Krachtige ultrasone behandeling voor verbeterde microbiële stabiliteit van verf
- Microbiële aantasting kan zowel watergedragen als oplosmiddelgedragen verfformuleringen beschadigen.
- Milieuvoorschriften beperken het gebruik van biociden. Sonicatie is een milieuvriendelijke, effectieve methode voor de conservering van verf.
- Krachtige ultrasone behandeling maakt zelfs de recycling van microbieel bedorven verf en coatings mogelijk.
Ultrasone conservering van verf
De conservering van verf omvat het voorkomen van de groei van bacteriën en andere micro-organismen. Doorgaans worden biociden aan de verfformulering toegevoegd om de micro-organismen te doden. Door de toenemende vraag naar duurzame, niet-giftige, milieuvriendelijke verf worden verfformuleringen tegenwoordig geproduceerd met lagere gehalten aan vluchtige organische stoffen (VOS) en hebben ze vaak een hoger watergehalte. Een nadeel is dat deze duurzame formuleringen aanzienlijk gevoeliger zijn voor microbieel bederf en microbiële aantasting.
Krachtige ultrasone behandeling is een groene conserveringsmethode voor verf en coatings. De effectieve celvernietiging en lysis van de micro-organismen helpen bij de productie van verf met een laag VOS- en biocidegehalte – maar met een lange houdbaarheid en een goede productstabiliteit.
Microbiële aantasting van verf
Watergedragen en oplosmiddelgedragen verf worden gebruikt vanwege hun decoratieve en beschermende eigenschappen. Vooral watergedragen systemen zijn gevoelig voor microbiële aantasting.
Omdat de milieuvoorschriften voortdurend strenger worden, moet de hoeveelheid biociden in verf worden verminderd, aangezien deze biociden schadelijk kunnen zijn voor het milieu en de menselijke gezondheid. Daarom hebben milieuvoorschriften het gebruik van biociden aanzienlijk beperkt. Biociden worden gebruikt om microbieel bederf van verf en coatings te voorkomen en te verminderen. Ze zorgen voor een aanzienlijk langere houdbaarheid en betere bewaarbaarheid van het verfproduct. Door het verminderde gebruik van biociden is een alternatieve conserveringsmethode nodig.
Krachtige ultrasone behandeling is een bekende techniek voor celontsluiting en conservering, waarvan is aangetoond dat deze het gebruik van agressieve antimicrobiële chemicaliën vermindert / vervangt.
Gevolgen van microbieel bederf
Verontreiniging van verf wordt veroorzaakt door de groei en/of het binnendringen van ongewenste microbiële cellen in de formulering en kan leiden tot de volgende vormen van aantasting:
- verkleuring
- gasvorming
- onaangename geur
- viscositeitsverlies
- draderigheid, schimmel, slijm
- fasescheiding
De microbiële stabiliteit van verf is een belangrijk kwaliteitskenmerk, aangezien bekend is dat dergelijke groei in het product in de verpakking de functionele bruikbaarheid ervan aantast. Krachtige ultrasone behandeling helpt u de microbiële en kinetische stabiliteit van uw verfformulering te verbeteren!
Ultrasone recycling van microbieel aangetaste verf
Als verf al bedorven is door onvoldoende conservering, biedt sonicatie u de mogelijkheid om verf en coatings in natte toestand te recyclen. Wanneer verf en coatings hun houdbaarheid hebben overschreden, kan de formulering door sonicatie worden hersteld. De instabiliteit en het bederf van de formulering kunnen worden teruggedraaid: intense sonicatie vernietigt de micro-organismen, conserveert en stabiliseert de formulering, zodat de verf weer een verkoopbaar product wordt. Het gerecyclede product kan aan de formuleringsstroom worden toegevoegd en opnieuw in blikken worden verpakt voor verkoop.
Met dit eenvoudige proces kunt u aangetaste verfformuleringen recyclen en economische verliezen door bederf voorkomen (inclusief de kosten voor afvalverwijdering).
Voordelen van krachtige ultrasone behandeling:
Eén stap – meerdere effecten
- Krachtige ultrasone behandeling conserveert uw verfformulering door micro-organismen, schimmels en algen te vernietigen
- Ultrasone behandeling maalt, dispergeert en deagglomereert deeltjes tot micro- en nanogrootte
- Sonicatie helpt de formulering te ontgassen
- Recycling van bedorven producten die hun houdbaarheid hebben overschreden
Verkrijg een homogene en stabiele verfformulering met krachtige ultrasone behandeling!
Eén apparaat om 3 processtappen uit te voeren
Sonicatie is een zeer veelzijdige verwerkingstechniek. Eén geïnstalleerde ultrasone homogenisator kan drie processtappen uitvoeren:
- malen, deagglomeratie en dispersie
- microbiële stabilisatie en conservering
- ontgassing van de formulering
Industriële krachtige ultrasone behandeling
De Hielscher industriële ultrasone apparaten kunnen eenvoudig worden geïnstalleerd en achteraf in bestaande productiefaciliteiten worden ingebouwd. Voor hoge verwerkingscapaciteiten worden onze robuuste ultrasone units meestal als inline-systemen gebruikt. De verfformulering kan worden toegevoerd via een opstelling met eenmalige doorvoer of via een recirculatieopstelling. Het aantal passages door de cavitatiehotspot in de ultrasone reactor kan worden aangepast aan het product en de specifieke vereisten.
De ultrasone systemen van Hielscher, zoals de UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 of UIP16000 kunnen worden geclusterd, zodat er vrijwel geen grens is aan de productiecapaciteit.
Alle sonicators zijn gebouwd voor bedrijf 24/7 en hebben zeer weinig onderhoud nodig. De reactorkamers zijn eenvoudig te reinigen dankzij hun eenvoudige geometrie en de aanwezige ultrasone reiniger (CIP).
Ultrasone sonicator voor zware toepassingen UIP16000 (16kW)
Krachtige ultrasone behandeling voor de conservering van verf: UIP1500hd
Literatuur/referenties
- Downey, A. (2012): Het gebruik van biociden bij de conservering van verf. In: H.W. Rossmoore: Handboek voor het gebruik van biociden en conserveermiddelen. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analyse van de aantasting van verf door schimmel- en bacteriesoorten. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753–760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Microbiële evaluatie en aantasting van verf en verfproducten. J. Environ. Biol. 30(5), 835–840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Biologische afbraak van verf: de huidige stand van zaken. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977–1987.
Wetenswaardigheden
Pigmentdispersie
- Bevochtiging: Het droge pigmentpoeder moet worden bevochtigd. Tijdens de bevochtiging wordt het oppervlak van de pigmentdeeltjes en agglomeraten met de vloeistof bedekt.
- Deagglomeratie / scheiding: Aggregaten en agglomeraten moeten worden opgebroken, zodat het oppervlak van elk afzonderlijk deeltje met de vloeistof wordt bedekt. Krachtige ultrasone behandeling is een zeer effectief hulpmiddel voor het malen, dispergeren en deagglomereren van deeltjes tot een homogene formulering. Bovendien bevordert sonicatie de ontgassing van de formulering.
- Stabilisatie: De formulering wordt gestabiliseerd om de deeltjesgrootte te behouden. Een effectieve methode voor malen en dispergeren ondersteunt een stabiele deeltjesgrootteverdeling en de stabilisatie tijdens de opslag.
Microbieel bederf
Gramnegatieve organismen die vaak in verontreinigde watergedragen verf worden aangetroffen, zijn onder meer Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. en Aerobacter sp.
Grampositieve organismen van Bacillus sp. kunnen ook in verontreinigde verf worden aangetroffen. De meest voorkomende schimmelsoorten op verontreinigde droge verffilms zijn Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium en Penicillium.
Door de toenemende vraag naar duurzame, niet-giftige, milieuvriendelijke verf wordt verf geformuleerd met lagere VOS-gehalten en heeft deze vaak een hoger watergehalte.
Minder giftige, milieuvriendelijke verf heeft doorgaans een kortere houdbaarheid en vertoont vaker microbiële infecties.
Microbiologisch bederf van watergedragen oppervlaktecoatings kan tot ernstige economische verliezen voor de fabrikant leiden.
De effecten van bacteriële activiteit en schimmelactiviteit zijn viscositeitsverlies, gasvorming, onaangename geur en zichtbare aantasting. Bovendien kan verkleuring door microbieel geproduceerde enzymen nog lang na het formuleringsproces tot veranderingen in het product leiden. Viscositeitsverlies van de verfformulering kan vaak worden waargenomen als gevolg van de afbraak van verdikkingsmiddelen op basis van cellulose.
Verfformuleringen
Watergedragen en oplosmiddelgedragen verf worden bijvoorbeeld gebruikt op buiten- of binnenmuren van wooncomplexen. Deze verf heeft twee basisfuncties: bescherming en decoratie. Microbiële verontreiniging van verf in natte toestand en op gedroogde films kan deze functies tenietdoen, wat leidt tot aantasting, functieverlies en optische / esthetische tekortkomingen. Conserveermiddelen voor verf zijn een chemische optie om microbieel bederf te voorkomen of tot een laag niveau te beperken. Veelgebruikte conserveermiddelen voor verf en coatings in de verpakking (biociden / fungiciden / microbiciden) zijn onder meer O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) en chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Om milieu- en gezondheidsredenen is het gunstig om het gebruik van deze chemicaliën te verminderen of te vermijden.
Krachtige ultrasone behandeling is een groen alternatief dat het gebruik van biociden kan vervangen of de hoeveelheid biociden kan verminderen die nodig is om verf in natte toestand te conserveren.