Ultrasonic Gréisst Reduktioun vun Tënt (zB fir Inkjet)
Ultraschall Kavitatioun ass en effektiv Mëttel fir d'Dispergéierung an d'Mikroschleifen (naass Fräsen) vun Tëntpigmenter. Ultrasonic Disperger ginn erfollegräich an der Fuerschung benotzt wéi och an der industrieller Fabrikatioun vun UV-, Waasser- oder Léisungsmëttelbaséierter Inkjet-Tënt.
Nano-Dispergéiert Inkjet Tënt
Ultraschall ass ganz effektiv an der Gréisst Reduktioun vun Partikelen am Beräich vun 500μm erof bis ca. 10 nm.
Wann d'Ultraschall benotzt gëtt fir Nanopartikelen an Inkjet Tënt ze verdeelen, kann d'Tëntfaarfgamut, d'Haltbarkeet an d'Drockqualitéit wesentlech verbessert ginn. Dofir gi Sonde-Typ Ultraschaller wäit an der Fabrikatioun vun Nanopartikel-haltege Tëntstrahltënten, Spezialtënten (zB konduktiv Tënten, 3D-druckbar Tënten, Tattoo Tinten) a Faarwen benotzt.
2x 1000 Watt Ultraschallverdeeler an engem purgeablen Cabinet fir Nanodispersiounen.
D'Grafiken hei drënner weisen e Beispill fir net-sonikéiert vs ultraschall-disperséiert schwaarz Pigmenter an Inkjet-Tënt. Ultraschallbehandlung gouf mat der Ultraschallsonde UIP1000hdT gemaach. D'Resultat vun der Ultraschallbehandlung ass eng siichtbar méi kleng Partikelgréisst an eng ganz schmuel Partikelgréisst Verdeelung.
Ultrasonic Dispersioun resultéiert an wesentlech méi kleng a méi eenheetlech Tëntpigmenter. (gréng Grafik: virun sonication – roude Grafik: no Sonication)
Wéi verbessert d'Ultraschalldispersioun d'Inkjet Tëntqualitéit?
High-Intensity Ultrasonicators sinn héich effizient fir d'Dispersioun, d'Gréisstreduktioun an d'uniform Verdeelung vun Nanopartikelen.
Dëst bedeit datt d'Ispersing vun Nanopartikelen mat Ultraschall am Tëntstrahltënt seng Leeschtung an Haltbarkeet verbesseren. Nanopartikel si ganz kleng Partikel mat Gréissten am Beräich vun 1 bis 100 Nanometer, a si hunn eenzegaarteg Eegeschaften, déi d'Inkjet Tënt op verschidde Weeër verbesseren.
- Als éischt kënnen Nanopartikelen d'Faarfskala vun der Tëntstrahltënt verbesseren, wat op d'Gamme vu Faarwen bezitt déi produzéiert ka ginn. Wann Nanopartikelen eenheetlech mat engem Sonde-Typ Ultraschall verdeelt ginn, weist d'Tënt doduerch méi lieweg a gesättegt Faarwen. Dëst ass well Nanopartikel kënnen d'Liicht verstreet a reflektéieren op Weeër déi traditionell Faarfstoffer a Pigmenter net kënnen, wat zu enger verbesserter Faarfreproduktioun féiert.
- Zweetens, homogen dispergéiert Nanopartikel kënnen d'Resistenz vun der Tëntstrahltënt erhéijen fir ze verbléien, Waasser a Schmieren. Dëst ass well Nanopartikele méi staark mam Pabeier oder anere Substrat kënne verbannen, e méi haltbar a méi laang dauerhaft Bild erstellen. Zousätzlech kënnen Nanopartikele verhënneren datt d'Tënt an d'Pabeier blutt, wat d'Schmieren verursaache kann an d'Schärft vum gedréckte Bild reduzéieren.
- Schlussendlech kënnen ultraschall dispergéiert Nanopartikel och d'Dréckqualitéit an d'Resolutioun vun der Tëntstrahltënt verbesseren. Ultrasonic Disperger sinn aussergewéinlech effizient wann et ëm d'Fräsen an d'Vermëschung vun Nanopartikelen a Flëssegkeeten kënnt. Andeems Dir méi kleng Partikelen benotzt, kann d'Tënt méi fein a méi präzis Linnen kreéieren, wat zu méi schaarf a méi kloer Biller resultéiert. Dëst ass besonnesch wichteg an Uwendungen wéi héichqualitativ Fotodruck a Fine Art Dréckerei.
Kontroll iwwer Prozess Parameteren an Dispersioun Resultater
D'Partikelgréisst an d'Partikelgréisst Verdeelung vun Tëntpigmenter beaflossen vill Produkteigenschaften, sou wéi Tëntstäerkt oder Drockqualitéit. Wann et ëm d'Inkjet-Dréckerei kënnt, kann eng kleng Quantitéit vu gréissere Partikel zu Dispersiounsinstabilitéit, Sedimentatioun oder Inkjet-Düsefehler féieren. Aus dësem Grond ass et wichteg fir d'Inkjet-Tëntqualitéit eng gutt Kontroll iwwer de Gréisstreduktiounsprozess ze hunn, deen an der Produktioun benotzt gëtt.
Ultraschall Homogenisator UIP1000hdT fir Nanodispersiounen
Inline Veraarbechtung vun Nano-Dispersioune fir Inkjet Tinten
Hielscher Ultraschallreaktoren ginn allgemeng in-line benotzt. D'Inkjet Tënt gëtt an d'Reaktorbehälter gepompelt. Do gëtt et Ultraschallkavitatioun mat enger kontrolléierter Intensitéit ausgesat. D'Beliichtungszäit ass e Resultat vum Reaktorvolumen an der Materialfuederrate. Inline Sonication eliminéiert Bypass well all Partikel d'Reaktorkammer passéieren no engem definéierte Wee. Well all Partikele fir identesch Sonikatiounsparameter fir déiselwecht Zäit während all Zyklus ausgesat sinn, verengt d'Ultraschall normalerweis d'Verdeelungskurve an d'Verschiebung anstatt se ze vergréisseren. Ultrasonic Dispersioun produzéiert relativ symmetresch Partikelgréisst Verdeelungen. Am Allgemengen, riets tailing – a negative skew of the curve caused by a shift to the coarse materials (“Schwanz” on the right) – kann net bei sonicated Echantillon observéiert ginn.
Dispersioun ënner kontrolléiert Temperaturen: Prozess Ofkillung
Fir Temperaturempfindlech Gefierer bitt Hielscher jacketed Flowzellreaktoren fir all Laboratoire an Industriegeräter. Duerch Ofkillung vun den internen Reaktormaueren kann d'Prozesswärm effektiv entlooss ginn.
D'Biller hei drënner weisen Kueleschwarz Pigment dispergéiert mat der Ultraschallsonde UIP1000hdT an UV Tënt.
Ultrasonic Dispersioun garantéiert eng effektiv Partikelgréisstreduktioun an eenheetlech Verdeelung vu Kueleschwarzpigmenter an UV Tënt.
Dispergéierung an Deagglomeratioun vun Inkjet Tinten op all Skala
Hielscher mécht Ultraschall-Dispergéierungsausrüstung fir d'Veraarbechtung vun Tënten op all Volumen. Ultraschall Labo Homogeniséierer gi fir Volumen vun 1,5mL bis ca. 2L a sinn ideal fir d'R + D Etapp vun Tënt Formuléierungen wéi och fir Qualitéit Tester. Ausserdeem erlaabt d'Machbarkeetstester am Laboratoire déi erfuerderlech Ausrüstungsgréisst fir kommerziell Produktioun korrekt ze wielen.
Industriell Ultraschall-Disperger ginn an der Produktioun fir Chargen vun 0.5 bis ongeféier 2000L oder Stroumraten vun 0.1L bis 20m³ pro Stonn benotzt. Anescht wéi aner Dispergéierungs- a Frästechnologien, kann d'Ultraschall liicht opgebaut ginn, well all wichteg Prozessparameter linear skaléiert kënne ginn.
D'Tabell hei ënnen weist allgemeng Ultraschall Empfehlungen ofhängeg vum Batchvolumen oder de Flowrate fir ze veraarbecht.
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 bis 150 l | 3 bis 15 l/min | UIP6000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis!? Frot eis!
Wéi funktionnéieren Ultrasonic Dispersers? – Den Aarbechtsprinzip vun der akustescher Kavitatioun
Ultraschall Kavitatioun ass e Prozess deen héichfrequenz Tounwellen benotzt fir kleng Gasblasen an enger Flëssegkeet ze generéieren. Wann d'Blasen ënner héijen Drock ausgesat sinn, kënne se zesummeklappen oder implodéieren, an e Burst vun Energie fräiginn. Dës Energie kann benotzt ginn fir Partikelen an der Flëssegkeet ze verdeelen, se a méi kleng Gréissten opzedeelen.
An der Ultraschallkavitatioun ginn d'Schallwellen vun engem Ultraschalltransducer generéiert, deen typesch op enger Sonde oder Horn montéiert ass. Den Transducer konvertéiert elektresch Energie a mechanesch Energie a Form vu Schallwellen, déi dann duerch d'Sond oder den Horn an d'Flëssegkeet iwwerdroen ginn. Wann d'Schallwellen d'Flëssegkeet erreechen, kreéiere se Héichdrockwellen, déi d'Gasblasen implodéiere kënnen.
Et gi verschidde potenziell Uwendungen fir Ultraschallkavitatioun an Dispersiounsprozesser, dorënner d'Produktioun vun Emulsiounen, d'Dispersioun vu Pigmenter a Fëller, an d'Deagglomeratioun vu Partikelen. Ultraschall Kavitatioun kann en effektive Wee sinn fir Partikelen ze verdeelen, well et héich Schéierkraaft an Energieinput generéiere kann wéi och aner wichtege Prozessparameter wéi Temperatur an Drock kënne präzis kontrolléiert ginn, wat et méiglech mécht de Prozess un d'spezifesch Bedierfnesser ze personaliséieren. Applikatioun. Dës präzis Prozesskontrolle ass ee vun de prominente Virdeeler vun der Sonikatioun, well qualitativ héichwäerteg Produkter kënnen zouverlässeg a reproduzéierbar produzéiert ginn an all ongewollt Degradatioun vu Partikelen oder Flëssegkeet gëtt vermeit.
Robust an einfach ze botzen
En Ultraschallreaktor besteet aus dem Reaktorbehälter an der Ultraschallsonotrode. Dëst ass deen eenzegen Deel, deen ënner Verschleiung ënnerläit an et kann einfach bannent Minutten ersat ginn. Oszillatioun-Decoupling Flanges erlaben d'Sonotrode an oppen oder zouenen Drockbehälter oder Flowzellen an all Orientéierung ze montéieren. Keng Lager sinn néideg. Flowzellreaktoren sinn allgemeng aus Edelstol gemaach an hunn einfache Geometrien a kënnen einfach ofgebaut a geläscht ginn. Et gi keng kleng Oueren oder verstoppt Ecker.
Ultrasonic Cleaner op der Plaz
D'Ultraschallintensitéit déi benotzt gëtt fir Uwendungen ze verdeelen ass vill méi héich wéi fir typesch Ultraschallreinigung. Dofir kann d'Ultraschallkraaft benotzt ginn fir d'Botzung beim Spülen a Spülen ze hëllefen, well d'Ultraschallkavitatioun Partikelen a flëssege Reschter aus der Sonotrode an aus de Flowzellmaueren entfernt.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren fir d'Vermëschung vun Uwendungen, Dispersioun, Emulsifikatioun an Extraktioun op Labo, Pilot an Industrieskala.
Literatur? Referenzen
- FactSheet Ultrasonic Inkjet Dispersion – Hielscher Ultrasonics
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.