Homogenisatoren voor verf met hoge prestaties

Ultrasone mengers zijn een betrouwbaar hulpmiddel voor het homogeniseren, dispergeren en emulgeren van vloeibare verf- en pigmentformuleringen. Ultrasone homogenisatoren produceren niet alleen zeer stabiele, uniforme verfemulsies en -dispersies; sonicatoren worden ook gebruikt voor het malen en fijnmalen van pigmenten, nanomaterialen en primaire deeltjes. Dankzij de uitstekende dispersie- en maalresultaten zet de verfindustrie ultrasone homogenisatoren in als een van de meest geavanceerde beschikbare mengtechnieken voor verf en pigmentpasta’s.

Homogenisatie, dispersie en emulsie van verf

Homogenisatie wordt toegepast om de deeltjesgrootte van vaste stoffen of de grootte van druppels te verkleinen, zodat de productie van stabiele, hoogwaardige emulsies en dispersies wordt vergemakkelijkt. Bij het formuleren van verven, coatings en vernissen is een uniforme deeltjesgrootte cruciaal voor gelijkmatige resultaten wat betreft kleurgeving, applicatiegedrag en functionaliteit van de verf- of coatingformulering.

Ultrasone homogenisatoren voor verf voor dispersie- en emulsieformuleringen

Ultrasone mengers met hoge afschuiving zijn ideaal voor homogenisatie-, emulgeer- en solubilisatietoepassingen waarbij de grootte van deeltjes of druppels en een uniforme verdeling bepalend zijn voor de prestaties en kwaliteit van de verf.
Sonicatie is de voorkeurstechnologie voor homogenisatie, omdat de intense akoestische cavitatie van krachtige ultrasone golven moleculen betrouwbaar kan afbreken tot een uniforme deeltjesverdeling in het micro- en nanobereik. Ultrasone homogenisatie is de meest geavanceerde techniek voor het produceren van deeltjes met afmetingen op nano- en micrometerschaal. De grootte van de deeltjes (bijv. pigmenten, oliën, wassen, additieven enz.) kan afzonderlijk worden aangepast door de juiste ultrasone intensiteit toe te passen.
Bovendien kan ultrasone dispersie leiden tot oppervlaktemodificatie van pigmenten, wat resulteert in een aanzienlijk verhoogde dispersiestabiliteit.

Ultrasone dispersie van latexemulsie

Hoewel latexverven niet de ingewikkeldste verfformuleringen zijn om te bereiden, moeten ze toch zorgvuldig worden bereid en moeten alle componenten van een latexformulering in een gekozen volgorde worden toegevoegd. In de eerste bereidingsstap wordt een basissuspensie voor verf bereid. Hiervoor worden pigmenten in water gedispergeerd met bevochtigingsmiddelen, antischuimmiddelen en andere additieven die nodig zijn voor het specifieke formuleringsrecept. Titaandioxidepigmenten (TiO2) worden gewoonlijk eerst gedispergeerd en vervolgens worden de vulpigmenten toegevoegd. Voor de meeste formuleringen zijn de volgorde en de hoeveelheid waarin deze verbindingen worden toegevoegd een essentiële factor die de kwaliteit beïnvloedt. Meestal worden snel draaiende mengers met mengbladen / rotatiemengers, de meest gangbare methode voor latexemulgering, gebruikt voor het bevochtigen en dispergeren van de deeltjes. Met mengers met mengbladen of rotatiemengers is het mengen van een consistente basisformulering een tijdrovende taak. Vervolgens wordt de latexemulsie aan het mengsel toegevoegd en met een aanzienlijk lager niveau van mengenergie ingemengd. Latexemulsies zijn gevoelig voor coalescentie of breken en vereisen milde homogenisatieomstandigheden. Daarna worden reeds voorgedispergeerde verdikkingsmiddelen toegevoegd om de viscositeit van de uiteindelijke latexverfemulsie op de gewenste consistentie te brengen.
Ultrasone dispergeerapparaten kunnen latexemulsies eenvoudig en betrouwbaar bereiden. Omdat de sonicatie-energie en daarmee de dispersie-intensiteit kunnen worden afgestemd op de emulgering en homogenisatie in de verschillende bereidingsstappen, kunnen de ontleding van ingrediënten of het breken van de latexemulsie betrouwbaar worden voorkomen. Ultrasone dispersie is een beproefde techniek voor volledige poederbevochtiging. De volgorde waarin materialen worden toegevoegd enz. kan worden aangepast aan de eisen van de formulering. De optimaal afgestemde ultrasone energietoevoer laat de kleur van pigmenten volledig tot uiting komen en resulteert in een hoogwaardige latexemulsieverf.
Omdat het ultrasone dispergeerapparaat met doorstroomcel een gesloten systeem is, treedt er geen ongewenste luchtinslag of schuimvorming op. De sonicator biedt de voordelen van robuustheid en betrouwbaarheid, eenvoudige en veilige bediening, kortere batchcycli en eenvoudigere formuleringsprocedures. Zelfs met een tafelmodel sonicator in een doorstroomopstelling kunnen aanzienlijke productievolumes doeltreffend en kostenefficiënt worden verwerkt.

Voor en na sonicatie: de groene curve toont de deeltjesgrootte vóór sonicatie; de rode curve geeft de deeltjesgrootteverdeling van ultrasoon gedispergeerd silica weer.

Ultrasone dispersie van wasemulsies

Wasemulsies en -dispersies zijn geformuleerde additieven die bestaan uit fijne, gestabiliseerde wasdeeltjes die homogeen in water zijn verdeeld. Wanneer was wordt gedispergeerd als nanodruppels met een zeer homogene druppelverdeling, wordt een stabiele wasemulsie verkregen. Ultrasone homogenisatoren genereren intense afschuifkrachten en zijn betrouwbare en robuuste dispergeersystemen voor de productie van stabiele nano-emulsies van was.
Lees meer over ultrasone wasemulgering!

Ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving voor verfformuleringen

Homogenisatoren, dispergeerapparaten, emulgatoren en molens van Hielscher Ultrasonics worden gebruikt bij de industriële productie van verven en coatings met hoge prestaties. Met de intense energie op ultrasone frequentie creëren ultrasone homogenisatoren zeer hoge afschuifkrachten, turbulentie en destructieve krachten. Deze buitengewoon intense ultrasone krachten brengen de vereiste inwerking over op slurries van vaste stoffen en vloeistoffen om deeltjes te dispergeren en te malen tot de gewenste grootte en functionaliteit.

Ultrasoon malen bij hoge vaste-stofgehalten

Ultrasone inlinesystemen kunnen zeer hoge concentraties vaste stoffen eenvoudig verwerken. Zolang het deeltjesgehalte van de slurry zodanig is dat deze verpompbaar is en door de ultrasone doorstroomcel kan worden gevoerd, kunnen de industriële ultrasone homogenisatoren van Hielscher alle soorten hoogviskeuze, pasta-achtige slurries betrouwbaar verwerken. Ultrasoon natmalen wordt vaak toegepast om masterbatches van pigmenten met afmetingen op micro- en nanoschaal te bereiden. Het vermogen om dergelijke hoge vaste-stofgehalten te verwerken, zelfs van abrasieve deeltjes, maakt ultrasone homogenisatoren met hoge afschuiving tot de meest doeltreffende en efficiënte maaltechnologie voor pigmenten en nanodeeltjes.

Ultrasone tankroerders en doorstroomreactoren

Verfformuleringen kunnen worden gemengd in open tanks of batches waarin één of meer ultrasone sondes worden geplaatst. Mengen in een open vat met een opstelling zoals de Hielscher SonoStation (zie afbeelding links) is ideaal voor het dispergeren van middelgrote volumes van formuleringen met een lage tot middelhoge viscositeit. Voor een hoog volumetrisch debiet, intensieve toepassingen voor het malen en opbreken van primaire deeltjes en voor hoogviskeuze slurries en pasta’s is een ultrasone reactor die onder druk kan worden gezet de aangewezen opstelling.
Een open vat zoals een tank kan niet onder druk worden gezet en is evenmin ideaal voor de uniforme verwerking van grotere en/of hoogviskeuze volumes. Een ultrasone doorstroomreactor kan onder druk worden gezet tot enkele barg. Het toepassen van druk tijdens sonicatie versterkt de akoestische cavitatie en daarmee de afschuifkrachten en de dispergerende / malende / homogeniserende effecten van ultrasone golven. Tegelijkertijd worden alle verf of pigmenten gelijkmatig aan de reactor toegevoerd: doordat ze dezelfde verblijftijd hebben en onder exact dezelfde ultrasone omstandigheden worden verwerkt, wordt een zeer homogeen dispersie- / maalresultaat bereikt. De zeer uniforme behandeling met intense ultrasone krachten resulteert in superieure verfproducten.
Hielscher Ultrasonics biedt het volledige assortiment ultrasone processoren met hoge prestaties met tank- en reactoropstellingen en levert u daarmee de ideale ultrasone dispergeerapparatuur voor uw verfproductie.

Ultrasone dispergeerapparaten voor elke productiecapaciteit

Het productassortiment van Hielscher Ultrasonics omvat het volledige spectrum van ultrasone processoren, van compacte laboratoriumsonicatoren via tafelmodellen en pilotsystemen tot volledig industriële ultrasone processoren die vrachtwagenladingen per uur kunnen verwerken. Dankzij het volledige productassortiment kunnen wij u het meest geschikte ultrasone dispergeerapparaat bieden voor uw verfformuleringen, verwerkingscapaciteit en productiedoelen.
Ultrasone tafelmodellen zijn ideaal voor haalbaarheidstests en procesoptimalisatie. Lineaire opschaling op basis van vastgestelde procesparameters maakt het zeer eenvoudig om de verwerkingscapaciteit te verhogen van kleinere batches tot volledig commerciële productie. Opschaling kan plaatsvinden door een krachtiger ultrasoon dispergeerapparaat te installeren of door meerdere sonicatoren parallel in een cluster te plaatsen. Met de UIP16000 biedt Hielscher het krachtigste ultrasone dispergeerapparaat ter wereld.

Nauwkeurig regelbare amplitudes voor optimale resultaten

Alle sonicatoren van Hielscher zijn nauwkeurig regelbaar en daardoor betrouwbare werkpaarden in de productie. De amplitude is een van de cruciale procesparameters die de efficiëntie en doeltreffendheid van het ultrasoon dispergeren en natmalen van pigmentpasta’s, verven en polymeren beïnvloeden.
Bij alle processoren van Hielscher Ultrasonics kan de amplitude nauwkeurig worden ingesteld. Sonotroden en boosterhoorns zijn accessoires waarmee de amplitude over een nog groter bereik kan worden aangepast. De industriële ultrasone processoren van Hielscher kunnen zeer hoge amplitudes leveren en bieden de vereiste ultrasone intensiteit voor veeleisende toepassingen. Amplitudes tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden aangehouden bij 24/7-bedrijf. Hoge amplitudes zijn essentieel voor toepassingen met krachtige ultrasone golven, zoals nanodispersies, synthese van nanodeeltjes, het malen van primaire deeltjes en mini-emulsies.
Nauwkeurige amplitude-instellingen en de permanente bewaking van de ultrasone procesparameters via slimme software bieden u de mogelijkheid om uw pigmenten en poederslurries onder de meest effectieve ultrasone omstandigheden te behandelen. Optimale sonicatie voor de beste dispersieresultaten!

Eenvoudig, risicovrij testen

Ultrasone processen kunnen volledig lineair worden opgeschaald. Dit betekent dat elk resultaat dat u met een laboratoriumsonicator of tafelmodel sonicator hebt bereikt, met exact dezelfde procesparameters kan worden opgeschaald tot exact hetzelfde resultaat. Dit maakt sonicatie ideaal voor risicovrije haalbaarheidstests, procesoptimalisatie en daaropvolgende implementatie in commerciële productie. Neem contact met ons op om te ontdekken hoe sonicatie uw verf- en pigmentproductie kan verbeteren.

Hoogste kwaliteit – ontworpen en vervaardigd in Duitsland

Als familiebedrijf dat eigendom is van en wordt geleid door de familie, geeft Hielscher de hoogste kwaliteitsnormen voor zijn ultrasone processoren prioriteit. Alle sonicatoren worden ontworpen, vervaardigd en grondig getest op ons hoofdkantoor in Teltow nabij Berlijn, Duitsland. De robuustheid en betrouwbaarheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maken deze tot een werkpaard in uw productie. 24/7-bedrijf onder volledige belasting en in veeleisende omgevingen is een vanzelfsprekende eigenschap van de dispergeerapparaten met hoge prestaties van Hielscher. Dit maakt de ultrasone apparatuur van Hielscher tot een betrouwbaar hulpmiddel dat aan uw eisen voor verfverwerking voldoet.