고성능 페인트 균질화기
초음파 믹서는 액체 페인트 및 안료 제형을 균질화, 분산 및 유화하는 신뢰할 수 있는 도구입니다. 초음파 균질화기는 매우 안정적이고 균일 한 페인트 에멀젼 및 분산액을 생산할뿐만 아니라 초음파는 안료, 나노 물질 및 주요 입자를 밀링하고 분쇄하는 데에도 사용됩니다. 우수한 분산 및 밀링 결과로 인해 초음파 균질화기는 페인트 산업에서 가장 정교한 페인트 및 안료 페이스트 혼합 기술 중 하나로 구현됩니다.
페인트 균질화(Paint Homogenization), 분산(Dispersion), 에멀젼(Emulsion)
균질화는 안정적인 고품질 에멀젼 및 분산액의 생산을 용이하게 하기 위해 고체 또는 액적의 입자 크기를 줄이기 위해 적용됩니다. 페인트, 코팅 및 바니시의 배합에서 균일한 입자 크기는 페인트 또는 코팅 배합의 착색, 적용 거동 및 기능성의 균일한 결과를 위해 매우 중요합니다.
분산 및 에멀젼 제형을 위한 초음파 페인트 균질화기
Ultrasonic high-shear mixers는 균질화, 유화 및 가용화 응용 분야에 이상적이며, 입자 또는 액적 크기와 균일한 분포는 페인트 성능과 품질에 매우 중요합니다.
초음파는 고출력 초음파의 강렬한 음향 캐비테이션이 미크론 및 나노 범위의 균일 한 입자 분포로 분자를 안정적으로 분해 할 수 있기 때문에 균질화에 선호되는 기술입니다. 초음파 균질화는 나노 및 미크론 크기의 입자를 생산하는 가장 정교한 기술입니다. 입자의 크기(예: 안료, 오일, 왁스, 첨가제 등)는 적절한 양의 초음파 강도를 적용하여 개별적으로 조정할 수 있습니다.
또한, 초음파 분산은 안료의 표면 개질로 이어져 분산 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
산업용 초음파 프로세서 UIP16000 (16kW) 페인트 및 나노 필러 생산용
- 수성 페인트
- 용제 기반 페인트
- 에멀젼 페인트
- 분산 도료
- 라텍스 분산액
- 왁스 에멀젼
- 높은 안료 로딩
- 광택 에멀젼 페인트
- Suspoemulsions (현탁액과 에멀젼의 혼합물)
- 고성능 코팅
- 바니시
- 고분자 제형
- 에나멜
- 나노 입자 첨가제
- 연마 입자
- Mini-Emulsion 중합
나노 필러의 초음파 분산
나노 크기의 필러는 폴리머 또는 수지와 같은 코팅에 통합됩니다. 이러한 나노 필러는 특정 물질의 UV 저항성, 긁힘 저항성, 강성 및 인성 / 인장 강도와 같은 기계적 특성을 상당히 향상시킬 수 있습니다. 기존의 미크론 크기 필러와 나노 크기 필러의 주요 차이점은 비표면 비율이 높아 나노 필러의 변화된 특성을 완성한다는 것입니다. 나노 물질(예: 나노 스케일 필러)은 전체 표면적이 주변 매트릭스와 상호 작용할 수 있도록 페인트 또는 코팅 제형에 균일하게 분산되어야 합니다. 단일 분산된 나노 입자로 분산될 때만 나노필러는 탁월한 재료 특성을 표현할 수 있습니다. 초음파 균질화 기 및 분산기는 나노 필러와 같은 나노 입자를 매트릭스 (예 : 폴리머, 에폭시 또는 수지)로 분리, 응집 해제 및 균일하게 분산시키는 우수한 혼합 기술입니다. 초음파 전단력은 입자 간 결합을 끊기 때문에 모든 입자는 매트릭스로 단일 분산되어 전체 특성을 둘러싸습니다. 따라서 초음파 분산 및 균질화는 고성능 코팅 생산을위한 가장 신뢰할 수있는 방법입니다.
초음파 분산 기술은 3 롤, 볼 또는 미디어 밀과 같은 전통적인 밀링 기술과 비교하여 많은 장점이 있습니다.
라텍스 에멀젼의 초음파 분산
라텍스 도료는 준비할 가장 복잡한 도료 제형은 아니지만 여전히 신중하게 준비해야 하며 라텍스 제형의 모든 구성 요소를 선택한 순서로 추가해야 합니다. 첫 번째 준비 단계에서는 기본 페인트 현탁액이 준비됩니다. 따라서 안료는 습윤제, 소포제 및 특정 제형 제조법에 필요한 기타 첨가제를 사용하여 물에 분산됩니다. 이산화 티타늄 (TiO2) 안료는 일반적으로 먼저 분산 된 다음 증량제 안료가 첨가됩니다. 대부분의 포뮬러에서 이러한 화합물의 첨가 순서와 측정은 품질에 영향을 미치는 필수 요소입니다. 대부분 라텍스 유화의 가장 전통적인 방법인 고속 블레이드/로터리 믹서가 입자를 습윤 및 분산시키는 데 사용됩니다. 블레이드 또는 로터리 믹서를 사용하면 일관된 기본 포뮬러를 혼합하는 데 시간이 많이 걸립니다. 그 후, 라텍스 에멀젼이 혼합물에 첨가되고 상당히 낮은 수준의 혼합 에너지에 의해 혼입됩니다. 라텍스 에멀젼은 합쳐지거나 부서지기 쉬우며 가벼운 균질화 조건이 필요합니다. 이미 분산된 증점제를 추가하여 최종 라텍스 페인트 에멀젼의 점도를 원하는 농도로 조정합니다.
초음파 분산기는 라텍스 에멀젼의 준비를 쉽고 안정적으로 처리 할 수 있습니다. 초음파 처리 에너지와 그에 따른 분산 강도는 다양한 준비 단계의 발화 및 균질화에 맞게 조정할 수 있기 때문에 성분의 분해 또는 라텍스 에멀젼의 파손을 확실하게 방지할 수 있습니다. 초음파 분산은 완전한 분말 습윤을 위한 입증된 기술입니다. 재료 등의 첨가 순서는 배합 요구량에 따라 변경할 수 있습니다. 이상적으로 조정 된 초음파 에너지 입력은 안료의 완전한 착색 표현을 허용하고 고품질 라텍스 에멀젼 페인트를 생성합니다.
플로우 셀이 있는 초음파 분산기는 폐쇄 시스템이기 때문에 원치 않는 폭기나 기포가 발생하지 않습니다. 초음파기는 견고하고 신뢰할 수 있으며 작동이 쉽고 안전하며 배치주기가 짧고 배합 절차가 간단하다는 이점을 제공합니다. 플로우 스루 (flow-through) 설정의 벤치 탑 초음파를 사용하더라도 상당한 생산 능력을 효과적이고 비용 효율적으로 처리 할 수 있습니다.
초음파 처리 전후 : 녹색 곡선은 초음파 처리 전의 입자 크기를 나타내고, 빨간색 곡선은 초음파 분산 실리카의 입자 크기 분포입니다.
왁스 에멀젼의 초음파 분산
왁스 에멀젼 및 분산액은 물에 균일하게 분포된 미세하고 안정화된 왁스 입자로 만들어진 제조된 첨가제입니다. 왁스가 매우 균일한 액적 분포를 가진 나노 액적으로 분산되면 안정적인 왁스 에멀젼이 얻어집니다. 초음파 균질화기는 강렬한 전단력을 생성하며 안정적인 왁스 나노 에멀젼을 생산하는 신뢰할 수 있고 견고한 분산 시스템입니다.
초음파 왁스 유화에 대해 자세히 알아보십시오!
적색 페인트의 균질화를 표시하는 유리 플로우 셀이 있는 초음파 분산기
UV-Black Pigments : 초음파 검사 전후
Ultrasonic High-Shear Homogenizers for Paint Formulations
Hielscher 초음파 균질화기, 분산기, 유화제 및 밀은 고성능 페인트 및 코팅의 산업 생산에 사용됩니다. 강렬한 초음파 주파수 에너지로 초음파 균질화기는 매우 높은 전단력, 난류 및 파괴력을 생성합니다. 이러한 매우 강렬한 초음파력은 고체-액체 슬러리에 필요한 영향을 결합하여 입자를 원하는 크기와 기능으로 분산시키고 밀링합니다.
고고형분 하중의 초음파 밀링
초음파 인라인 시스템은 매우 높은 고체 농도를 쉽게 처리할 수 있습니다. 슬러리의 입자 로딩이 펌핑 가능한 범위 내에 있고 초음파 플로우 셀을 통해 공급될 수있는 한, Hielscher의 산업용 초음파 균질 편마기는 모든 종류의 고점도 페이스트 형 슬러리를 안정적으로 처리 할 수 있습니다. 초음파 습식 밀링은 일반적으로 미크론 및 나노 크기의 안료의 마스터 배치를 준비하기 위해 적용됩니다. 연마 입자의 이러한 높은 고체 하중을 처리 할 수있는 능력은 초음파 고 전단 균질화를 안료 및 나노 입자의 가장 효과적이고 효율적인 밀링 기술로 만듭니다.
초음파 탱크 교반기 및 Flow-through 반응기
페인트 제형은 하나 이상의 초음파 프로브가 삽입되는 개방형 탱크 또는 배치에서 혼합 할 수 있습니다. Hielscher SonoStation (왼쪽 그림 참조)과 같은 설정을 사용하여 혼합하는 개방형 용기는 저점도에서 중점도 제형의 중간 크기 부피를 분산시키는 데 이상적인 설정입니다. 고용량 처리량, 밀링 및 파쇄 1차 입자의 집중적인 적용, 고점도 슬러리 및 페이스트의 경우 가압 가능한 초음파 반응기를 선택하는 것이 좋습니다.
탱크와 같은 개방형 용기는 압력을 가할 수 없거나 더 크거나 점성이 높은 부피를 균일하게 처리하는 데 이상적이지 않습니다. 초음파 유동 반응기는 최대 몇 바그까지 압력을 가할 수 있습니다. 초음파 처리 중에 압력을 가하면 음향 캐비테이션이 강화되어 전단력과 초음파의 분산 / 밀링 / 균질화 효과가 강화됩니다. 동시에 모든 페인트 또는 안료가 반응기에 균일하게 공급되어 동일한 체류 시간을 가지며 정확히 동일한 초음파 조건에서 처리되므로 매우 균일한 분산/밀링 결과가 달성됩니다. 강력한 초음파 힘으로 매우 균일하게 처리하면 우수한 페인트 제품을 얻을 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 탱크 및 반응기 설정이있는 모든 범위의 고성능 초음파 프로세서를 제공하여 페인트 생산에 이상적인 초음파 분산 장비를 제공합니다.
모든 제품 용량을 위한 초음파 분산기
Hielscher 초음파 제품 범위는 벤치 탑 및 파일럿 시스템을 통한 소형 실험실 초음파기에서 시간당 트럭 적재량을 처리 할 수있는 완전 산업용 초음파 프로세서에 이르기까지 초음파 프로세서의 전체 스펙트럼을 다룹니다. 전체 제품 범위를 통해 페인트 제형, 공정 용량 및 생산 목표에 가장 적합한 초음파 분산기를 제공할 수 있습니다.
초음파 벤치탑 시스템은 타당성 테스트 및 공정 최적화에 이상적입니다. 확립된 공정 매개변수를 기반으로 한 선형 확장을 통해 소규모 로트에서 완전한 상업 생산에 이르기까지 처리 용량을 매우 쉽게 늘릴 수 있습니다. 업 스케일링은 더 강력한 초음파 분산 장치를 설치하거나 여러 초음파기를 병렬로 클러스터링하여 수행 할 수 있습니다. UIP16000 통해 Hielscher는 전 세계에서 가장 강력한 초음파 분산기를 제공합니다.
최적의 결과를 위해 정밀하게 제어 가능한 진폭
모든 Hielscher 초음파기는 정밀하게 제어 할 수 있으므로 생산에서 신뢰할 수있는 작업 말입니다. 진폭은 안료 페이스트, 페인트 및 폴리머의 초음파 분산 및 습식 밀링의 효율성과 효과에 영향을 미치는 중요한 공정 매개 변수 중 하나입니다.
모든 Hielscher 초음파’ 프로세서를 사용하면 진폭을 정확하게 설정할 수 있습니다. Sonotrodes 및 부스터 혼은 훨씬 더 넓은 범위에서 진폭을 수정할 수 있는 액세서리입니다. Hielscher의 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공하고 까다로운 응용 분야에 필요한 초음파 강도를 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 높은 진폭은 나노 분산, 나노 입자 합성, 1차 입자 밀링 및 미니 에멀젼과 같은 고출력 초음파 응용 분야에 필수적입니다.
정확한 진폭 설정과 스마트 소프트웨어를 통한 초음파 공정 매개변수의 지속적인 모니터링은 가장 효과적인 초음파 조건에서 안료 및 분말 슬러리를 처리할 수 있는 가능성을 제공합니다. 최상의 분산 결과를위한 최적의 초음파 처리!
간편하고 위험이 없는 테스트
초음파 공정은 완전히 선형 스케일이 될 수 있습니다. 즉, 실험실 또는 벤치 탑 초음파기를 사용하여 얻은 모든 결과는 정확히 동일한 프로세스 매개 변수를 사용하여 정확히 동일한 출력으로 확장 할 수 있습니다. 따라서 초음파는 위험없는 타당성 테스트, 공정 최적화 및 상업적 제조로의 후속 구현에 이상적입니다. 초음파 처리가 페인트 및 안료 생산을 어떻게 향상시킬 수 있는지 알아 보려면 저희에게 연락하십시오.
최고 품질 – 독일에서 설계 및 제조
가족 소유 및 가족 운영 기업인 Hielscher는 초음파 프로세서에 대한 최고 품질 표준을 우선시합니다. 모든 초음파기는 독일 베를린 근처의 Teltow에있는 본사에서 설계, 제조 및 철저한 테스트를 거쳤습니다. Hielscher의 초음파 장비의 견고 함과 신뢰성은 생산에서 일꾼이됩니다. 최대 부하 및 까다로운 환경에서 24/7 작동은 Hielscher의 고성능 분산기의 자연스러운 특성입니다. 따라서 Hielscher의 초음파 장비는 페인트 가공 요구 사항을 충족하는 신뢰할 수있는 작업 도구입니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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문헌 / 참고문헌
- N.P. Badgujar , Y.E. Bhoge , T.D. Deshpande , B.A. Bhanvase , P.R. Gogate , S.H. Sonawane , R.D. Kulkarni (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Siti Hajar Othman, Suraya Abdul Rashid, Tinia Idaty Mohd Ghazi, Norhafizah Abdullah (2012): Dispersion and Stabilization of Photocatalytic TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension for Coatings Applications. Journal of Nanomaterials, Volume 2012.
- Kimitoshi Sato; Ji‐Guang Li; Hidehiro Kamiya; Takamasa Ishigaki (2008): Ultrasonic Dispersion of TiO2 Nanoparticles in Aqueous Suspension. Jouranl of American Cermaic Society Vol. 91, Issue 8, 2008.
- Karl A. Kusters; Sotiris E. Pratsinis; Steven G. Thoma; Douglas M. Smith (1994): Energy–Size Reduction Laws for Ultrasonic Fragmentation. September 1994, Powder Technology 80 (3), 1994. 253–263.
- Stoffer J.O.; Fahim M. (1991): Ultrasonic dispersion of pigment in water based paints. Journal of Coatings Technology, 63, (797), 61.
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
분산액과 에멀젼의 차이점은 무엇입니까?
분산의 정의:
A 분산 한 물질의 분산 입자가 다른 물질의 연속적인 상으로 분산되는 시스템입니다. 두 위상은 물질의 동일한 상태 또는 다른 상태에 있을 수 있습니다.
다양한 유형의 분산액이 구별됩니다. 구별 요인은 예를 들어 연속상의 입자에 대한 분산된 입자의 입자 크기 비율, 침전 발생 여부 및 브라운 운동의 존재 여부입니다. 일반적으로 침강에 충분히 큰 입자의 분산을 현탁액이라고 하고, 더 작은 입자의 분산을 콜로이드 및 용액이라고 합니다. 에멀젼은 두 개의 혼합되지 않는 액체(동일한 상태의 두 상)가 서로 분산되는 특정 하위 유형의 분산액입니다.
에멀젼의 정의:
유화 액 적어도 두 개의 혼합되지 않는 액체로 구성된 액체 시스템으로, 액체 중 하나가 다른 액체에 작은 방울로 분산됩니다. 작고 분포된 액적의 단계를 분산상 또는 내부상이라고 하고, 다른 단계를 연속상 또는 외상이라고 합니다. 에멀젼에는 두 가지 주요 유형이 있으며, 이는 수중유(O/W)와 유중수(W/O) 에멀젼으로 구별됩니다. O/W(oil-in-water) 에멀젼에서 내부상은 오일 또는 오일 혼화성 액체이고 외부상은 물 또는 수혼화성 액체입니다. W/O(Water-in-oil) 에멀젼에서 내부 상은 물과 같은 액체이고 외부 상은 기름과 같은 액체입니다.
대부분의 에멀젼에는 안정제 또는 계면활성제로 알려진 유화제가 필요합니다. 액적 크기는 에멀젼 안정성과 관련해서도 중요한 역할을 합니다. 액적 크기가 작을수록 에멀젼이 더 안정적입니다.
고성능 초음파! Hielscher의 제품 범위는 벤치 탑 장치의 소형 실험실 초음파기에서 전체 산업용 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 포괄합니다.