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高性能塗料ホモジナイザー

超音波ミキサーは、液体塗料および顔料配合物を均質化、分散、および乳化するための信頼性の高いツールです。超音波ホモジナイザーは、非常に安定した均一な塗料エマルジョンおよび分散液を製造するだけでなく、超音波処理器は、顔料、ナノ材料および一次粒子を粉砕し粉砕するためにも使用される。優れた分散および粉砕結果により、超音波ホモジナイザーは、利用可能な最も洗練された塗料および顔料ペースト混合技術の1つとして塗料業界によって実装されています。

塗料の均質化、分散、エマルジョン

塗料の処方に超音波分散する前の青色顔料粉末 均質化は、安定した高品質のエマルジョンおよび分散液の製造を容易にするために、固体または液滴の粒子サイズを小さくするために適用されます。塗料、コーティング剤、ワニスの配合では、均一な粒子径が、塗料やコーティング剤の着色、塗布挙動、機能性を均一にするために重要です。

分散およびエマルジョン配合用の超音波塗料ホモジナイザー

超音波高剪断ミキサーは、粒子または液滴のサイズと均一な分布が塗料の性能と品質にとって重要な均質化、乳化、可溶化の用途に最適です。
高出力超音波の強烈な音響キャビテーションが分子を確実にミクロンおよびナノ範囲の均一な粒子分布まで分解することができるので、超音波処理は均質化の好ましい技術である。超音波均質化は、ナノおよびミクロンサイズの粒子を製造するための最も洗練された技術である。粒子(顔料、油、ワックス、添加剤など)のサイズは、適切な量の超音波強度を適用することで個別に調整できます。
さらに、超音波分散は顔料の表面改質をもたらし、その結果、分散安定性が大幅に向上します。

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ビデオは、S24d 22mmプローブを備えたUP400Stを使用した赤色の超音波分散を示しています。

UP400Stを使用した超音波赤色分散

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高PWER超音波は、塗料、高性能コーティング、およびワニスの製造に適用される信頼性の高い分散および湿式粉砕技術です

産業用超音波プロセッサ UIP16000(16kW) 塗料およびナノフィラーの製造用

超音波塗料ホモジナイザー

  • 水性塗料
  • 溶剤系塗料
  • エマルジョン塗料
  • 分散塗料
  • ラテックス分散液
  • ワックスエマルジョン
  • 高い顔料負荷
  • 光沢のあるエマルジョン塗料
  • サスポエマルジョン(懸濁液とエマルジョンの混合物)
  • 高性能コーティング
  • ワニス
  • ポリマー配合
  • エナメル
  • ナノ粒子添加剤
  • 研磨粒子
  • ミニ乳化重合

ナノフィラーの超音波分散液

ナノサイズのフィラーは、ポリマーや樹脂などのコーティングに組み込まれます。このようなナノフィラーは、特定の材料の耐紫外線性、耐スクラッチ性、剛性、靭性/引張強度などの機械的特性を大幅に改善できます。従来のミクロンサイズのフィラーとナノサイズのフィラーの主な違いは、比表面比が高く、それによってナノフィラーの特性が完全に変化したことです。ナノ材料(ナノスケールのフィラーなど)は、全表面積が周囲のマトリックスと相互作用できるように、塗料またはコーティング配合物に均一に分散させる必要があります。ナノフィラーは、単一の分散ナノ粒子として分散させた場合にのみ、その優れた材料特性を発現することができます。超音波ホモジナイザーおよび分散機は、ナノフィラーなどのナノ粒子をマトリックス(ポリマー、エポキシ、樹脂など)に解絡、解凝集、均一に分散させる優れた混合技術です。超音波せん断力が粒子間の結合を破壊するため、すべての粒子がマトリックスに分散し、その完全な特性を包み込みます。それにより、超音波分散および均質化は、高性能コーティングを製造するための最も信頼性の高い方法である。

超音波分散技術は、3本ロール、ボール、メディアミルなどの従来のフライス加工技術と比較して多くの利点があります。(クリックで拡大!

超音波分散技術は、3本ロール、ボール、メディアミルなどの従来のフライス加工技術と比較して多くの利点があります。

 

ラテックスエマルジョンの超音波分散

ラテックス塗料は、準備するのが最も複雑な塗料配合ではありませんが、それでも慎重に準備する必要があり、ラテックス配合のすべての成分を選択した順序で追加する必要があります。最初の準備ステップでは、基本的な塗料懸濁液を準備します。したがって、顔料は、特定の配合レシピに必要な湿潤剤、消泡剤、およびその他の添加剤とともに水に分散されます。二酸化チタン(TiO2)顔料は通常、最初に分散させ、次に増量顔料を添加します。ほとんどの式では、これらの化合物の添加順序と尺度が、品質に影響を与える重要な要素です。ほとんどの場合、ラテックス乳化の最も一般的な方法である高速ブレード/ロータリーミキサーは、粒子を湿らせて分散させるために使用されます。ブレードミキサーやロータリーミキサーでは、一貫したベースフォーミュラの混合には時間のかかる作業が必要です。続いて、ラテックスエマルジョンが混合物に添加され、著しく低いレベルの混合エネルギーによって取り込まれる。ラテックスエマルジョンは合体または破損しやすく、穏やかな均質化条件が必要です。次に、事前に分散させた増粘剤を添加して、最終的なラテックス塗料エマルジョンの粘度を所望の濃度に調整します。
超音波分散機は、ラテックスエマルジョンの調製を簡単かつ確実に処理できます。超音波処理エネルギー、ひいては分散強度を様々な調製ステップのエミュル化および均質化に調整することができるので、成分の分解またはラテックスエマルジョンの破損を確実に防ぐことができる。超音波分散液は、完全な粉末濡れのための実証済みの技術です。材料の追加順序などは、配合要求に変更することができます。理想的に調整された超音波エネルギー入力により、顔料の完全な着色表現が可能になり、高品質のラテックスエマルジョン塗料が得られます。
フローセル付き超音波分散機はクローズドシステムであるため、不要な曝気や発泡は発生しません。超音波装置は、堅牢で信頼性が高く、操作が簡単で安全であり、バッチサイクルが短く、製剤手順が単純であるという利点があります。ベンチトップ超音波装置を使用しても フロースルーセットアップでは、実質的な生産能力は効果的でコスト効率よく処理することができます。

超音波分散は、非常に狭い粒度分布をもたらす。

超音波処理の前後:緑色の曲線は超音波処理前の粒子サイズを示し、赤色の曲線は超音波分散シリカの粒度分布です。

ワックスエマルジョンの超音波分散

ワックスエマルジョンおよびディスパージョンは、微細で安定化したワックス粒子から作られた配合添加剤であり、水中に均一に分布しています。ワックスを非常に均質な液滴分布を有するナノ液滴として分散させると、安定なワックスエマルジョンが得られる。超音波ホモジナイザーは、強いせん断力を生成し、安定したワックスナノエマルジョンを生成するための信頼性と堅牢な分散システムです。
超音波ワックス乳化についてもっと読む!

超音波分散機は、塗料や顔料を分散するために使用されます

赤いペンキの均質化を表示するガラス フロー セルが付いている超音波分散機

UVブラックインクの超音波分散:超音波は均質な微細分散をもたらします(クリックして拡大!

UV-ブラック顔料:超音波処理の前後

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塗料配合物用の超音波高せん断ホモジナイザー

ヒールシャー超音波ホモジナイザー、分散機、乳化剤、およびミルは、高性能塗料およびコーティングの工業生産に使用されています。強烈な超音波周波数エネルギーにより、超音波ホモジナイザーは非常に高いせん断力、乱流、破壊力を生み出します。これらの非常に強い超音波力は、固液スラリーに必要な影響を結合して、粒子を所望のサイズおよび機能に分散させ、粉砕する。

高固形分ローディングの超音波ミリング

超音波インラインシステムは、非常に高い固体濃度を簡単に処理できます。スラリーの粒子負荷がポンピング可能であり、超音波フローセルを介して供給することができる限り、ヒールシャーの工業用超音波ホモグナイザーは、高粘度のペースト状のスラリーの任意の種類を確実に処理することができます。超音波湿式粉砕は、ミクロンおよびナノサイズの顔料のマスターバッチを調製するために一般的に適用されます。研磨性粒子のそのような高い固体負荷を処理する能力は、超音波高剪断ホモジナイザーを顔料およびナノ粒子の最も効果的で効率的な製粉技術にする。

このビデオでは、パージ可能なキャビネット内でインライン操作を行うための2キロワットの超音波システムを紹介します。ヒールシャーは、化学工業、製薬、化粧品、石油化学プロセス、溶媒ベースの抽出プロセスなど、ほぼすべての業界に超音波装置を供給しています。このパージ可能なステンレス製キャビネットは、危険場所での操作用に設計されています。この目的のために、密閉されたキャビネットは、可燃性ガスや蒸気がキャビネットに入るのを防ぐために、お客様が窒素または新鮮な空気でパージすることができます。

2x 1000ワット 超音波装置 危険区域に設置するためのパージ可能なキャビネットに

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超音波タンク攪拌機とフロースルー反応器

超音波均質化セットアップSonoStationは、超音波分散機、攪拌機、ポンプ、タンクで構成されています。これは、ミキシングアプリケーションのための完全なターンキーセットアップです。  塗料配合物は、1つ以上の超音波プローブが挿入される開放タンクまたはバッチで混合することができる。Hielscher SonoStation(左の写真を参照)のようなセットアップを使用したオープンコンテナミキシングは、中量の低粘度から中粘度の製剤を分散させるのに理想的なセットアップです。大量のスループット、一次粒子の粉砕や破壊の集中的なアプリケーション、および高粘度のスラリーやペーストには、加圧可能な超音波反応器が最適なセットアップです。
タンクのような開放型容器は加圧できず、より大きな体積や高粘度の体積を均一に処理するのに理想的ではありません。超音波フロースルーリアクターは、数bargまで加圧することができます。超音波処理中に圧力を加えると、音響キャビテーションが強まり、それによって超音波のせん断力および分散/粉砕/均質化効果が生じる。同時に、すべての塗料または顔料が均一に反応器に供給されます:同じ滞留時間を持ち、まったく同じ超音波条件下で処理されると、非常に均質な分散/粉砕結果が達成されます。強い超音波力の下で非常に均一な処理を行うことで、優れた塗料製品が得られます。
ヒールシャー超音波は、タンクと反応器のセットアップを備えた高性能超音波プロセッサの全範囲を提供し、塗料製造に理想的な超音波分散装置を提供します。

あらゆる製品容量に対応する超音波分散機

工業規模でのインライン超音波処理用のUIP4000hdTフローセルヒールシャー超音波製品群は、ベンチトップおよびパイロットシステム上のコンパクトなラボ用超音波装置から、1時間あたりのトラック負荷を処理する能力を持つ完全産業用超音波プロセッサまで、超音波プロセッサの全範囲をカバーしています。全製品範囲により、お客様の塗料配合、プロセス能力、生産目標に最適な超音波分散機を提供できます。
超音波ベンチトップシステムは、実現可能性試験やプロセスの最適化に最適です。確立されたプロセスパラメータに基づく線形スケールアップにより、処理能力を小ロットから完全な商業生産に容易に増やすことができます。アップスケーリングは、より強力な超音波分散ユニットを設置するか、または並列にいくつかの超音波装置をクラスタリングすることによって行うことができます。UIP16000により、ヒールシャーは世界で最も強力な超音波分散機を提供しています。

最適な結果を得るために正確に制御可能な振幅

すべてのヒールシャー超音波装置は、正確に制御可能であり、それにより生産における信頼性の高い働き馬です。振幅は、顔料ペースト、塗料およびポリマーの超音波分散および湿式粉砕の効率および有効性に影響を与える重要なプロセスパラメータの1つです。
hdTシリーズのヒールシャーの産業用プロセッサは、ブラウザのリモコンを介して快適でユーザーフレンドリーな操作が可能です。すべてのヒールシャー超音波’ プロセッサは、振幅の正確な設定を可能にします。ソノトロードとブースターホーンは、さらに広い範囲で振幅を変更できるアクセサリーです。ヒールシャーの産業用超音波プロセッサは、非常に高い振幅を提供し、要求の厳しいアプリケーションに必要な超音波強度を提供することができます。最大200μmの振幅は、24/7操作で簡単に連続運転できます。ナノ分散液、ナノ粒子合成、一次粒子の粉砕、ミニエマルジョンなどの高出力超音波アプリケーションに関しては、高振幅が不可欠です。
正確な振幅設定とスマートソフトウェアによる超音波プロセスパラメータの恒久的な監視により、最も効果的な超音波条件下で顔料や粉末スラリーを処理することができます。最高の分散結果を得るための最適な超音波処理!

簡単でリスクのない検査

超音波プロセスは完全に線形スケーリングすることができます。これは、実験室またはベンチトップ超音波装置を使用して達成したすべての結果は、まったく同じプロセスパラメータを使用してまったく同じ出力にスケーリングできることを意味します。これにより、超音波処理は、リスクのない実現可能性試験、プロセスの最適化、およびその後の商業製造への実装に理想的です。超音波処理があなたの塗料と顔料の生産をどのように改善できるかを学ぶために私達に連絡してください。

最高品質 – ドイツで設計および製造

家族経営の企業として、ヒールシャーは、その超音波プロセッサのための最高の品質基準を優先しています。すべての超音波装置は、ドイツのベルリン近郊のテルトウにある本社で設計、製造、徹底的にテストされています。ヒールシャーの超音波装置の堅牢性と信頼性は、それをあなたの生産の働き者にします。全負荷下で、要求の厳しい環境での24 / 7操作は、ヒールシャーの高性能分散機の自然な特性です。これにより、ヒールシャーの超音波装置は、塗料処理の要件を満たす信頼性の高い作業ツールになります。

カーボンブラックの高効率な分散の様子を動画でご覧いただけます。使用される超音波プロセッサは、高品質の分散液の小から中型のバッチを準備するのに理想的であるヒールシャーUP200St超音波装置です。大量の場合、ヒールシャー超音波は連続インライン分散用の工業用超音波システムを供給しています。

超音波装置UP200St(200W)界面活性剤として1%wtTween80を使用して水にカーボンブラックを分散させる

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以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。

バッチボリューム 流量 推奨デバイス
1〜500mL 10〜200mL/分 UP100Hの
10〜2000mL 20〜400mL/分 UP200HTの, UP400セント
0.1〜20L 0.2 から 4L/min UIP2000hdT
10〜100L 2〜10L/分 UIP4000hdTの
N.A. 10〜100L/min UIP16000
N.A. 大きい クラスタ UIP16000

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文献/参考文献

知っておく価値のある事実

分散液とエマルジョンの違いは何ですか

分散の定義:
ある 分散 は、ある材料の分布粒子が別の材料の連続相に分散するシステムです。2つの相は、同じ物質の状態にある場合もあれば、異なる状態にある場合もあります。
分散液にはさまざまな種類があります。区別要因は、例えば、連続相の粒子に対する分散粒子の粒子サイズ比、沈殿が発生するかどうか、およびブラウン運動の存在です。一般に、沈降に十分な大きさの粒子の分散液を懸濁液と呼び、小さな粒子の分散液をコロイドと溶液と呼びます。エマルジョンは、2つの非混和性液体(同じ状態の2つの相)が互いに分散する分散の特定のサブタイプです。
エマルジョンの定義:
エマルジョン は、少なくとも2つの非混和性液体の液体系であり、液体の1つは小さな液滴として他の液体に分散しています。小さな分布した液滴の相は分散相または内部相と呼ばれ、もう一方の相は連続相または外部相と呼ばれます。エマルジョンには大きく分けて2つのタイプがあり、水型油型(O/W)型エマルジョンと油中型水型(W/O)エマルジョンがあります。水中油型(O / W)エマルジョンでは、内部相は油または油混和性液体であり、外部相は水または水混和性液体です。油中水型(W / O)エマルジョンでは、内部相は水様液体であり、外部相は油様液体です。
ほとんどのエマルジョンは、安定剤または界面活性剤として知られる乳化剤を必要とします。液滴のサイズは、エマルジョンの安定性に関しても重要な役割を果たします。液滴サイズが小さいほど、エマルジョンはより安定しています。


ヒールシャー超音波は、実験室から工業用サイズまで高性能超音波ホモジナイザーを供給しています。

高性能超音波!ヒールシャーの製品範囲は、コンパクトなラボ用超音波装置からベンチトップユニットまでの全スペクトルをカバーしています 卓上型超音波システム フルインダストリアル超音波システムまで。

 

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