Wéi ee Lacker mat Nanofëllstoffer mëscht

D’Produktioun vu Lacker erfuerdert leeschtungsstaark Mëschausrüstung, déi Nanopartikelen a Pigmenter verschaffe kann, déi gläichméisseg an der Formuléierung dispergéiert musse ginn. Ultraschallhomogenisateure sinn eng héicheffizient an zouverlässeg Dispergéierungstechnik, déi eng homogen Verdeelung vun den Nanopartikelen a Polymere erméiglecht.

Produktioun vu Lacker mat Héichleeschtungs-Ultraschallmëscher

E Lack gëtt als eng kloer, transparent, haart Schutzbeschichtung oder als e Schutzfilm beschriwwen, deen aus Harzer (z. B. Acryl, Polyurethan, Alkyd, Schellack), dréchnendem Ueleg, engem metalleschen Dréchnungsmëttel a liichtflüchtege Léisungsmëttel (z. B. Naphtha, Wäissgeescht oder Verdënner) formuléiert gëtt. Wann de Lack dréchent, verdonst d’Léisungsmëttel, dat en enthält, an déi iwwreg Bestanddeeler oxidéieren oder polymeriséieren, fir en haltbaren transparente Film ze bilden. Lacker gi meeschtens als Schutzbeschichtunge fir Holzuewerflächen, Biller a verschidden Dekoratiounsobjete benotzt, wärend UV-häertend Lacker bei Autosbeschichtungen, an der Kosmetik, am Liewensmëttelberäich, an der Wëssenschaft an anere Branchen agesat ginn.

Ultraschalldispergéierung vun Nanosilika am Lack

E verbreet Beispill fir d’Ultraschalldispergéierung ass d’Aarbechte vu kolloidale Silikaen an eng Formuléierung, déi normalerweis bäigefüügt ginn, fir de Lacker thixotrop Eegenschaften ze ginn.
Zum Beispill weist e mat Nanosilika gefëllte Polyetherimid-Lack eng bis zu drëssegmol méi héich Liewensdauer wéi e Standardlack. Nanosilika verbessert d’Eegenschafte vum Lack, wéi seng elektresch Leetfäegkeet, seng dielektresch Duerchschlagsfestegkeet bei Gläich- a Wiesselspannung a seng Haftfestegkeet. Ultraschalldispergéierer ginn dofir verbreet fir d’Produktioun vun elektresch leetfäege Beschichtungen agesat.
Aner Silikatmineraler, Wollastonit, Talk, Glimmer, Kaolin, Feldspat an Nephelinsyenit si bëlleg Fëllstoffer a gi verbreet als sougenannt Extenderpigmenter agesat, déi bäigefüügt ginn, fir d’Rheologie (Viskositéit), d’Sedimentatiounsstabilitéit an d’Filmfestegkeet vu Beschichtungen ze veränneren.

Duerch Fuerschung beluechten Iwwerleeënheet vun Ultraschallapparater fir d’Dispergéierung vun Nanofëllstoffer

Monteiro et al. (2014) hunn üblech Dispergéierungstechnologien – nämlech Rotor-Stator-Mëscher, Cowles-Réierer an Ultraschalldispergéierer mat Sond – am Hibléck op hir Effizienz beim Dispergéiere vun Titandioxid (TiO2, Anatas) verglach. D’Ultraschallbehandlung huet sech als déi effizientst Method erwisen, fir d’Nanopartikelen am Waasser mat engem konventionellen Na-PAA-Polyelektrolyt ze dispergéieren, an huet d’Mësche mat engem Rotor-Stator- oder Cowles-Réierer däitlech iwwertraff.
D’Detailer vun der Etüd: Verschidden Dispergéierungstechnike goufe verglach, fir déi wierksaamst fir d’Hierstellung vun enger gutt desagglomeréierter wässerlecher Nano-TiO2-Suspensioun ze identifizéieren. D’Natriumsalz vun der Polyacrylsäure (Na-PAA), dat an der Industrie üblecherweis fir wässerlech TiO2-Dispersioune benotzt gëtt, gouf als Referenzdispergéiermëttel agesat. Abb. 1 weist déi op de Volumen bezunne Partikelgréisstverdeelungen (PSD), déi mat engem Cowles-Dispergéierer (30 min bei 2000 rpm), engem Rotor-Stator-Mëscher (30 min bei 14.000 rpm) an enger Ultraschallbehandlung mat Sond (Hielscher UIP1000hdT, 2 min bei 50% Amplitud) erreecht goufen. “Beim Asaz vum Cowles-Dispergéierer louchen d’Partikelgréissten an dräi verschiddene Beräicher: 40–100 nm, 350–1000 nm an 1200–4000 nm. Déi méi grouss Agglomerater dominéieren d’Verdeelung däitlech, wat weist, datt dës Technik ineffizient ass. De Rotor-Stator huet och onzefriddestellend Resultater geliwwert, onofhängeg dovun, ob d’Nanopartikelen op eemol oder no an no wärend der Mëschzäit bäigefüügt goufen. Den Haaptënnerscheed par rapport zum Resultat vum Cowles-Dispergéierer besteet doran, datt de mëttlere Peak a Richtung vun enger méi héijer Partikelgréisst verréckelt ass an deelweis mam Peak ganz riets verschmëlzt. Den Asaz vun Ultraschall huet dogéint e vill bessert Resultat geliwwert, mat engem schmuele Peak, deen op 0,1 nm zentréiert ass, an zwee vill méi klenge Peaken an de Beräicher 150–280 nm an 380–800 nm.”

Partikelgréissteverdeelunge vu wässerlechen Nano-TiO2-Dispersiounen (10mgmL−1, pH = 9), déi mat verschiddenen Dispersiounstechnike preparéiert goufen. D’Ultraschallbehandlung liwwert déi klengst TiO2-Nanopartikelen an déi schmuelst Kéiere vun der Partikelgréisstereduktioun. Wann en Dispergéiermëttel (Na-PAA) benotzt gouf, war d’Verhältnis zu Nano-TiO2 1:1.
(Etüd a Grafik: © Monteiro et al., 2014)

Sprëtzgedréchenten TiO2 virun an no der Ultraschallzerklengerung

Dëst Resultat stëmmt mat der Aarbecht vu Sato et al. (2008) iwwereneen, déi besser Resultater mat der Ultraschallbehandlung wéi mat aneren Technike fir d’Dispergéiere vun TiO2-Partikelen an Nanogréisst a Waasser beschreift. D’Stousswellen, déi duerch akustesch / Ultraschallkavitatioun entstinn, féieren zu héichintensive Kollisiounen tëscht de Partikelen an zu enger effizienter Partikelzerklengerung an Deagglomeratioun zu gläichméissege Fragmenter am Nanomoossstaf.
(cf. Monteiro et al., 2014)

Ultraschallhomogenisateure mat héijer Leeschtung fir d’Lackproduktioun

Wann Nanopartikelen an Nanofëllstoffer an industrielle Fabrikatiounsprozesser wéi der Produktioun vu Lacker a Beschichtunge benotzt ginn, muss dréchent Polver homogen an eng flësseg Phas agemëscht ginn. D’Dispergéiere vun Nanopartikelen erfuerdert eng zouverlässeg an effektiv Mëschtechnik, déi genuch Energie abr déit, fir Agglomerater opzebriechen an esou d’Eegenschafte vun de Partikelen am Nanomoossstaf fräizesetzen. Ultraschallapparater si bekannt als leeschtungsstaark an zouverlässeg Dispergéierapparater a ginn dofir benotzt, fir verschidde Materialie wéi Siliziumdioxid, Nanoréier, Graphen, Mineralien a vill aner Materialien ze deagglomeréieren an homogen an enger flësseger Phas wéi Harzer, Epoxyharzer a Pigmentmasterbatchen ze verdeelen. Hielscher Ultrasonics entwéckelt, produzéiert a verdeelt Ultraschalldispergéierapparater mat héijer Leeschtung fir all Zort vun Homogeniséierungs- an Deagglomeratiounsapplikatiounen.
Bei der Produktioun vun Nanodispersioune sinn eng präzis Steierung vun der Ultraschallbehandlung an eng zouverlässeg Ultraschallbehandlung vun der Nanopartikelsuspensioun essentiell, fir Produkter mat héijer Leeschtung ze kréien. D’Prozessore vun Hielscher Ultrasonics ginn Iech déi voll Kontroll iwwer all wichteg Veraarbechtungsparameter wéi Energieandrag, Ultraschallintensitéit, Amplitud, Drock, Temperatur a Verweilzäit. Esou kënnt Dir d’Parameteren op optiméiert Bedéngungen astellen, wat uschléissend zu héichwäertegen Nanodispersioune wéi Nanosiliziumdioxid- oder Nano-TiO2-Schlämme féiert.

Fir all Volumen / Kapazitéit: Hielscher bitt Ultraschallapparater an eng breet Palett vun Accessoiren un. Dëst erméiglecht d’Konfiguratioun vum idealen Ultraschallsystem fir Är Applikatioun a Produktiounskapazitéit. Vu klenge Fläschen, déi e puer Milliliter enthalen, bis zu grousse Volumestréim vun Dausende Gallone pro Stonn bitt Hielscher déi passend Ultraschallléisung fir Äre Prozess.
Héich Viskositéiten: Ultraschall-Inline-Systemer verschaffe problemlos pastefërmeg Formuléierungen, z. B. Pigmentmasterbatchen, bei deenen e Pigment mat engem héije Partikelundeel gläichméisseg an eng Mëschung aus Weichmaacher, Monomer a Polymer agemëscht gëtt.
Robustheet: Eis Ultraschallsystemer si robust an zouverlässeg. All Hielscher Ultraschallapparater si fir de Betrib 24/7/365 gebaut a brauchen nëmme ganz wéineg Ënnerhalt.
Benotzerfrëndlechkeet: Déi ausgeräift Software vun eisen Ultraschallapparater erlaabt et, d’Astellunge fir d’Ultraschallbehandlung am Viraus auszewielen an ze späicheren, fir eng einfach an zouverlässeg Ultraschallbehandlung ze garantéieren. Den intuitive Menü ass iwwer en digitalen Touchdisplay a Faarf einfach zougänglech. D’Fernsteierung iwwer de Browser erlaabt Iech, den Apparat iwwer all Internetbrowser ze bedéngen an ze iwwerwaachen. Déi automatesch Donnéeënopzeechnung späichert d’Prozessparameter vun all Ultraschallbehandlungsduerchlaf op enger agebauter SD-Kaart.
Exzellent Energieeffizienz: Am Verglach mat alternativen Dispersiounstechnologien zeechne sech Hielscher Ultraschallapparater duerch eng aussergewéinlech Energieeffizienz an iwwerleeë Resultater bei der Partikelgréissteverdeelung aus.
Héich Qualitéit & Robustheet: Hielscher Ultraschallapparater si fir hir Qualitéit, Zouverlässegkeet a Robustheet bekannt. Hielscher Ultrasonics ass en ISO-zertifiéiert Entreprisen a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat modernster Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Selbstverständlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

Déi follgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: