Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultraskaņojums pārklājuma sastāvā

Dažādas sastāvdaļas, piemēram, pigmenti, pildvielas, ķīmiskās piedevas, crosslinkers un reoloģijas modifikatori iedziļināties pārklājumu un krāsu formulējumi. Ultraskaņa ir efektīvs līdzeklis dispersijai un emulģēšanai, Deagglomeration un šādu komponentu malšanai pārklājumos.

Ultraskaņa tiek izmantota, formulējot pārklājumi:

Pārklājumi iedalās divās plašās kategorijās: ūdens un šķīdinātāju bāzes sveķi un pārklājumi. Katram veidam ir savi izaicinājumi. Norādes, kas prasa GOS samazināšana un augstās šķīdinātāja cenas stimulē ūdens izraisītu sveķu pārklājuma tehnoloģiju attīstību. Ultrasonication izmantošana var pastiprināt šādu videi draudzīgas sistēmas.

Enhanced Coating Formulation

Ultraskaņa var palīdzēt sintezatoriem arhitektūras, rūpniecības, automobiļu un koksnes pārklājumiem, lai uzlabotu pārklājuma īpašības, piemēram, krāsu izturību, skrāpējumiem, plaisu un UV pretestību vai elektrisko vadītspēju. Daži no šiem pārklājuma raksturlielumiem tiek sasniegti ar nanoizmēra materiālu iekļaušana, piemēram, metālu oksīdi (TiO2, Kvarca, Ceria, ZnO, …)

Ultraskaņa vēl vairāk palīdz Defoaming (iesprostoti burbuļi) un degazēšana (izšķīdinātā gāze) ļoti viskozs produkts.

Kā ultraskaņas izkliešanas tehnoloģiju var izmantot Laboratorija, sols-top un ražošanas līmenis, pieļaujot caurlaidspējas līmeni virs 10 tonnām/stundā, to piemēro R&D posmā un komerciālā ražošanā. Procesa rezultāti var būt viegli mērogoti (lineāri).

Kopējā energoefektivitāte ir svarīga šķidrumu ultrasonicationHielscher ultraskaņas ierīces ir ļoti Energoefektīvu. Ierīce pārvērš aptuveni 80 līdz 90% no elektriskās strāvas ieejas mehāniskajā aktivitātē šķidrumā. Tas noved pie būtiski zemākām apstrādes izmaksām.

Zemāk jūs varat lasīt par ultraskaņas izmantošanu polimēru emulsifikācija ūdens sistēmās, tiek izklieēšanu un smalko pigmentu malšanu, un nanomateriālu apjoma samazinājumu.

Emulsijas polimerizācija

Tradicionālās pārklājuma formulējumi izmanto pamata polimēru ķīmiju. Uz mainīties uz ūdens bāzes pārklāšanas tehnoloģiju ietekme uz izejvielu atlasi, īpašībām un formulēšanas metodiku.

Parastās emulsijas polimerizācijas, piemēram, ūdens pārklājumiem, daļiņas tiek būvētas no centra uz to virsmas. Kinētiskie faktori ietekmē daļiņu viendabīgumu un morfoloģiju.

Ultraskaņas apstrādi var izmantot divos veidos radīt polimēra emulsijas.

  • No augšas uz leju: Emulģējošs/Izkliedēšana no lielākām polimēru daļiņām, lai radītu mazākas daļiņas pēc izmēra
  • No apakšas uz augšu: Ultraskaņas lietošana pirms vai daļiņu polimerizācija

Nanodaļiņu polimēri Miniemulsions

Daļiņas, kas iegūtas, pievienojot miniemulsijas

Daļiņu polimerizācija miniemulsions ļauj ražot izkliedētas polimēra daļiņas ar labu kontroli pār daļiņu izmēru. Nanodaļiņu polimēru daļiņu sintēze miniemulsijas (“nanoreaktieri”), ko iesniegusi K. Landfester ir metode veidošanos polimēra nanodaļiņas. Šī pieeja izmanto lielo skaitu mazu nanonodalījumu (izkliedētā fāze) emulsijas kā nanoreoriem. Šajā gadījumā daļiņas tiek sintezētas ļoti paralēli indivīds, tikai pilieni. Savā dokumentā (Generation nanodaļiņas, kas Miniemulsions) Landfester dāvanas polimēru nanoredalībniekiem augsto pilnību par paaudzes ļoti identiskas daļiņas, kas ir gandrīz vienāda izmēra. Uz attēlā ir redzamas daļiņas, kas iegūtas ar polipiedevām miniemulsions.

Mazi pilieni, kas radušies, piemērojot liels bīdes (ultrasonication) un stabilizēts ar stabilizatoriem (emulgatori), var rūdīts ar sekojošu polimerizācijas vai temperatūras pazemināšanās gadījumā zemas temperatūras kausēšanas materiāliem. Tā kā ultrasonication var radīt ļoti mazas pilienu gandrīz vienāda izmēra partijas un ražošanas procesā, tā ļauj labi kontrolēt galīgo daļiņu izmēru. Nanodaļiņu polimerizācijas fāzei hidrofīrais monomēri var tikt emulģēti organiskā fāzē un hidrofobiskie monomēri ūdenī.

Daļiņu izmēra ietekme uz virsmas laukumuSamazinot daļiņu izmēru, kopējais daļiņu virsmas laukums palielinās vienlaicīgi. Attēlā pa kreisi redzama korelācija starp daļiņu izmēru un virsmas laukumu, ja daļiņas ir sfēriskas (Uzklikšķiniet, lai iegūtu lielāku skatu!). Līdz ar to, daudzums virsmaktīvās vielas, kas nepieciešama, lai stabilizētu emulsija palielinās gandrīz lineagri ar kopējo daļiņu virsmas laukumu. Virsmaktīvās vielas veids un daudzums ietekmē pilienu izmēru. No 30 līdz 200nm pilienu var iegūt, izmantojot anjonu vai katjonu virsmaktīvās vielas.

Pigmenti pārklājumos

Organisko un neorganisko pigmentu ir svarīga sastāvdaļa pārklājuma formulējumiem. Lai maksimizētu pigmenta sniegumu nepieciešama laba kontrole pār daļiņu izmēru. Pievienojot pigmenta pulveri ūdens, solventceles vai epoksīda sistēmās, atsevišķas pigmenta daļiņas mēdz veidot lieli aglomerāti. High-Shear mehānismiem, piemēram, rotora-Stator maisītāji vai kratītāja lodītes ir tradicionāli tiek izmantoti, lai pārtrauktu šādu aglomerātu un sasmalcina nosaka individuālo pigmenta daļiņas. Ultrasonication ļoti efektīvs Alternatīvu šim solim pārklājumu ražošanā.

Attēls pa labi (Uzklikšķiniet, lai iegūtu lielāku skatu!) liecina par ultraskaņas apstrādes ietekme uz izmēru Pērļu spīdums pigmentu. Ultraskaņas grinds individuālo pigmenta daļiņas ar ātrgaitas starpdaļiņu sadursmes. Ievērojama priekšrocība

Ultraskaņas apstrāde liela ātruma mikseri, mediju dzirnavas ir konsekventāku visu daļiņu apstrādi. Tas samazina problēmu “palēninājusies”. Kā to var redzēt uz attēla, sadalījuma līknes ir gandrīz pārvietoti pa kreisi. Parasti ultrasonication rada ārkārtīgi šauras daļiņu izmēra sadalījums (pigmenta malšanas līknes). Tas uzlabo vispārējo pigmenta dispersijas kvalitāti, jo lielākās daļiņas parasti ietekmē apstrādes spēju, spīdumu, pretestību un optisko izskatu.

Tā kā daļiņu frēzēšana un slīpēšana ir balstīta uz starpdaļiņu sadursme rezultātā ultraskaņas kavitācija, ultraskaņas reaktori var apstrādāt diezgan augsta cietā koncentrācija (piemēram, galvenās partijas) un joprojām rada labu izmēru samazināšanas efektus. Tabulā redzams bildes no slapjās malšanas no TiO2 (Klikšķiniet uz bildes, lai lielāku skatu!).

Pirms
Ultraskaņu
Pēc
Ultraskaņu
TiO2 no Ball Mill pirms ultraskaņas Tio2 no lodveida dzirnavām Spray žāvēts TiO2 pēc ultraskaņas
TiO2 no Ball Mill pirms ultraskaņas Spray žāvēts TiO2 Spray žāvēts TiO2 pēc ultraskaņas

daļiņu izmēra sadalījuma līknes Degussa anatāzes titāna dioksīda deagglomerācijai ar ultrasonikācijuAttēlu pa labi (noklikšķiniet, lai iegūtu lielāku skatu!) parāda daļiņu izmēra sadalījuma līknes Degussa anatāzes titāna dioksīda deagglomerācijai ar ultrasonikāciju. Līknes šaurais forma pēc ultraskaņas apstrādes ir tipiska ultraskaņas pārstrādes funkcija.

Augstas veiktspējas pārklājumu nanoizmēra materiāli

Nanotehnoloģijas ir jauna tehnoloģija, kas veido ceļu daudzās nozarēs. Nanomateriāli un nanokompozītmateriāli tiek izmantoti pārklājuma formulējumos, piemēram, lai uzlabotu nodilumu un skrāpējumu pretestību vai UV-stabilitāti. Lielākais izaicinājums lietojumprogrammai pārklājumos ir pārredzamības, skaidrības un spīdīguma saglabāšana. Tāpēc, nanodaļiņas ir ļoti mazas, lai izvairītos no iejaukšanās ar redzamo gaismas spektru. Daudziem lietojumiem tas ir ievērojami zemāks par 100nm.

Augstas veiktspējas komponentu mitrās slīpēšanas līdz nanometru diapazonam kļūst par būtisku soli nanoinženierijas pārklājumu formulēšanā. Daļiņas, kas traucē redzamo gaismu, izraisa dūmaka un caurspīdīguma zudumu. Tāpēc ir nepieciešamas ļoti šauras izmēru sadales. Ultrasonication ir ļoti efektīvs līdzeklis smalka malšana cietās daļiņas. ultraskaņas kavitācija šķidrumi rada ātrgaitas starpdaļiņu sadursmēm. Atšķiras no parastās lodītes dzirnavas un oļu dzirnavas, pašas daļiņas ir saberžot viens otru, padarot frēzēšanas līdzekļi nevajadzīgu.

Uzņēmumi, piemēram, PANADUR (Vācija) izmanto Hielscher ultraskaņas ierīces nanomateriālu izkliedēšanai un Deagglomeration izmantošanai pelējuma pārklājumos. Uzklikšķināt šeit, lai uzzinātu vairāk par to.

Viegli uzliesmojošu šķidrumu vai šķīdinātāju apstrādei ar ultraskaņu bīstamās vidēs FM un ATEX sertificētās deivces, piemēram, UIP1000-exd ir pieejami.

Pieprasīt vairāk informācijas par šo pieteikumu!

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, ja jūs vēlaties pieprasīt papildu informāciju par šo pieteikumu. Mēs būsim priecīgi jums piedāvāt ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Literatūra

Behrend, O., Schubert, H. (2000): Nepārtrauktas fāzes viskozitātes ietekme uz emulgikāciju ar ultraskaņu, jo: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85.

Behrend, O., Schubert, H. (2001): Hidrostatiskā spiediena un gāzes satura ietekme uz nepārtraukto ultraskaņas emulsifikāciju: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276.

Landfester, K. (2001): Nanodaļiņu ģenerēšana Miniemulsions; In: Izvērstā Materials 2001, 13, no 10, May17th. Wiley-VCH.

Hielscher, T. (2005): Ultraskaņas ražošana Nano izmēra dispersijas un emulsijas: Eiropas nanosistēmu konferences (ENS) procedūra’05.