Héichleeschtungshomogenisateure fir Faarwen
Ultraschallmëscher sinn en zouverlässegt Instrument fir flësseg Faarf- a Pigmentformuléierungen ze homogeniséieren, ze dispergéieren an ze emulgéieren. Ultraschallhomogenisateure produzéieren net nëmmen héichstabil, eenheetlech Faarfemulsiounen an -dispersiounen, mee Ultraschallapparater ginn och agesat, fir Pigmenter, Nanomaterialien a Primärpartikelen ze muelen an ze zerklengeren. Wéinst den exzellente Resultater beim Dispergéieren a Muele setzt d’Faarfindustrie Ultraschallhomogenisateuren als eng vun de raffinéiertste verfügbare Mëschtechnike fir Faarwen a Pigmentpasten an.
Homogeniséierung, Dispersioun an Emulsioun vu Faarwen
D’Homogeniséierung gëtt agesat, fir d’Partikelgréisst vu Feststoffer oder d’Gréisst vun Drëpsen ze reduzéieren an esou d’Hierstellung vu stabilen, héichwäertegen Emulsiounen an Dispersiounen ze erliichteren. Bei der Formuléierung vu Faarwen, Beschichtungen a Lacker ass eng eenheetlech Partikelgréisst entscheedend fir gläichméisseg Resultater bei der Faarfgebung, dem Optragsverhalen an der Funktionalitéit vun der Faarf- oder Beschichtungsformuléierung.
Ultraschallhomogenisateure fir Faarwen zur Hierstellung vun Dispersiouns- an Emulsiounsformuléierungen
Ultraschallmëscher mat héije Schéierkräfte sinn ideal fir Uwendunge vun der Homogeniséierung, Emulgéierung a Solubiliséierung, bei deenen d’Partikel- oder Drëpsegréisst an eng eenheetlech Verdeelung entscheedend fir d’Leeschtung an d’Qualitéit vun der Faarf sinn.
D’Ultraschallbehandlung ass déi bevorzugt Technologie fir d’Homogeniséierung, well déi intensiv akustesch Kavitatioun vum Héichleeschtungsultraschall Moleküllen zouverlässeg zerleeë kann, soudatt eng eenheetlech Partikelverdeelung am Mikro- an Nanoberäich entsteet. D’Ultraschallhomogeniséierung ass déi raffinéiertst Technik fir d’Hierstellung vu Partikelen am Nano- a Mikrometerberäich. D’Gréisst vun de Partikelen (z. B. Pigmenter, Ueleger, Wuessen, Zousazstoffer asw.) kann individuell ugepasst ginn, andeems déi richteg Ultraschallintensitéit agesat gëtt.
Ausserdeem kann d’Ultraschalldispersioun zu enger Modifikatioun vun der Uewerfläch vu Pigmenter féieren, déi eng däitlech méi héich Dispersiounsstabilitéit bewierkt.
Industriellen Ultraschallprozessor UIP16000 (16kW) fir d’Produktioun vu Faarwen an Nanofëllstoffer
- Faarwen op Waasserbasis
- Faarwen op Léisungsmëttelbasis
- Emulsiounsfaarwen
- Dispersiounsfaarwen
- Latexdispersiounen
- Wuesemulsiounen
- héich Pigmentgehalter
- glänzend Emulsiounsfaarwen
- Suspoemulsiounen (Mëschung aus Suspensioun an Emulsioun)
- Héichleeschtungsbeschichtungen
- Lacker
- Polymerformuléierungen
- Emaillefaarwen
- Zousazstoffer aus Nanopartikelen
- abrasiv Partikelen
- Miniemulsiounspolymerisatioun
- mikrobiell Stabiliséierung vu Faarwen a Beschichtungen
Ultraschalldispersioun vun Nanofëllstoffer
Fëllstoffer am Nanometerberäich ginn a Beschichtunge wéi Polymeren oder Harzer agebaut. Esou Nanofëllstoffer kënnen d’mechanesch Eegenschafte vu bestëmmte Materialien, z. B. d’UV-Beständegkeet, d’Kraazbeständegkeet, d’Steifegkeet an d’Zähegkeet / Zuchfestegkeet, däitlech verbesseren. Den Haaptënnerscheed tëscht konventionelle Fëllstoffer am Mikrometerberäich a Fëllstoffer am Nanometerberäich ass dat héicht spezifescht Uewerflächeverhältnis an déi doduerch komplett verännert Eegenschafte vun den Nanofëllstoffer. Nanomaterialien (z. B. Fëllstoffer am Nanometerberäich) musse gläichméisseg an enger Faarf- oder Beschichtungsformuléierung dispergéiert ginn, fir datt déi ganz Uewerfläch mat der Matrix ronderëm interagéiere kann. Nëmme wann Nanofëllstoffer als eenzel Nanopartikelen dispergéiert sinn, kënne si hir aussergewéinlech Materialeegenschaften entfalen. Ultraschallhomogenisateuren an -dispergéierer sinn déi iwwerleeë Mëschtechnologie, fir Nanopartikele wéi Nanofëllstoffer ze entflechten, ze deagglomeréieren a gläichméisseg an enger Matrix (z. B. Polymeren, Epoxiden oder Harzer) ze dispergéieren. Well d’Ultraschallschéierkräften d’Bindungen tëscht de Partikele briechen, gëtt all Partikel eenzel an der Matrix dispergéiert an entfaalt seng voll Eegenschaften. Doduerch sinn d’Ultraschalldispersioun an d’Homogeniséierung déi zouverlässegst Method fir d’Produktioun vun Héichleeschtungsbeschichtungen.
D’Ultraschalldispersiounstechnik huet vill Virdeeler am Verglach mat traditionelle Mueltechnologië wéi Dräiwalzwierker, Kugelmillen oder Millen mat Muelkierperen.
Ultraschalldispersioun vu Latexemulsioun
Och wann Latexfaarwen net déi komplizéiertst Faarfformuléierunge fir d’Hierstellung sinn, musse si trotzdeem suergfälteg preparéiert ginn, an all Bestanddeeler vun enger Latexformuléierung mussen an enger gewielter Reiefolleg bäigefüügt ginn. Am éischte Preparatiounsschrëtt gëtt eng Basissuspensioun fir d’Faarf hiergestallt. Dofir gi Pigmenter mat Benetzungsmëttelen, Entschaimer an aneren Zousazstoffer, déi fir dat spezifescht Formuléierungsrezept néideg sinn, a Waasser dispergéiert. Normalerweis gi fir d’éischt Titandioxidpigmenter (TiO2) dispergéiert an duerno d’Fëllpigmenter bäigefüügt. Fir déi meescht Formuléierunge sinn d’Reiefolleg an d’Doséierung vun dëse Verbindungen e wesentleche Faktor, deen d’Qualitéit beaflosst. Meeschtens gi séier lafend Mëscher mat Messer oder Rotatiounsmëscher, déi déi konventionellst Method fir d’Emulgéierung vu Latex sinn, fir d’Benetzung an d’Dispergéierung vun de Partikele benotzt. Mat Mëscher mat Messer oder Rotatiounsmëscher ass d’Mësche vun enger eenheetlecher Basisformuléierung zäitopwänneg. Duerno gëtt d’Latexemulsioun der Mëschung bäigefüügt a mat däitlech manner Mëschenergie ageschafft. Latexemulsiounen tendéieren dozou, zesummenzefléissen oder ze briechen, a brauche mëll Homogeniséierungsbedéngungen. Duerno gi scho virdispergéiert Verdéckungsmëttelen bäigefüügt, fir d’Viskositéit vun der fäerdeger Latexfaarwemulsioun op déi gewënschte Konsistenz anzestellen.
En Ultraschalldispergéierer kann d’Preparatioun vu Latexemulsiounen einfach an zouverlässeg bewältegen. Well d’Beschallungsenergie an domat d’Dispergéierungsintensitéit un d’Emulgéierung an d’Homogeniséierung an de verschiddene Preparatiounsschrëtt ugepasst kënne ginn, kann eng Zersetzung vu Bestanddeeler oder d’Brieche vun der Latexemulsioun zouverlässeg verhënnert ginn. D’Ultraschalldispergéierung ass eng bewäert Technik fir déi vollstänneg Benetzung vu Pudder. D’Reiefolleg, an där d’Materialien derbäigesat ginn, asw. kann un d’Ufuerderunge vun der Formuléierung ugepasst ginn. Den ideal agestallten Ultraschallenergieantrag erméiglecht et de Pigmenter, hir Faarfwierkung voll ze entfalen, a féiert zu enger héichwäerteger Latexemulsiounsfaarf.
Well den Ultraschalldispergéierer mat Duerchflosszell e geschlossene System ass, kënnt et weder zu engem onerwënschte Loftantrag nach zu Schaumbildung. Den Ultraschallapparat bitt de Virdeel, datt e robust an zouverlässeg ass, einfach a sécher ze bedéngen ass a méi kuerz Chargenzyklen a méi einfach Formuléierungsprozeduren erméiglecht. Och mat engem Ultraschallapparat fir de Labordësch an enger Duerchflosskonfiguratioun kënne bedeitend Produktiounsmengen wierksam a käschteneffizient verschafft ginn.
Virun an no der Beschallung: Déi gréng Kéier weist d’Partikelgréisst virun der Beschallung, déi rout Kéier weist d’Partikelgréissteverdeelung vum mat Ultraschall dispergéierte Siliziumdioxid.
Ultraschalldispergéierung vu Wu fossemulsiounen
Wuessemulsiounen an -dispersioune si formuléiert Zousazstoffer aus feinen a stabiliséierte Wuespartikelen, déi homogen a Waasser verdeelt sinn. Wann de Wuess als Nanodrëpse mat enger ganz homogener Drëpseverdeelung dispergéiert gëtt, entsteet eng stabil Wuessemulsioun. Ultraschallhomogenisateuren erzeugen intensiv Schéierkräften a sinn zouverlässeg a robust Dispergéierungssystemer fir d’Hierstellung vu stabile Wuessnanoemulsiounen.
Liest méi iwwer d’Emulgéierung vu Wuess mat Ultraschall!
Ultraschalldispergéierer mat enger Duerchflosszell aus Glas fir d’Veranschaulechung vun der Homogeniséierung vu rouder Faarf
Ultraschallhomogenisateure mat héije Schéierkräfte fir Faarfformuléierungen
D’Homogenisateuren, Dispergéierer, Emulgéierer a Mille vun Hielscher Ultrasonics ginn an der industrieller Produktioun vu leeschtungsstaarke Faarwen a Beschichtunge benotzt. Mat der intensiver Energie vun den Ultraschallfrequenzen erzeugen Ultraschallhomogenisateure ganz héich Schéierkräften, Turbulenzen an zerstéierend Kräften. Dës aussergewéinlech intensiv Ultraschallkräfte koppelen déi néideg Wierkung a Feststoff-Flëssegkeetssuspensiounen an, fir Partikelen op déi gewënschte Gréisst ze dispergéieren an ze muelen an hinnen déi gewënschte Funktionalitéit ze ginn.
Ultraschallmuele vu Mëschunge mat héijem Feststoffundeel
Ultraschall-Inline-Systemer kënne ganz héich Feststoffkonzentratioune problemlos verschaffen. Soulaang de Partikelgehalt vun der Schlamm et erlaabt, datt si gepompelt an duerch d’Ultraschall-Duerchflosszell geleet ka ginn, kënnen déi industriell Ultraschallhomogenisateure vun Hielscher all Zort vun héichviskosen, pastechaartege Schlämmen zouverlässeg verschaffen. Ultraschall-Naassvermalung gëtt dacks agesat, fir Masterbatchë vu Pigmenter am Mikro- an Nanometerberäich hierzestellen. D’Fäegkeet, esou héich Feststoffgehalter souguer bei abrasive Partikelen ze verschaffen, mécht Ultraschallhomogenisateure mat héije Schéierkräften zur wierksamster an effizientster Vermalungstechnologie fir Pigmenter an Nanopartikelen.
Ultraschall-Tankréierwierker an Duerchflossreakteren
Faarfformuléierunge kënnen an oppenen Tanken oder a Chargë gemëscht ginn, an déi eng oder méi Ultraschallsonden agefouert ginn. D’Mëschen an oppene Behälter mat enger Anlag wéi der Hielscher SonoStation (kuckt d’Bild lénks) ass eng ideal Léisung, fir mëttelgrouss Volumë vu Formuléierunge mat niddreger bis mëttlerer Viskositéit ze dispergéieren. Fir en héije Volumenduerchsaz, intensiv Uwendunge fir d’Vermalen an d’Zerbrieche vu Primärpartikelen, souwéi fir héichviskos Schlämmen a Paste gëtt en Ultraschallreakter, deen ënner Drock gesat ka ginn, bevorzugt.
En oppene Behälter wéi en Tank kann net ënner Drock gesat ginn an ass och net ideal fir déi gläichméisseg Veraarbechtung vu gréissere Volumen an/oder Volumë mat héijer Viskositéit. En Ultraschall-Duerchflossreakter ka mat bis zu e puer barg ënner Drock gesat ginn. D’Uwendung vun Drock wärend der Ultraschallbehandlung verstäerkt d’akustesch Kavitatioun an domat d’Schéierkräften an déi dispergéierend / vermalend / homogeniséierend Effekter vum Ultraschall. Gläichzäiteg ginn déi ganz Faarf oder all d’Pigmenter gläichméisseg an de Reakter geféiert: Well si déiselwecht Verweilzäit hunn an ënner genee deene selwechten Ultraschallbedéngunge verschafft ginn, gëtt e ganz homogent Dispersiouns- / Vermalungsresultat erreecht. Déi ganz gläichméisseg Behandlung ënner intensiven Ultraschallkräfte féiert zu Faarfprodukter vun iwwerleeëner Qualitéit.
Hielscher Ultrasonics bitt déi komplett Palett vun héichleeschtungsfäegen Ultraschallprozessoren mat Tank- a Reakteranlagen a liwwert Iech domat déi ideal Ultraschall-Dispergéierausrüstung fir Är Faarfproduktioun.
Ultraschall-Dispergéiergeräter fir all Produktiounskapazitéit
D’Produktpalett vun Hielscher Ultrasonics deckt de ganze Spektrum vun Ultraschallprozessoren of, vu kompakten Ultraschall-Laborgeräter iwwer Dësch- a Pilotanlagen bis zu vollindustriellen Ultraschallprozessoren, déi Camionsluedunge pro Stonn verschaffe kënnen. Déi komplett Produktpalett erlaabt eis, Iech dat passendst Ultraschall-Dispergéiergerät fir Är Faarfformuléierungen, Prozesskapazitéit a Produktiounsziler unzebidden.
Ultraschall-Dëschanlage sinn ideal fir Machbarkeetstester a Prozessoptimiséierung. Eng linear Skaléierung op Basis vun etabléierte Prozessparameteren erméiglecht et ganz einfach, d’Veraarbechtungskapazitéite vu klenge Chargë bis zur voll kommerzieller Produktioun ze erhéijen. D’Skaléierung kann entweder duerch d’Installatioun vun engem méi leeschtungsstaarken Ultraschall-Dispergéiergerät oder duerch d’Zesummeschalte vu méi Ultraschallgeräter parallel erfollegen. Mam UIP16000 bitt Hielscher dat weltwäit leeschtungsstäerkst Ultraschall-Dispergéiergerät.
Prezist steierbar Amplitudë fir optimal Resultater
All Ultraschallgeräter vun Hielscher si prezist steierbar an domat zouverlässeg Leeschtungsträger an der Produktioun. D’Amplitud ass ee vun den entscheedende Prozessparameteren, déi d’Effizienz an d’Wierksamkeet vum Ultraschall-Dispergéieren an der Ultraschall-Naassvermalung vu Pigmentpasten, Faarwen a Polymeren beaflossen.
All d’Prozessore vun Hielscher Ultrasonics erlaben et, d’Amplitud präzis anzestellen. Sonotroden a Booster-Haren sinn Accessoiren, mat deenen d’Amplitud an engem nach méi breede Beräich verännert ka ginn. Déi industriell Ultraschallprozessoren vun Hielscher kënne ganz héich Amplituden erreechen an déi néideg Ultraschallintensitéit fir usprochsvoll Uwendunge liwweren. Amplitude vu bis zu 200µm kënnen ouni Weideres kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Héich Amplitude si wesentlech fir Uwendunge mat Héichleeschtungsultraschall wéi Nanodispersiounen, d’Synthees vun Nanopartikelen, d’Muele vu Primärpartikelen a Miniemulsiounen.
Präzis Astellunge vun der Amplitud an déi permanent Iwwerwaachung vun den Ultraschallprozessparameteren iwwer intelligent Software ginn Iech d’Méiglechkeet, Är Pigmenter a Puddersuspensiounen ënner de wierksaamsten Ultraschallbedéngungen ze behandelen. Optimal Beschallung fir déi bescht Dispersiounsresultater!
Einfach Tester ouni Risiko
Ultraschallprozesser kënne vollstänneg linear op e méi grousse Moossstaf iwwerdroe ginn. Dat bedeit, datt all Resultat, dat Dir mat engem Ultraschallapparat fir de Labo oder engem Dëschapparat erreecht hutt, mat genee de selwechte Prozessparameteren op e méi grousse Moossstaf mat genee deem selwechte Resultat iwwerdroe ka ginn. Dat mécht d’Ultraschallbehandlung ideal fir Machbarkeetstester ouni Risiko, d’Optimiséierung vu Prozesser an déi uschléissend Ëmsetzung an der kommerzieller Produktioun. Kontaktéiert eis, fir gewuer ze ginn, wéi d’Beschallung Är Faarwen- a Pigmentproduktioun verbessere kann.
Héchst Qualitéit – an Däitschland entwéckelt a fabrizéiert
Als Entreprise am Familljebesëtz an ënner Familljele duecht leet Hielscher déi héchst Prioritéit op déi héchst Qualitéitsstandarde fir seng Ultraschallprozessoren. All Ultraschallapparater ginn an eisem Haaptsëtz zu Teltow bei Berlin an Däitschland entwéckelt, fabrizéiert a grëndlech getest. D’Robustheet an d’Zouverlässegkeet vun den Ultraschallapparater vun Hielscher maachen se zu onermiddlechen Aarbechtsapparater an Ärer Produktioun. De 24/7-Betrib ënner voller Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld ass eng selbstverständlech Eegenschaft vun den Héichleeschtungsdispergéierapparater vun Hielscher. Dat mécht d’Ultraschallapparater vun Hielscher zu zouverlässegen Aarbechtsgeschierer, déi Är Ufuerderunge bei der Veraarbechtung vu Faarwen erfëllen.
| Chargëvolumen | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500mL | 10 bis 200mL/min | UP100H |
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbund vu UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Literatur / Referenzen
- 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.
Wëssenswäert Fakten
Wat ass den Ënnerscheed tëscht Dispersiounen an Emulsiounen
Definitioun vun enger Dispersioun:
Eng Dispersioun ass e System, an deem verdeelt Partikele vun engem Material an enger kontinuéierlecher Phas vun engem anere Material dispergéiert sinn. Déi zwou Phase kënnen am selwechten oder a verschiddenen Aggregatzoustänn sinn.
Et gëtt tëscht verschiddenen Zorte vun Dispersiounen ënnerscheet. Ënnerscheedungsfacteure sinn zum Beispill d’Gréissteverhältnis vun den dispergéierte Partikelen zu de Partikele vun der kontinuéierlecher Phas, ob eng Ausfällung stattfënnt oder net, an d’Presenz vun der brownescher Beweegung. Am Allgemenge ginn Dispersioune vu Partikelen, déi grouss genuch si fir ze sedimentéieren, Suspensioune genannt, wärend déi mat méi klenge Partikele Kolloiden a Léisunge genannt ginn. Eng Emulsioun ass eng spezifesch Ënnerzort vun enger Dispersioun, bei där zwou Flëssegkeeten, déi net matenee mëschbar sinn (zwou Phasen am selwechten Aggregatzoustand), aneneen dispergéiert sinn.
Definitioun vun enger Emulsioun:
Emulsiounen si flësseg Systemer aus op d’mannst zwou Flëssegkeeten, déi sech net matenee mëschen, an deenen eng vun de Flëssegkeeten a Form vu klengen Drëpsen an där anerer dispergéiert ass. D’Phas vun de klengen, verdeelten Drëpse gëtt dispergéiert oder intern Phas genannt, wärend déi aner Phas kontinuéierlech oder extern Phas genannt gëtt. Et gëtt zwou Haaptaarte vun Emulsiounen, tëscht deenen ënnerscheet gëtt: Ueleg-a-Waasser-Emulsiounen (O/W) a Waasser-an-Ueleg-Emulsiounen (W/O). Bei der Ueleg-a-Waasser-Emulsioun (O/W) ass déi intern Phas en Ueleg oder eng Flëssegkeet, déi sech mat Ueleg mëscht, an déi extern Phas ass Waasser oder eng Flëssegkeet, déi sech mat Waasser mëscht. Bei der Waasser-an-Ueleg-Emulsioun (W/O) ass déi intern Phas déi waasseränlech Flëssegkeet, wärend déi extern Phas déi uelegänlech Flëssegkeet ass.
Déi meescht Emulsioune brauchen en Emulgéiermëttel, dat als Stabilisator oder Tensid bekannt ass. D’Drëpsegréisst spillt och eng entscheedend Roll fir d’Stabilitéit vun der Emulsioun. Wat d’Drëpse méi kleng sinn, wat d’Emulsioun méi stabil ass.
Héichleeschtungsultraschall! D’Produktpalette vun Hielscher deckt dat ganzt Spektrum of, vum kompakten Ultraschallapparat fir de Laboratoire iwwer Dëschapparater bis zu vollindustriellen Ultraschallsystemer.
