Héichleeschtungsklebstoffformuléierungen – Verbessert duerch Ultraschalldispersioun

Héichleeschtungsklebstoffer bestinn aus Epoxy-, Silikon-, Polyurethan-, Polysulfid- oder Acrylsystemer mat verschiddenen (Nano-)Fëllstoffer an Zousazstoffer, déi dem Klebstoff speziell Leeschtungseegenschafte wéi Bindungsfestegkeet, nidderegt Gewiicht, Haltbarkeet, Hëtztbeständegkeet an Nohaltegkeet ginn. Fir Héichleeschtungsklebstoffer ze formuléieren, ass en effikass an zouverlässegt Mëschen néideg. Ultraschalldispersioun an -emulgéierung gi benotzt, fir verschidde Komponenten gläichméisseg zu homogene Klebstoffmëschungen ze vermëschen. D’Inline-Beschallung vermëscht souguer héichviskos Materialien a grouss Undeeler un Nano-Fëllstoffer zouverlässeg an effikass a produzéiert dobäi iwwerleeë Klebstoffer.

Héich Ultraschallschéierkräfte fir d’Dispersioun vun Héichleeschtungsklebstoffer

Héichleeschtungsklebstoffer bidden eng aussergewéinlech Bindungsfestegkeet, Haltbarkeet an en nidderegt Gewiicht. Jee no definitiver Uwendung gi Polymeren, Copolymeren a vill verschidden Zousazstoffer no detailléiert ausgeschaffte Rezepture formuléiert.

Epoxy-, Silikon-, Polyurethan- an Acrylsystemer fir Klebstoffer a Pech gi vu Formuléierungsfachleit hiergestallt, déi d’Klebstoffbasis duerch d’Zousetze vu Kleefverstäerker, mineralesche Fëllstoffer (Talk, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid asw.), Flexibiliséierungsmëttelen, Viskositéitssenker, Faarfstoffer, Verdéckungsmëttelen, Beschleuneger, Haftvermëttler asw. veränneren. Dës Verännerungen déngen e puer Zwecker, wéi d’Leeschtung an/oder d’Veraarbechtbarkeet ze verbesseren oder d’Käschten ze reduzéieren. Ultraschalldispergéierer mat héije Schéierkräfte sinn ideal, fir verschidden Epoxysystemer inline ze formuléieren, an erméiglechen déi flexibel Produktioun vu Klebstoffer, déi op d’Ufuerderunge vu bestëmmten Uwendungen zougeschnidde sinn.

Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte fir usprochsvoll Dispersiouns- an Emulsiounsuwendungen

Héichleeschtungsultraschallprozessoren funktionéiere wéi Mëscher mat héije Schéierkräften. Déi extrem héich Schéierkräfte ginn duerch Ultraschallkavitatioun / akustesch Kavitatioun erzeugt a sinn ideal fir Emulgéierungs-, Dispersiouns-, Vermuelungs-, Desagglomeratiouns- an Homogeniséierungsuwendungen am Chargëbetrib an inline. Niddereg bis héich Feststoffkonzentratiounen a Viskositéite kënne mat Ultraschall-Inline-Dispergéierer einfach verschafft ginn.

Mësche vun Nanomaterialien a Klebstoffer mat héijen Ultraschallschéierkräften

Nanomaterialie wéi Kuelestoffnanoréier (CNTs), metallesch Nanopartikelen, Nano-Siliziumdioxid, Nano-Leemer, Nanofaseren a vill aner Partikelen an Nanogréisst gi benotzt, fir nanoverstäerkt Polymeren (Nanokompositten) hierzestellen. Nanopartikele si bekannt fir hir Fäegkeet, mechanesch Eegenschaften (z. B. Steifegkeet, Elastizitéit), elektresch Eegenschaften (z. B. Leetfäegkeet), funktionell Eegenschaften (z. B. Permeabilitéit, Glasiwwergangstemperatur, Modul) an d’Brochverhale vun duroplastesche Polymerklebstoffer ze veränneren. Nanomaterialie ginn net nëmme speziell Héichleeschtungseegenschafte wéi Bindungsfestegkeet, Haltbarkeet, eng fërderlech Wierkung, Elastizitéit oder Hëtztbeständegkeet; d’Zousetze vun nanostrukturéierte Partikele kann och d’Barrièreeegenschafte vu Polymere verbesseren.
Déi héich Schéierkräfte vun der duerch Ultraschall erzeugter akustescher Kavitatioun si bekannt fir hir Fäegkeet, Nanopartikelen ze desagglomeréieren an ze dispergéieren a souguer Primärpartikelen ze zerbriechen (d. h. Ultraschallvermolung). Wann dës Ultraschallkräften op polymersystemer mat Nanopartikelen an anere Fëllstoffer applizéiert ginn, gëtt eng ganz gläichméisseg Formuléierung erreecht. Ultraschalldispersioun ass eng energieeffizient Method, déi manner Energie verbraucht wéi konventionell Schéiermëschmethoden, wéi Schéiermëscher mat Blieder, Mëscher mat Rührrieder oder Millen.

De Video weist d'Mëschen an d'Dispergéiere vu Graphit an 250mL Epoxyharz (Toolcraft L) mat engem Ultraschallhomogenisator (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics stellt Apparater hier, fir Graphit, Graphen, Kuelestoffnanoréier, Nanodréit oder Fëllstoffer am Labo oder a Produktiounsprozesser mat grousse Volummen ze dispergéieren. Typesch Uwendunge sinn d'Dispergéiere vun Nano- a Mikromaterialie wärend dem Funktionaliséierungsprozess oder hir Dispersioun an Harzer oder Polymeren.

Kaboori et al. (2013) hu gewisen, datt d’Ultraschallbehandlung eng wierksam Method ass, fir Schichtstrukture vu Montmorillonit (MMT) ze dispergéieren a mat MMT verstäerkt PVA-Klebstoffer z’entwéckelen. D’Ultraschallbehandlung huet sech als zouverlässeg an effizient erwisen, fir Nanotoun bei niddrege (1% an 2%) an héije (4%) Fëllstoffgehalter a PVA ze dispergéieren.
D’Fuerschungsekipp huet festgestallt, datt d’„Ultraschalltechnik ganz effizient ass, fir Nanotoun ze dispergéieren, besonnesch bei héije Fëllstoffgehalter, am Géigesaz zum Héichvitesse-Schéiermëscher. D’Mësche mat héijer Vitess konnt Nanotoun nëmme bei niddrege Fëllstoffgehalter am PVA dispergéieren an huet d’Haftfestegkeet vu PVA ënner verschiddene Bedéngunge vergréissert. D’Mësche mat héijer Vitess huet e puer Nodeeler: méiglech Schied un der PVA-Emulsioun (wéinst der staarker Schéierkraaft, déi beim Mëschen agesat gëtt), héich Käschten an en héijen Energieverbrauch. Am Géigesaz dozou huet d’Ultraschalltechnik e minimalen negativen Afloss op d’PVA-Emulsioun. Ausserdeem ass d’Ultraschalltechnik wirtschaftlech, well d’Mësche mat Ultraschall virun der Produktioun vu PVA kéint stattfannen an d’Léisung, déi Nanotoun enthält, dem PVA wärend dem Produktiounsprozess ka bäigefüügt ginn. Wann een d’Resultater aus dëser Publikatioun an eiser viregter Aarbecht souwéi d’Virdeeler vun der Ultraschalltechnik géintiwwer dem Mësche mat héijer Vitess berücksichtegt, schéngt d’Bäifüge vun Nanotoun zu PVA am industrielle Moossstaf realiséierbar ze sinn a kann den Hiersteller vun Holzklebstoffer recommandéiert ginn.“ (Kaboori et al., 2013)

Entgasungseffekter vum Ultraschall bei der Klebstoffproduktioun

En zousätzleche Virdeel vun der Beschallung, deen d’Resultater vun der Formuléierung däitlech verbessert, ass den Entgasungseffekt vun der Ultraschallbehandlung. Mechanescht Réiere mat héijer Vitess (z. B. mat Héichschéier-Blatmëscher) produzéiert eng grouss Zuel vu Gasblosen an der Mëschung, wat a verschiddene Fäll souguer un der méi heller Faarf vun der Mëschung erkannt kéint ginn. D’Héichschéiermësche mat Ultraschall huet de grousse Virdeel, datt d’Beschallungstechnik keng Gasen an d’Klebstoffformuléierung abr示éngt; amplaz zwéngen d’Ultraschallwellen déi scho bestoend Gasblosen dozou, zesummenzefléissen an op d’Uewerfläch vun der Flëssegkeet ze klammen, vun där de Gas einfach ewechgeholl ka ginn. Doduerch fërdert d’Ultraschallbehandlung d’Entgasung an d’Entlüftung vu Flëssegkeeten a Klebstoffformuléierungen. (vgl. Shadlou et al., 2014)

Héichleeschtungs-Ultraschalldispergéierer fir industriell Klebstoffformuléierungen

Hielscher Ultrasonics entwéckelt, produzéiert a verkeeft Héichleeschtungs-Ultraschalldispergéierer fir usprochsvoll Uwendungen, wéi d’Hierstellung vun Héichleeschtungsklebstoffer, Harzer mat héijem Fëllstoffgehalt an Nanokompositten. Hielscher Ultraschallapparater gi weltwäit agesat, fir Nanomaterialien a Polymeren, Harzer, Beschichtungen an aner Héichleeschtungsmaterialien ze dispergéieren.
D’Ultraschalldispergéierer vun Hielscher kënnen iwwer verschidden Zouflëss gespeist ginn, déi verschidde Materialien ënner kontrolléierte Stréimungsbedéngungen an d’Kavitatiounsmëschzon aféieren. Ultraschalldispergéierer verschaffe Materialien mat niddrege bis héije Viskositéiten zouverlässeg an effizient. Jee no de Réimaterialien an der ugestriefter Partikelgréisstreduktioun kann d’Ultraschallintensitéit präzis agestallt ginn.
Fir viskos Polymerpasten, Nanomaterialien an héich Feststoffkonzentratiounen ze verschaffen, muss den Ultraschalldispergéierer kontinuéierlech héich Amplitudë produzéiere kënnen. D’industriell Ultraschallprozessoren vun Hielscher Ultrasonics kënne ganz héich Amplituden am Dauerbetrib ënner voller Laascht liwweren. Amplitudë vu bis zu 200µm kënne problemlos am 24/7-Betrib agesat ginn. D’Méiglechkeet, en Ultraschalldispergéierer mat héijen Amplituden ze bedreiwen an d’Amplitud präzis anzestellen, ass néideg, fir d’Ultraschallprozessbedéngungen un d’Formuléierung vun Héichleeschtungsklebstoffer, nanoverstäerkte Polymermëschungen an Nanokompositten unzepassen.
Nieft der Ultraschallamplitud ass den Drock e weidere ganz wichtege Prozessparameter. Bei erhéichtem Drock ginn d’Intensitéit vun der Ultraschallkavitatioun an hir Schéierkräfte verstäerkt. D’Ultraschallreaktore vun Hielscher kënnen ënner Drock gesat ginn, wouduerch méi staark Resultater vun der Ultraschallbehandlung erreecht ginn.
D’Prozessiwwerwaachung an d’Datenopzeechnung si wichteg fir déi kontinuéierlech Prozessstandardiséierung an d’Produktqualitéit. Ustiechbar Drock- an Temperatursensore ginn iwwer Kabel mam Ultraschallgenerator verbonnen, fir den Ultraschalldispersiounsprozess ze iwwerwaachen an ze steieren. All wichteg Veraarbechtungsparameter wéi Ultraschallenergie (netto + gesamt), Temperatur, Drock an Zäit ginn automatesch protokolléiert an op enger agebauter SD-Kaart gespäichert. Duerch den Zougrëff op déi automatesch opgezeechent Prozessdate kënnt Dir fréier Ultraschallbehandlungen iwwerpréiwen an d’Prozessresultater evaluéieren.
Eng weider benotzerfrëndlech Funktioun ass d’Fernsteierung vun eisen digitalen Ultraschallsystemer iwwer de Browser. Mat der Fernsteierung iwwer de Browser kënnt Dir Ären Ultraschallprozessor vun iwwerall aus starten, stoppen, astellen an iwwerwaachen.
Kontaktéiert eis elo, fir méi iwwer eis Héichleeschtungsultraschalldispergéierer an hir Uwendungen an der Produktioun vun Héichleeschtungsklebstoffer a Beschichtungen ze gewuer ze ginn!
Déi folgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:

---

An dësem Video weise mir Iech en Ultraschallsystem mat 2 Kilowatt fir den Inline-Betrib an engem mat Gas spülbare Schaf. Hielscher liwwert Ultraschallapparater fir bal all Industrien, wéi d'cheemesch, d'pharmazeutesch an d'Kosmetikindustrie, fir petrocheemesch Prozesser souwéi fir Extraktiounsprozesser mat Léisungsmëttel. Dëse mat Gas spülbare Schaf aus Edelstol ass fir de Betrib an explosiounsgeféierte Beräicher entworf. Zu dësem Zweck kann de Client den ofgedichte Schaf mat Stéckstoff oder frëscher Loft spülen, fir ze verhënneren, datt entzündlech Gasen oder Dämp an de Schaf erakommen.