Krāsvielu ražošana, izmantojot augstas veiktspējas dispergatorus
Krāsvielu un pigmentu suspensiju ražošanai nepieciešama uzticama disperģēšana un sajaukšana. Ultraskaņas homogenizatori ir ļoti efektīvi šķidru un pastveida pamatmaisījumu un krāsvielu suspensiju ražošanā. Ultraskaņas dispergatori ir pieejami jebkuram rūpnieciskās ražošanas mērogam un būtiski uzlabo krāsvielu un pigmentu ražošanu, nodrošinot izcilus malšanas un disperģēšanas rezultātus, enerģijas ietaupījumu, kā arī vienkāršu pāreju no viena sastāva uz citu.
Krāsvielu disperģēšana ar lieljaudas ultraskaņu
Apstrāde ar ultraskaņas zondi ir metode, kurā izmanto augstas intensitātes zemfrekvences ultraskaņas viļņus, lai sasmalcinātu, slapji maltu, deaglomerētu un disperģētu daļiņas šķidrā vidē. Sajaukšana, malšana un disperģēšana ar ultraskaņu balstās uz akustiskās kavitācijas darbības principu. Ultraskaņas jeb akustisko kavitāciju raksturo mikroturbulence, ļoti lieli bīdes spēki un lokāli veidojošās lielas spiediena un temperatūras starpības. Ultraskaņas iekārtas ir piemērotas gan periodiskiem, gan nepārtrauktas caurplūdes ražošanas procesiem, un tās izmanto gan liela mēroga ražošanā plūsmā, gan pētniecībā un izstrādē, kā arī kvalitātes kontrolē.
Lasiet vairāk par vienlaicīgu pigmentu malšanu un mikrobiālo sterilizāciju ar ultraskaņu krāsu un pārklājumu sastāvos (uz ūdens bāzes)!
Rūpnieciska ultraskaņas sistēma krāsvielu un pigmentu disperģēšanai un malšanai.
Krāsvielu disperģēšanas ar ultraskaņu priekšrocības
Uz pigmentu bāzes veidotu krāsvielu rūpnieciskajā ražošanā apstrāde ar ultraskaņas zondi sniedz vairākas priekšrocības un efektivitātes ziņā var pārspēt tradicionālās dzirnavas un dispergatorus:
- Uzlabota disperģēšana: Apstrāde ar ultraskaņu var efektīvi sašķelt pigmentu aglomerātus un veicināt labāku disperģēšanu, nodrošinot lielāku krāsas intensitāti un augstu viendabīgumu.
- Samazināts daļiņu izmērs: Ultraskaņas radītā kavitācijas enerģija var samazināt pigmentu daļiņu izmēru, iegūstot smalkāku un viendabīgāku krāsvielu. Lieljaudas ultraskaņas radītie ārkārtīgi lielie bīdes spēki veido šķidruma strūklas, kas paātrina daļiņas šķidrumā. Daļiņām savstarpēji saduroties, tās sašķīst sīkos gabaliņos. Šādās daļiņu savstarpējās sadursmēs to virsma arī erodē un izlīdzinās. Apstrāde ar ultraskaņu ir ļoti efektīva metode nanodaļiņu un koloidālu suspensiju ar nanometru izmēra daļiņām ražošanai. Mazāks daļiņu izmērs var sniegt tādas priekšrocības kā lielāks krāsas piesātinājums un labāka stabilitāte.
- Izvairīšanās no malšanas ķermeņu izmantošanas: Tradicionālajās dzirnavās izmantotie malšanas ķermeņi, piemēram, lodītes un pērlītes, erozijas dēļ var piesārņot produktu, atstājot pigmentu dispersijā nevēlamas nodiluma daļiņas. Tādējādi tiek novērsta darbietilpīgā šādu lodīšu izņemšana un tīrīšana. Homogenizācija ar ultraskaņu notiek bez malšanas ķermeņiem, to vietā kā malšanas ķermeņus izmantojot pigmentu produktā esošās cietās daļiņas. Kavitācijas radītie bīdes spēki paātrina daļiņas šķidrumā līdz ārkārtīgi lielam ātrumam. Tā rezultātā daļiņas savstarpēji saduras un sašķīst.
- Laika un enerģijas izmantošanas efektivitāte: Apstrāde ar ultraskaņas zondi ir samērā ātrs process, kas ļauj panākt efektīvu disperģēšanu ievērojami īsākā laikā salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm. Šī efektivitāte var nodrošināt laika un enerģijas ietaupījumu un paaugstināt ražīgumu rūpnieciskajā ražošanā.
- Procesa vadība: Ultraskaņas iekārtas ļauj precīzi kontrolēt būtiskus apstrādes parametrus, piemēram, pievadīto enerģiju, intensitāti, temperatūru, spiedienu un ilgumu. Tas ļauj ražotājiem pielāgot procesa apstākļus pigmentiem, optimizēt slapjās malšanas un disperģēšanas procesu un pielāgot krāsvielu īpašības konkrētām prasībām.
Perlamutra pigmentu malšana un disperģēšana ar ultraskaņu. Sarkanā līkne rāda daļiņu izmēru sadalījumu pirms apstrādes ar ultraskaņu, zaļā līkne – apstrādes laikā, bet zilā līkne rāda gala pigmentus pēc disperģēšanas ar ultraskaņu.
Pamatmaisījumu ražošana, izmantojot ultraskaņas homogenizatorus
Pamatmaisījumi ir krāsvielu un/vai piedevu koncentrāti viskozā matricā ar lielāku krāsvielu un/vai piedevu saturu nekā gala lietojumā. Tie ir pieejami dažādās piegādes formās (granulas, šķidrums – pasta, pulveris). Ultraskaņas homogenizatori ir ļoti efektīvi pigmentu vienmērīgai disperģēšanai šķidros un pastveida pamatmaisījumos. Pigmentu daļiņas var disperģēt un sasmalcināt, izmantojot intensīvus kavitācijas spēkus un jaudas ultraskaņas izraisītu maisīšanu, lai samazinātu daļiņu izmēru līdz submikronu un nanometru diapazonam.
- pamatmaisījumiem un galaproduktu formulācijām
- organiskajiem un neorganiskajiem minerālpigmentiem
- formulācijām uz ūdens un šķīdinātāju bāzes
- periodiskai ražošanai un ražošanai plūsmā
- augstai un zemai viskozitātei
- jebkuram tilpuma mērogam
SonoStation: Mobila, lietošanai gatava disperģēšanas sistēma, kas sastāv no ultraskaņas disperģētājiem, sūkņa, maisītāja un tvertnes
Disperģēšanas sistēma ar 2x 1kW ultraskaņas ierīcēm krāsvielu ražošanai nepārtrauktā plūsmā
Augstas veiktspējas ultraskaņas disperģētāji krāsvielu ražošanai
Hielscher Ultrasonics rūpnieciskie ultraskaņas procesori ir modernākajām tehnoloģijām atbilstoši disperģētāji un piedāvā ideālu risinājumu pigmentu pamatmaisījumiem!
Izbaudiet nepārspējamu jaudu, precizitāti un efektivitāti, ko papildina mūsu apņemšanās veicināt jūsu panākumus. Sazinieties ar mums jau tagad, lai uzzinātu vairāk!
- augsta efektivitāte
- vismodernākās tehnoloģijas
- uzticamība un izturība
- regulējama, precīza procesa vadība
- apstrāde partijās un plūsmas līnijā
- jebkuram tilpumam
- vieda programmatūra
- viedās funkcijas (piemēram, programmējamība, datu reģistrēšana, tālvadība)
- vienkārša un droša lietošana
- neliela apkopes nepieciešamība
- CIP (tīrīšana uz vietas)
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas iekārtu aptuveno apstrādes ražīgumu:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās iekārtas |
|---|---|---|
| 0,5 līdz 1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1 līdz 500mL | 10 līdz 200mL/min | UP100H |
| 10 līdz 2000mL | 20 līdz 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 līdz 20L | 0,2 līdz 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 līdz 150L | 3 līdz 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | lielāks | iekārtu grupa: UIP16000 |
Sazinieties ar mums! / Jautājiet mums!
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus maisīšanai, disperģēšanai, emulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijas, pilotražošanas un rūpnieciskā mērogā.
Literatūra / Atsauces
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
Noderīgi fakti
Krāsvielas iedala minerālu un organisko pigmentu krāsvielās. Abu veidu krāsvielas plaši izmanto daudzos lietojumos, un katram veidam ir savas priekšrocības un vērā ņemami apsvērumi. Izvēle starp tām ir atkarīga no tādiem faktoriem kā vēlamā krāsu gamma, stabilitātes prasības, konkrētā lietojuma vajadzības un normatīvie apsvērumi.
Organiskie pigmenti
Organisko pigmentu krāsvielas iegūst no oglekļa savienojumiem, piemēram, augu ekstraktiem vai sintētiskām izejvielām. Tās piedāvā plašu krāsu un toņu klāstu, un tās bieži izmanto dažādās nozarēs, tostarp kosmētikas, tekstilizstrādājumu un poligrāfijas nozarē. Organiskie pigmenti var nodrošināt izcilu krāsošanas spēju un spilgtumu, taču tie laika gaitā var būt vairāk pakļauti izbalēšanai, īpaši saules gaismas vai citu vides faktoru ietekmē.
Minerālu krāsas
Arī mākslīgi sintezētus neorganiskos krāsu pigmentus apvieno ar kopējo apzīmējumu «minerālkrāsas». Šie pigmenti ir svina, cinka, titāna, bārija, hroma, dzelzs, alumīnija, dzīvsudraba, kadmija, vara, mangāna un kobalta oksīdi vai sāļi. Tie ietver baltās krāsas: svina baltumu (svina karbonātu) un cinka baltumu (cinka oksīdu), titāna baltumu (titāna dioksīdu), litoponu (cinka sulfīdu) un pastāvīgo baltumu (bārija sulfātu).
Krāsainie un melnie pigmenti ietver svina mīniju (svina oksīdu), Neapoles dzelteno (svina antimonātu), hroma dzelteno (svina hromātu), hroma oranžo, hroma zaļo (hroma oksīdu), cinka dzelteno (cinka hromātu), vara zaļumu (vara acetātu), pastāvīgo zaļo, dzelzs oksīda sarkano, angļu sarkano un arī smaltu.
Šie pigmenti ir ļoti stabili un izturīgi pret izbalēšanu.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.