Hielscher Ultraschall Technologie

Ultrasound an der Coating Formuléierung

Verschidde Komponenten, wéi Pigmenter, Fëller, chemesch Additive, Vernetzer a Rheologie-Modifikateur, ginn an d'Coating- a Lack-Formuléierung. Ultrasound ass eng effektiv Aart a Weis fir d'Dispersioun an d'Emulgatioun, Deagglomeratioun an d'Fräsen vu solche Komponenten an de Coatings.

Ultraschall gëtt an der Formuléierung vun Beschichtungen fir:

De Coatings falen zwou grouss Kategorien: Waasserstoff a lösemittelenbaséierter Harze a Beschichtungen. All Zort huet hir eegen Erausfuerderungen. Direktioune ruffen VOC Reduktioun a héich Léisungsmëttel Präisser fir d'Wuesstem an d'Wasserverbrauchte-Hartschaumtechnologien z'entwéckelen. D'Verwäertung vun Ultraschall kann d'Leeschtungsfähegkeet vu souwuel verbesseren ëmweltfrëndlecht Systemer.

Ultraschall kann Formulatoren vun architektoneschen, industriellen, automobilen an hölzerne Beschichtungen hëllefen, d'Beschreiwungseigenschaften ze erhéijen, wéi d'Faarfkraaft, d'Null, d'Rack- an UV-Resistenz oder d'elektresch Leitung. Verschidde vun dëse Beschreiwungsschafte ginn duerch den Inklusioun vun NanomaterialzB Metalloxiden (TiO2, Silica, Ceria, ZnO, …).

Ultraschall hëlleft weider Hëllef Defoaming (agepaukt Blasen) an degasséiert (opgeléist Gas) vu héich viskose Produkter.

Als Ultraschelen-Dispersiounstechnik kann benotzt ginn Labo, An Bankcheck an Produktiounsniveau, fir datt Dopingraten iwwer 10 Tonnen / Stonn dofir an der R applizéieren&D Stadium an an der kommerzieller Produktioun. Prozessresultater kënnen liicht doséieren (linear).

(Klickt fir méi grouss kucken!) D'Energieeffizienz ass wichteg fir d'Ultraschung vu Flëssegkeeten. D'Effizienz beschreift wéi vill vun der Kraaft aus dem Stecker an der Flësseg gëtt. Eis Oplossungsapparaten hunn allgemeng Effizienz vun méi wéi 80%.Hielscher Ultraschall Geräter sinn ganz Energieeffizienz. Déi Apparater konvertéiere ronn. 80 bis 90% vun der elektrescher Inputkraaft an der mechanescher Aktivitéit an der Flëssegkeets. Dëst féiert zum wesentlech manner Reduktiounskäschten.

Hei fannt Dir iwwer den Ultraschall benotzt Emulsioun vun Polymeren an wässerleche Systemer, de Dispergéieren a Feinfräifen vu Pigmenter, an der Gréisstreduktioun vun Nanomaterial.

Emulsioun Polymeriséierung

Traditiounsbeschreiwungsformulatiounen benotzen Basis Basischemie. De Ännerung vun der Waasserbasis Beschreiwung Technologie huet en Impakt op d'richteger Auswiel, d'Proportiounen a Formulatiounsmethoden.

Bei der konventioneller Emulsiounspolymerisatioun, zB fir Waasserverdeelung, sinn d'Partikel aus dem Zentrum op hirer Uewerfläch gebaut. Kinetic Faktoren beaflossen d'Homogenitéit vu Partikel a Morphologie.

D'Ultraschallveraarbechtung kann op zwou Weeër benotzt gi fir Polymere Emulsiounen.

  • Uewen erof: Emulgéiert/ufänken vu méi grousser Polymerpartikel fir méi kleng Partikel ze reduzéieren
  • D'ënnescht d'iewecht: Benotzung vun Ultraschall oder virun Partikel Polymeriséierung

Nanopartikulair Polymere bei Miniemulsionen

(Klickt fir méi grouss Visite!) Partikel aus Polyadditioun an Miniemulsiounen

D'Polymeriséierung vun Partikeln an Miniemulsiounen erméiglecht d'Erweiderung vun dispergéierten Polymerpartikelen mat Gutt Kontroll iwwer d'Partikelgréisst. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by K. Landfester ass Method fir d'Bildung vu polymeresche Nanopartikel. Dëse Konzept benotzt déi grouss Zuel vu klengen Nanocompartments (disperser) an enger Emulsioun als Nanoreaktoren. An dësem Fall sinn d'Partikelen ganz séier parallell individuell, begrenzte Tropfen. An hirem Pabeier (D'Generatioun op Nanopartikelen zu Miniemulsionen) De Landfester stellt d'Polymeriséierung vun Nanoreaktoren an héijer Perfektioun fir d'Generatioun vun héije identesch Partikelen vun nawell enger Uniform. De Bild hei uewen weist Partikelen duerch Polyadditioun an Miniemulsiounen.

Kleng Drëpplen déi duerch d'Applikatioun vum héich Scher (Ultraschung) a stabiliséiert duerch Stabiliséierungsmëttelen (Emulgatoren), kënne vun der anschliessender Polymeriséierung oder duerch Temperaturabfall an de Fall vu niddreg Temperature schmëlzen Materialien gehärt ginn ginn. Als Ultraschall kann ganz kleng Dréchenten produzéieren bal gréissert Uniform a Stéck a Produktiounsprozess, et erméiglecht et e gudden Kontroll iwwer d'Finale Partikelgréisst. Fir d'Polymeriséierung vun Nanopartikelen kënne hydrophile Monomer zu enger organescher Phase empfaangen ginn an hydrophobe Monomer am Waasser.

Wann d'Reduktioun vun der Partikelgréisst vergréissert, vergréissert d'total Partikeloberfläche gläichzäiteg. D'Bild no lénks weist d'Korrelatioun tëscht der Partikelgréisst an der Uewerfläch an d'Kugelpartikelen (Klickt fir méi grouss Sicht!). Dofir ass d'Tensidmenge fir d'Emulsioun stabiliséiert ginn séier erop a linear mat der Gesamtpartikeloberfläche. D'Zort an d'Zuel vun den Surfactant beaflosst d'Trillergréisst. Droplets vun 30 bis 200 nm kënne benotzt ginn duerch anionesch oder kationesch Tenside.

Pigmenter bei Coatings

Bio a anorganesch Pigmente sinn e wichtegt Bestanddeel vun Beschichtungsformulatiounen. Fir dat ze maximéieren Pigment Leeschtung Gutt Kontroll iwwer d'Partikelgréisst gëtt gebraucht. Wann Dir Pigmentpulver zu Waasserbett, Solvent- oder Epoxy-Systemen addéiere kann, tendéieren d'individuell Pigmentpartikel e grouss agglomeréiert. High-Scherrer Mechanismen, wéi Rotorstatmaker oder Rührperlmier, ginn normalerweis benotzt fir esou Agglomerater ze bremsen an d'individuell Pigmentpartikel ze grindelen. Ultrasonikatioun an enger extrem effektiv Alternativ fir dëse Schrëtt an der Fabrikatioun vu Coatings.

D'Bild op der riets (Klickt fir méi grouss Sicht!) den Impakt vun der Opléisung op d'Gréisst vun engem Pearel-Glanzpigment ze weisen. Den Ultraschall schmëlzt d'individuell Pigmentpartikel duerch High-Speed-Interpartikulatiounskollisioun. De grousse Virdeel

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 enger Vergréisserung vun Partikelgréissten (Pigmentstéierungskurven). Dëst verbessert d'Gesamtqualitéit vun de Pigmentdispersiounen, well méi grouss Partikelen typescherweis mat der Veraarbechtung vu Fächer, Glanz, Widerstands- a opteschen Erscheinung stoën.

Zënter dem Partikel Fräiraum a Gréisung baséiert op Interpartikulatiounskollisioun als Resultat vun Ultraschall Kavitation, Ultraschallreaktoren ka matmaachen héije festen Konzentratiounen (zB Master Chargen) a produzéiere nach ëmmer gutt Effekter fir Reduktioun. D'Tabellner ënnendrënner do Biller vum Naass-Fräsen vu TiO2 (Klickt op d'Biller fir eng méi grouss Visite!).

virdrun

Sonication
duerno

Sonication

TiO2 aus Kuchermaus

sprëtzen getrocknet TiO2

D'Bild op d'Recht (Klickt fir méi grouss kucken!) Weist d'Vergréisserung vum Partikelgréisst fir d'Deagglomeratioun vu Degussa Anatas Titan Dioxid duerch Ultraschall. Déi eng Form vun der Kurve no der Opléisung ass e typesche Feature vun der Ultraschallveraarbechtung.

Nanosize Material an High Performance Coatings

Nanotechnologie ass eng Schwellelëscht Technologie fir säi Wee an vill Industrie. Nanomaterials an Nanokompositen ginn an Beschichtungsformulatiounen benotzt, zB fir d'Abrasioun an d'Kratzbeständegkeet oder d'UV-Stabilitéit ze verbesseren. Déi gréissten Erausfuerderung fir d'Applikatioun a Beschichtungen ass d'Retention vu Transparenz, Klarheet a Glanz. Dofir sinn déi Nanopartikel ganz kleng, fir Stëmme mat dem sichtbaren Spektrum vum Liicht ze vermeiden. Fir vill Applikatiounen ass dat wesentlech méi wéi 100nm.

D'Naulschléisse vu héichreformen Komponenten bis zum Nanometer-Sortiment gëtt zu engem entscheedende Schrëtt an der Formuléierung vun nanoengineeréist Lackelen. All Partikelen déi d'sichtbar Liicht beaflossen, verursaache Wand an Affer vu Transparenz. Dofir sinn ganz schmuel Gréisstentriwwerungen noutwendeg. Ultrasonikatioun ass e ganz efficace Moyene fir de Fräiraum vu Feststoffer. Ultraschall Kavitation an Flëssegkeeten bewirkt High-Speed-Inter-partikel Kollisionen. Ënner anerem vun de konventionellen Perlmëltel an Kieselbud sinn d'Partikelen sech zesummegestallt, d'Fräilummedien net noutwendeg.

Firmen, grad ewéi Panadur (Däitschland) benotzen Hielscher Ultraschall-Apparater fir d'Dispergéieren an d'agglomeréiere vun Nanomaterial an de-Coil-Beschichtungen. Klickt hei fir méi iwwer dëst ze liesen.

Fir d'Ofdreiwung vu brennbarem Flëssegkeete oder Léisungsmëttelen a geféierlechen Ëmfeld FM a ATEX-zertifizéierter Ofdreiwunge wéi de UIP1000-Exd sinn disponibel.

Méi Informatiounen iwwer dës Applikatioun unzefroen!

Benotzt weg de Formulaire weg, wann Dir weider Informatiounen iwwer dës Applikatioun bezuelt wëllt. Mir wäerten Iech friddlech bidden Iech en Ultraschallsystem ze treffen deen Är Ufuerderungen entsprécht.










Literatur

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influenz vun der kontinuéierter Phasviskositéit op Emulsioun duerch Ultraschall, an: Ultraschall Sonochemie 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Influenz vum hydrostatesche Drock a Gasgehalt op kontinuierter Ultraschall Emuléierung, an: Ultraschall Sonochemie 8 (2001) 271-276.

Landfester, K. (2001): D'Generatioun vun Nanopartikelen an Miniemulsiounen; an: Avancéiert Material 2001, 13, No 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): D'Ultraschallproduktioun vun Nano-Gréissten Dispersiounen an Emulsiounen,: Proceedings vun der europäescher Nanosystems Konferenz ENS’05.