Hielscher 초음파 기술

코팅 배합의 초음파

안료, 충전제, 화학 첨가제, 가교제 및 레올 로지 개질제와 같은 다양한 성분이 코팅 및 도료 배합에 사용됩니다. 초음파는 코팅에서 이러한 성분의 분산 및 유화, 응집 제거 및 밀링을위한 효과적인 수단입니다.

초음파는 다음과 같은 코팅의 공식화에 사용됩니다.

코팅은 크게 두 가지 카테고리로 분류됩니다 : 수성 및 솔벤트 기반 수지 및 코팅. 각 유형마다 고유 한 문제가 있습니다. 갈 길 찾기 VOC 감소 높은 용제 가격은 수성 수지 코팅 기술의 성장을 촉진합니다. 초음파의 사용은 그러한 친환경 시스템.

초음파는 건축, 산업, 자동차 및 목재 코팅의 공식을 도와 색 강도, 스크래치, 균열 및 자외선 저항 또는 전기 전도성과 같은 코팅 특성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 코팅 특성 중 일부는 나노 크기의 물질 함유, 예를 들면 금속 산화물 (TiO2, 실리카 (Silica), 세리아 (Ceria), ZnO, …).

초음파는 더 많은 도움을줍니다. 탈포 (포입 된 거품) 및 가스 제거 (용존 기체)를 함유하고있다.

초음파 분산 기술을 이용하여 , 벤치 탑생산 수준, 10 톤 / 시간을 넘는 처리 속도를 허용하며 R&D 단계 및 상업 생산에 사용됩니다. 프로세스 결과를 쉽게 확장 할 수 있습니다 (선형).

(더 크게 보려면 클릭하십시오!) 전체 에너지 효율은 액체의 초음파 처리에 중요합니다. 효율은 플러그에서 액체로 전달되는 전력의 양을 나타냅니다. 당사의 초음파 장치는 전체 효율이 80 % 이상입니다.Hielscher 초음파 장치는 매우 있습니다 효율적인 에너지. 장치가 약. 80 ~ 90 %의 전기 입력 전력이 액체의 기계적 활동으로 유입됩니다. 이로써 처리 비용이 크게 절감됩니다.

아래에서, 당신은 초음파의 사용에 대해 읽을 수 있습니다. 수계에서의 고분자 유화, 안료의 분산 및 미세 분쇄, 그리고 나노 물질의 크기 축소.

유화 중합

전통적인 코팅 제제는 기본적인 고분자 화학을 사용합니다. 그만큼 수성 코팅 기술로의 전환 원료 선택, 특성 및 배합 방법론에 영향을 미칩니다.

기존의 유제 중합에서, 예를 들어 수성 코팅제의 경우 입자는 중심에서 표면까지 형성됩니다. 운동 동역학은 입자 균질성 및 형태학에 영향을 미친다.

초음파 가공은 두 가지 방법으로 폴리머 에멀젼을 생성 할 수 있습니다.

  • 위에서 아래로: 유화제/분산 더 큰 폴리머 입자가 크기를 줄임으로써 더 작은 입자를 생성
  • 상향식: 이전 또는 이후에 초음파 사용 입자 중합

Miniemulsions에있는 Nanoparticulate 중합체

(더 크게 보려면 클릭!) 미니 에멀젼 ​​중 중부가로 얻은 입자

미니 에멀젼 ​​중 입자의 중합은 분산 된 중합체 입자의 제조를 가능하게한다. 입자 크기에 대한 우수한 제어. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by K. Landfester 고분자 나노 입자의 형성 방법. 이 접근법은 나노 리액터 (nanoreactor)로서 에멀젼에서 많은 수의 작은 나노 복합체 (disperse phase)를 사용합니다. 이들에서 입자는 매우 평행하게 합성됩니다. 개개의 한정된 물방울. 그녀의 논문 (미니 유제의 나노 입자 생성) Landfester는 거의 균일 한 크기의 고도로 동일한 입자의 생성을 위해 높은 완성도의 나노 리액터에서 중합을 제공합니다. 그만큼 위의 이미지 미니 에멀젼 ​​중 중부가에 의해 수득 된 입자를 나타낸다.

의 응용 프로그램에 의해 생성 된 작은 물방울 높은 전단력 (초음파 처리) 및 안정제 (유화제)로 안정화시킨 후 저온 용융 물질의 경우 후속 중합 또는 온도 감소에 의해 경화시킬 수 있습니다. 초음파가 매우 작은 물방울을 생성 할 수 있기 때문에 거의 균일 한 크기 배치 및 생산 공정에서 최종 입자 크기를 잘 제어 할 수 있습니다. 나노 입자의 중합을 위해, 친수성 단량체는 유기 상으로 유화 될 수 있고, 소수성 단량체는 수 중 유화 될 수있다.

입자 크기를 줄이면 전체 입자 표면적이 동시에 증가합니다. 왼쪽 그림은 구형 입자의 경우 입자 크기와 표면적 간의 상관 관계를 보여줍니다 (더 크게 보려면 클릭하십시오!). 따라서, 에멀젼을 안정화하는 데 필요한 계면활성제의 양은 전체 입자 표면적에 따라 거의 선형적으로 증가한다. 계면활성제의 종류와 양은 액적 크기에 영향을 미칩니다. 30~ 200nm의 방울은 음이온성 또는 양이온 계면활성제를 사용하여 수득될 수 있다.

코팅 용 안료

유기 및 무기 안료는 코팅 제형의 중요한 구성 요소입니다. 최대화하기 위해 안료 성능 입자 크기에 대한 우수한 조절이 필요하다. 안료 분말을 수성, 유성 또는 에폭시 계에 첨가 할 때, 개별 안료 입자는 큰 덩어리. 로터 - 스테이터 믹서 또는 교반기 비드 밀과 같은 고 전단 메카니즘은 통상적으로 그러한 응집체를 파괴하고 개별 안료 입자를 분쇄하는데 사용된다. 매우 효과적인 Ultrasonication 대안 코팅 제조의이 단계.

오른쪽 그림 (더 크게 보려면 클릭하십시오!)는 진주 광택 안료의 크기에 초음파 처리가 미치는 영향을 보여줍니다. 초음파는 고속 입자 간 충돌을 통해 개별 안료 입자를 분쇄합니다. 저명한 장점

Ultrasonic processing over high speed mixers, media mills is the more consistent processing of all particles. This reduces the problem of "tailing". As it can be seen on the picture, the distribution curves are almost shifted to the left. Generally, ultrasonication does produce extremely 좁은 입도 분포 (안료 밀링 커브). 이는 큰 입자가 전형적으로 처리 능력, 광택, 저항 및 광학 외관을 방해하므로 안료 분산액의 전체 품질을 향상시킨다.

입자 갈기 연삭은 입자 간 충돌 ~의 결과로 초음파 캐비테이션, 초음파 원자로는 공정하게 처리 할 수있다. 고형 고농도 (예 : 마스터 배치) 좋은 크기 감소 효과를 생성합니다. 아래 표는 TiO의 습식 분쇄 사진입니다2 (더 크게 보려면 그림을 클릭하십시오!).

전에

초음파 처리


초음파 처리

TiO2 볼 밀에서

분무 건조 된 TiO2

오른쪽 그림 (더 큰 보기를 클릭!) 초음파에 의한 Degussa 아나타제 이산화티타늄의 탈구에 대한 입자 크기 분포 곡선을 보여줍니다. 초음파 처리 후 곡선의 좁은 모양은 초음파 처리의 전형적인 특징입니다.

고성능 코팅의 나노 사이즈 재료

나노 기술은 많은 산업에 진출하는 신흥 기술입니다. 나노 물질 및 나노 복합 재료는 코팅 제형, 예를 들어 마모 및 스크래치 저항 또는 UV 안정성을 향상시키기 위해 사용되고 있습니다. 코팅 의 응용 프로그램에 대한 가장 큰 도전은 투명성, 선명도 및 광택의 보존이다. 따라서, 나노입자는 빛의 가시 스펙트럼과의 간섭을 피하기 위해 매우 작을 수 있다. 많은 응용 프로그램의 경우, 이것은 100nm보다 실질적으로 낮습니다.

나노미터 범위에 고성능 구성 요소의 습식 연삭은 나노 엔지니어링 코팅의 제형에 중요한 단계가된다. 가시광선을 방해하는 모든 입자는 흐릿하고 투명도가 손실됩니다. 따라서 매우 좁은 크기 분포가 필요합니다. 초음파는 초음파에 대한 매우 효과적인 수단이다 미세 밀링 고체의. 초음파 캐비테이션 액체 속에서는 고속 입자 간 충돌이 발생합니다. 기존의 비드 밀 및 페블 밀과 달리 입자 자체가 서로 분쇄되어 밀링 매체가 불필요합니다.

같은 회사 Panadur (독일) 인 - 몰드 코팅에서 나노 물질의 분산 및 응집 제거를 위해 Hielscher 초음파 장치를 사용하십시오. 이에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오.

위험한 환경에서 인화성 액체 또는 용제의 초음파 처리를 위해 FM 및 ATEX 인증 제품 (예 : UIP1000-Exd 사용할 수 있습니다.

이 응용 프로그램에 대한 자세한 정보를 요청하십시오!

이 신청서와 관련된 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 귀하의 요구 사항을 충족시키는 초음파 시스템을 제공하게 된 것을 기쁘게 생각합니다.









주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


문학

베렌드, O., 슈베르트, H. (2000년)Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85 : 초음파에 의한 유화에 대한 연속 상 점도의 영향.

Behrend, O., Schubert, H. (2001) : 연속 초음파 유화에 대한 정수압 및 가스 함유의 영향 : Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

랜드페스터, K. (2001년): 미니 유제의 나노 입자 생성; in : Advanced Materials 2001, 13, No 10, 5 월 17 일. Wiley-VCH.

히엘셔, T. (2005년): 나노 크기 분산액 및 유제의 초음파 생산, in : 유럽 나노 시스템 학술 대회 논문집’05.