Mieszarki ultradźwiękowe są niezawodnym narzędziem do homogenizacji, dyspergowania i emulgowania płynnych preparatów malarskich. Homogenizatory ultradźwiękowe nie tylko wytwarzają bardzo stabilne, jednolite emulsje i dyspersje farb, ale także służą do mielenia i rozdrabniania pigmentów, nanomateriałów i cząstek pierwotnych. Szeroki zakres możliwości homogenizatorów ultradźwiękowych czyni z nich najbardziej zaawansowane urządzenia do mieszania farb.

Homogenizacja farby, dyspersja i emulsja

Homogenizacja jest stosowana w celu zmniejszenia wielkości cząstek ciał stałych lub kropli w celu ułatwienia produkcji stabilnych, wysokiej jakości emulsji i dyspersji. W przypadku farb, powłok i lakierów, jednolita wielkość cząstek ma kluczowe znaczenie dla uzyskania równomiernych wyników w zakresie barwienia, zachowania się aplikacji i funkcjonalności farby lub powłoki.

Homogenizatory farb ultradźwiękowych do preparatów dyspersyjnych i emulsyjnych

Ultradźwiękowe mieszalniki wysokociśnieniowe są idealne do zastosowań homogenizacyjnych, emulgacyjnych i rozpuszczających, gdzie wielkość cząstek lub kropli oraz równomierny rozkład mają kluczowe znaczenie dla wydajności i jakości farby.
Ultrasonizacja jest preferowaną technologią homogenizacji, ponieważ intensywna kawitacja akustyczna ultradźwięków wysokiej mocy jest w stanie niezawodnie rozbić cząsteczki do równomiernego rozkładu w zakresie mikronowym i nano-zakresie. Homogenizacja ultradźwiękowa jest najbardziej zaawansowaną techniką wytwarzania cząstek o rozmiarach nano- i mikronowych. Wielkość cząstek (np. pigmentów, olejów, wosków, dodatków itp.) może być indywidualnie dostosowana poprzez zastosowanie odpowiedniej intensywności ultradźwięków.
Ponadto dyspersja ultradźwiękowa może prowadzić do powierzchniowej modyfikacji pigmentów, co znacznie zwiększa stabilność dyspersji.

Dyspersja ultradźwiękowa Nanofillerów

Do powłok takich jak polimery lub żywice stosuje się wypełniacze nanometryczne. Takie nanonapełniacze mogą znacznie poprawić właściwości mechaniczne, np. odporność na promieniowanie UV, odporność na zarysowania, sztywność i wytrzymałość/wytrzymałość na rozciąganie niektórych materiałów. Główną różnicą pomiędzy konwencjonalnymi wypełniaczami mikronowymi a nanonapełniaczami jest wysoki współczynnik powierzchni właściwej, a tym samym całkowicie zmieniona charakterystyka nanonapełniaczy. Nanomateriały (np. nanonapełniacze) muszą być równomiernie rozproszone w farbie lub preparacie powłoki, tak aby cała powierzchnia mogła oddziaływać z otaczającą ją matrycą. Nanonapełniacze mogą wyrażać swoje niezwykłe właściwości materiałowe tylko wtedy, gdy są rozproszone jako pojedyncze rozproszone nanocząsteczki. Ultrasonograficzne homogenizatory i dyspergatory to doskonała technologia mieszania, która umożliwia detoksykację, dezaglomeryzację i równomierne zdyspergowanie nanocząstek, takich jak nanonapełniacze, w matrycy (np. polimery, epoksydy lub żywice). Ponieważ ultradźwiękowe siły ścinające przerywają wiązania międzycząsteczkowe, każda cząsteczka ulega pojedynczej dyspersji w matrycy i zachowuje swoje pełne właściwości. Dzięki temu ultradźwiękowa dyspersja i homogenizacja jest najbardziej niezawodną metodą produkcji wysokowydajnych powłok.

Ultradźwiękowy dyspergujący ma znaczące zalety w stosunku konwencjonalnych technik mielenia

Dyspersja ultradźwiękowa emulsji lateksowej

Chociaż farby lateksowe nie są najbardziej skomplikowanym preparatem do przygotowania, to jednak muszą być starannie przygotowane i wszystkie składniki preparatu lateksowego muszą być dodawane w wybranej kolejności. W pierwszym etapie przygotowania przygotowuje się podstawową zawiesinę farby. Dlatego też pigmenty są dyspergowane w wodzie ze środkami zwilżającymi, przeciwpieniącymi i innymi dodatkami wymaganymi do konkretnej receptury preparatu. Pigmenty z dwutlenku tytanu (TiO2) są zwykle najpierw dyspergowane, a następnie dodawane są pigmenty z wypełniaczem. Dla większości receptur kolejność i miara dodawania tych związków jest istotnym, jakościowo wpływającym czynnikiem. Najczęściej do zwilżania i dyspergowania cząstek stosuje się szybkie mieszadła łopatkowe/obrotowe, które są najbardziej konwencjonalną metodą emulgowania lateksu. W przypadku mieszadeł łopatkowych lub obrotowych, mieszanie stałej formuły bazowej jest czasochłonnym procesem. Następnie emulsja lateksowa jest dodawana do mieszanki i włączana przez znacznie niższy poziom energii mieszania. Emulsje lateksowe są podatne na koalescencję lub pękanie i wymagają łagodnych warunków homogenizacji. Następnie dodaje się już wstępnie rozproszone zagęszczacze, aby dostosować lepkość końcowej emulsji lateksowej do pożądanej konsystencji.
Dyspergator ultradźwiękowy łatwo i niezawodnie radzi sobie z przygotowaniem emulsji lateksowych. Ponieważ energia soniczna, a tym samym intensywność dyspergowania, może być dostosowana do emusyfikacji i homogenizacji poszczególnych etapów przygotowania, można niezawodnie zapobiegać rozkładowi składników lub łamaniu się emulsji lateksowej. Dyspersja ultradźwiękowa jest sprawdzoną techniką całkowitego zwilżenia proszku. Kolejność dodawania materiałów itp. może być zmieniana w zależności od potrzeb preparatu. Idealnie dobrany nakład energii ultradźwiękowej pozwala na pełną ekspresję barwy pigmentów i daje w efekcie wysokiej jakości farbę emulsyjną lateksową.
Ponieważ dyspergator ultradźwiękowy z komórką przepływową jest systemem zamkniętym, nie dochodzi do niepożądanego napowietrzania ani spieniania. Zaletą dyspergatora ultradźwiękowego jest jego solidność i niezawodność, łatwość i bezpieczeństwo obsługi, krótsze cykle wsadowe i prostsze procedury recepturowania. Nawet przy użyciu stacjonarnego ultrasonografu w układzie przepływowym można efektywnie i ekonomicznie przetwarzać znaczne ilości produktu.

Przed i po sonikacji: Zielona linia przedstawia wielkość cząstek przed sonikacją czerwona krzywa rozkładu wielkości cząstek ultradźwiękowo rozproszonej krzemionki.

Dyspersja ultradźwiękowa emulsji woskowych

Emulsje i dyspersje woskowe są opracowanymi dodatkami składającymi się z drobnych i stabilizowanych cząstek wosku, jednorodnie rozmieszczonych w wodzie. Po rozproszeniu wosku w postaci nanokropel o bardzo jednorodnym rozkładzie kropel uzyskuje się stabilne emulsje woskowe. Homogenizatory ultradźwiękowe wytwarzają intensywne siły ścinające i są niezawodnymi i wytrzymałymi systemami dyspergującymi, które wytwarzają stabilne nanoemulsje woskowe.
Dowiedz się więcej o emulgowaniu woskiem ultradźwiękowym!

Ultrasoniczne homogenizatory o wysokim stopniu rozdrobnienia do preparatów malarskich

Homogenizatory, dyspergatory, emulgatory i młyny Hielscher Ultrasonics są stosowane w przemysłowej produkcji wysokowydajnych farb i powłok. Dzięki intensywnej energii częstotliwości ultradźwiękowej homogenizatory ultradźwiękowe wytwarzają bardzo duże siły ścinające, turbulencje i siły niszczące. Te niezwykle intensywne siły ultradźwiękowe łączą w sobie wymagany wpływ na zawiesiny stało-cieczowe w celu rozproszenia i zmielenia cząstek do pożądanej wielkości i funkcjonalności.

Frezowanie ultradźwiękowe nośników o dużej gęstości

Ultradźwiękowe systemy inline z łatwością radzą sobie z bardzo wysokimi stężeniami substancji stałych. Tak długo, jak długo można pompować cząstki zawiesiny i podawać je przez ultradźwiękową komorę przepływową, przemysłowe homogenizatory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą niezawodnie przetwarzać każdy rodzaj zawiesiny o dużej lepkości i konsystencji pasty. Frezowanie ultradźwiękowe na mokro jest powszechnie stosowane w celu przygotowania głównych partii pigmentów o wielkości mikronów i nano-pigmentów. Zdolność radzenia sobie z tak dużymi obciążeniami stałymi nawet cząstek ściernych sprawia, że ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim stopniu rozdrobnienia są najskuteczniejszą i najbardziej wydajną technologią mielenia pigmentów i nanocząstek.

Zbiornikowe mieszadła ultradźwiękowe i reaktory przepływowe

Preparaty malarskie mogą być mieszane w otwartych zbiornikach lub wsadach, w których umieszcza się jedną lub więcej sond ultradźwiękowych. Mieszanie w otwartych zbiornikach przy użyciu zestawu takiego jak Hielscher SonoStation (patrz zdjęcie po lewej) jest idealnym rozwiązaniem do rozpraszania średnich objętości preparatów o niskiej i średniej lepkości. W przypadku dużej wydajności objętościowej, intensywnych zastosowań mielenia i rozbijania cząstek pierwotnych, jak również w przypadku zawiesin i past o dużej lepkości, do wyboru jest reaktor ultradźwiękowy z możliwością regulacji ciśnienia.
Otwarty zbiornik, taki jak zbiornik, nie może być pod ciśnieniem, ani nie jest idealny do równomiernej obróbki większych i/lub bardzo lepkich objętości. Przepływowy reaktor ultradźwiękowy może pracować pod ciśnieniem do kilku barg. Nacisk podczas sondy wzmacnia kawitację akustyczną, a tym samym siły ścinające i efekty rozpraszania / frezowania / homogenizacji ultradźwięków. Jednocześnie wszystkie farby i pigmenty są równomiernie wprowadzane do reaktora: przy takim samym czasie przebywania i przetwarzaniu w dokładnie takich samych warunkach ultradźwiękowych uzyskuje się bardzo jednorodny efekt dyspersji / frezowania. Bardzo równomierna obróbka przy intensywnych siłach ultradźwiękowych daje w efekcie doskonałe produkty lakiernicze.
Firma Hielscher Ultrasonics oferuje pełen zakres wysokowydajnych procesorów ultradźwiękowych z zestawem zbiorników i reaktorów, dostarczając Państwu idealne urządzenia do dyspergowania ultradźwiękowego do produkcji farb.

Dyspersje ultradźwiękowe dla każdej pojemności produktu

Asortyment produktów firmy Hielscher Ultrasonics obejmuje pełne spektrum procesorów ultradźwiękowych, od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, poprzez systemy stacjonarne i pilotażowe, aż po w pełni przemysłowe procesory ultradźwiękowe o wydajności umożliwiającej przetwarzanie ciężarówek na godzinę. Pełna gama produktów pozwala nam na zaoferowanie Państwu najbardziej odpowiednich dyspergatorów ultradźwiękowych dla Państwa receptur farb, wydajności procesu i celów produkcyjnych.
Ultradźwiękowe systemy stacjonarne są idealne do badań wykonalności i optymalizacji procesów. Liniowe skalowanie w oparciu o ustalone parametry procesowe umożliwia bardzo łatwe zwiększenie mocy przerobowych z mniejszych partii do w pełni komercyjnej produkcji. Skalowanie może być wykonane poprzez zainstalowanie wydajniejszego urządzenia do rozpraszania ultradźwięków lub grupowanie kilku ultrasonografów równolegle. Dzięki UIP16000 firma Hielscher oferuje najmocniejsze dyspergatory ultradźwiękowe na świecie.

Precyzyjnie regulowane amplitudy dla uzyskania optymalnych wyników

Wszystkie ultradźwięki firmy Hielscher są precyzyjnie sterowane i dzięki temu niezawodnie pracują z końmi roboczymi w produkcji. Amplituda jest jednym z kluczowych parametrów procesu, który wpływa na efektywność i skuteczność dyspergowania ultradźwiękowego i mielenia na mokro past pigmentowych, farb i polimerów.
Wszystkie ultradźwięki Hielscher Ultrasonics’ Procesory pozwalają na precyzyjne ustawienie amplitudy. Sonotrody i klaksony wzmacniające są akcesoriami pozwalającymi na modyfikację amplitudy w jeszcze szerszym zakresie. Przemysłowe procesory ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą dostarczać bardzo duże amplitudy i zapewnić wymaganą intensywność ultradźwiękową dla wymagających zastosowań. Amplitudy do 200µm można z łatwością pracować w trybie ciągłym w trybie 24/7. Wysokie amplitudy są niezbędne w przypadku zastosowań ultradźwiękowych o dużej mocy, takich jak nanodyspersje, synteza nanocząsteczek, frezowanie cząstek pierwotnych i miniemulsje.
Precyzyjne ustawienia amplitudy i stałe monitorowanie parametrów procesu ultradźwiękowego za pomocą inteligentnego oprogramowania dają możliwość obróbki pigmentów i zawiesin proszkowych w najbardziej efektywnych warunkach ultradźwiękowych. Optymalna sonikacja dla uzyskania najlepszych wyników dyspersji!

Łatwe, wolne od ryzyka testowanie

Procesy ultradźwiękowe mogą być całkowicie liniowo skalowane. Oznacza to, że każdy wynik uzyskany za pomocą laboratorium lub stacjonarnego ultrasonografu może być skalowany na dokładnie taką samą wydajność przy użyciu dokładnie takich samych parametrów procesu. Dzięki temu ultradźwięki nadają się idealnie do bezinwazyjnych testów wykonalności, optymalizacji procesów i późniejszego wdrożenia do produkcji komercyjnej. Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się, w jaki sposób ultradźwiękowanie może poprawić produkcję farb i pigmentów.

Najwyższa jakość – Zaprojektowane i wyprodukowane w Niemczech

Jako firma rodzinna i prowadzona przez rodzinę, Hielscher stawia na najwyższą jakość swoich procesorów ultradźwiękowych. Wszystkie ultradźwięki są projektowane, produkowane i dokładnie testowane w naszej siedzibie w Teltow koło Berlina w Niemczech. Solidność i niezawodność urządzeń ultradźwiękowych firmy Hielscher czyni z nich konia roboczego w Państwa produkcji. Praca 24/7 przy pełnym obciążeniu i w wymagających środowiskach jest naturalną cechą wysokowydajnych dyspergatorów firmy Hielscher. To sprawia, że urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher są niezawodnym narzędziem pracy, spełniającym Państwa wymagania w zakresie obróbki lakierów.