentono anche il riciclaggio di vernici e rivestimenti deteriorati da microbi.
Conservazione della vernice a ultrasuoni
La conservazione della vernice consiste nel prevenire la crescita di batteri e altri microrganismi. In genere, i biocidi vengono aggiunti alla formulazione della vernice per uccidere i microbi. Con l'aumento della domanda di vernici sostenibili, non tossiche e rispettose dell'ambiente, oggi le formulazioni di vernice sono prodotte con livelli di COV più bassi e spesso hanno un contenuto d'acqua più elevato. Come svantaggio, queste formulazioni sostenibili sono molto più suscettibili al deterioramento e al deterioramento microbico.
Gli ultrasuoni elettrici sono un metodo di conservazione ecologico per vernici e rivestimenti. L'efficace distruzione e lisi cellulare dei microbi aiuta a produrre vernici a basso contenuto di VOC e biocidi. – anche se con una lunga durata di conservazione e una buona stabilità del prodotto.
Deterioramento microbico della vernice
Le vernici a base acquosa e a base solvente sono utilizzate per le loro caratteristiche decorative e protettive. Soprattutto i sistemi a base acquosa sono suscettibili di biodeterioramento microbico.
Poiché le normative ambientali diventano sempre più severe, è necessario ridurre la quantità di biocidi nelle vernici, che possono essere dannosi per l'ambiente e la salute umana. Pertanto, le normative ambientali hanno limitato notevolmente l'uso dei biocidi. I biocidi sono utilizzati per prevenire e ridurre il deterioramento microbico di vernici e rivestimenti. Consentono di prolungare notevolmente la durata di conservazione e la capacità di stoccaggio del prodotto verniciante. A causa della riduzione dell'uso dei biocidi, è necessario un metodo di conservazione alternativo.
Gli ultrasuoni sono una tecnica ben nota per la distruzione e la conservazione delle cellule ed è stato dimostrato che possono ridurre o sostituire l'uso di prodotti chimici antimicrobici aggressivi.
Conseguenze del deterioramento microbico
La contaminazione della vernice è causata dalla crescita e/o dall'introduzione di cellule microbiche indesiderate nella formulazione e può provocare la seguente degradazione:
- decolorazione
- gassificazione
- malodore
- perdita di viscosità
- roditorietà, muffa, melma
- separazione di fase
La stabilità microbica delle vernici è un'importante caratteristica qualitativa, poiché è noto che qualsiasi crescita di questo tipo nel prodotto in scatola ne deteriora l'uso funzionale. Gli ultrasuoni di potenza vi aiutano a migliorare la stabilità microbica e cinetica della vostra formulazione di vernice!
Riciclaggio a ultrasuoni di vernici microbicamente deteriorate
Se le vernici sono già andate a male a causa di una conservazione insufficiente, la sonicazione offre la possibilità di riciclare vernici e rivestimenti allo stato umido. Quando le vernici e i rivestimenti hanno superato la loro durata di conservazione, la formulazione può essere rimessa a nuovo con la sonicazione. L'instabilità e il deterioramento della formulazione possono essere invertiti: l'intensa sonicazione interrompe i microbi, preserva e stabilizza la formulazione in modo che la vernice si trasformi nuovamente in un prodotto vendibile. Il prodotto riciclato può essere immesso nel flusso della formulazione ed essere nuovamente inscatolato per la vendita.
Questo semplice processo consente di riciclare le formulazioni di vernici deteriorate, evitando perdite economiche dovute al deterioramento (compresi i costi di smaltimento dei rifiuti).
Vantaggi degli ultrasuoni di potenza:
Un passo – effetti multipli
- Gli ultrasuoni preservano la formulazione della vernice distruggendo microbi, funghi e alghe.
- Gli ultrasuoni macinano, disperdono & deagglomera le particelle in dimensioni micron e nano.
- La sonicazione aiuta a degassare la formulazione
- Riciclaggio dei prodotti deteriorati che hanno superato la loro durata di conservazione
Ottenere un omogeneo e stabile formulazione della vernice con ultrasuoni di potenza!
Un dispositivo per completare 3 fasi del processo
La sonicazione è una tecnica di lavorazione molto versatile. Un solo omogeneizzatore a ultrasuoni installato può soddisfare tre fasi di processo:
- fresatura, deagglomerazione & dispersione
- Stabilizzazione microbica & Conservazione
- degassificazione della formulazione
Ultrasuoni industriali di potenza
Hielscher I dispositivi ad ultrasuoni più grandi, idonei dunque a una produzione di tipo industriale possono essere facilmente installati e adattati agli impianti di produzione esistenti. Per le produzioni elevate, le nostre robuste unità a ultrasuoni vengono utilizzate soprattutto come sistemi in linea. La formulazione della vernice può essere alimentata con un passaggio unico o con un sistema di ricircolo. Il numero di passaggi attraverso il punto caldo di cavitazione nel reattore a ultrasuoni può essere adattato al prodotto e ai requisiti specifici.
I sistemi a ultrasuoni di Hielscher, come il UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 o UIP16000 possono essere raggruppati in modo da non avere praticamente limiti di capacità produttiva.
Tutti i sonicatori sono costruiti per funzionare 24 ore su 24 e 7 giorni su 7 e richiedono pochissima manutenzione. Le camere del reattore sono facili da pulire grazie a una geometria semplice e al pulitore a ultrasuoni in loco (CIP).
Ultrasuonatore per impieghi gravosi UIP16000 (16kW)
Ultrasuoni di potenza per la conservazione delle vernici: UIP1500hd
Letteratura/riferimenti
- Downey, A. (2012): L'uso dei biocidi nella conservazione delle vernici. In: H.W. Rossmoore: Handbook of Biocide and Preservative Use. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analisi della degradazione delle vernici da parte di specie fungine e batteriche. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Valutazione microbica e deterioramento di vernici e prodotti vernicianti. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Biodegradazione delle vernici: uno stato attuale. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Particolarità / Cose da sapere
dispersione di pigmenti
- Bagnatura: La polvere di pigmento secca deve essere bagnata. Durante la bagnatura, la superficie delle particelle e degli agglomerati di pigmento viene ricoperta dal liquido.
- Deagglomerazione / Separazione: Gli aggregati e gli agglomerati devono essere rotti, in modo che la superficie di ogni singola particella sia coperta dal liquido. Gli ultrasuoni di potenza sono uno strumento molto efficace per mulino, disperdere e deagglomerato particelle in una formulazione omogenea. Inoltre, la sonicazione favorisce la degassificazione della formulazione.
- Stabilizzazione: La formulazione è stabilizzata per mantenere la dimensione delle particelle. Un'efficace fresatura e la dispersione Il metodo garantisce una distribuzione granulometrica stabile e la stabilizzazione durante lo stoccaggio.
Spettri microbici
Gli organismi Gram-negativi che si trovano comunemente nelle vernici ad acqua contaminate includono Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. e Aerobacter sp.
Nella vernice contaminata si possono trovare anche organismi Gram-positivi del genere Bacillus sp. Le specie fungine più comuni riscontrate sulla pellicola di vernice secca contaminata sono Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium e Penicillium.
Con la crescente domanda di vernici sostenibili, non tossiche e rispettose dell'ambiente, le vernici sono formulate con livelli di COV più bassi e spesso hanno un contenuto d'acqua più elevato.
Le vernici meno tossiche ed ecologicamente accettabili tendono ad avere una durata di conservazione inferiore e a mostrare una maggiore incidenza di infezioni microbiche.
Il deterioramento microbiologico dei rivestimenti superficiali a base acquosa può comportare gravi perdite economiche per il produttore.
Gli effetti dell'attività batterica e fungina sono perdita di viscosità, gassosità, cattivo odore e degradazione visibile. Inoltre, la decolorazione causata dagli enzimi prodotti dai microbi può portare a cambiamenti nel prodotto anche molto tempo dopo il processo di formulazione. La perdita di viscosità della formulazione della vernice può essere spesso osservata come risultato della rottura degli agenti addensanti cellulosici.
formulazioni di vernici
Le pitture a base acquosa e a base solvente sono utilizzate, ad esempio, sulle pareti esterne o interne di complessi residenziali. Queste pitture hanno due funzioni fondamentali: protezione e decorazione. La contaminazione microbica nella vernice allo stato umido e sui film essiccati può distruggere queste funzioni, con conseguente degrado, malfunzionamento e deficit ottico/estetico. I conservanti per vernici sono un'opzione chimica per prevenire o contenere il deterioramento microbico in misura ridotta. I comuni conservanti in lattina (biocidi / fungicidi / microbicidi) per pitture e rivestimenti includono O-formali, N-formali, 5-cloro-N-metilisotiazolin-3-one (CIT), benzisotiazolina (BIT) e cloroallil-3,5,7-azoniaadamantano cloruro (adamantina). Per motivi ambientali e di salute, è opportuno ridurre o evitare l'uso di queste sostanze chimiche.
L'ultrasuono di potenza è un'alternativa verde che può sostituire l'uso di biocidi o ridurre la quantità di biocidi necessari per preservare la vernice allo stato umido.