Fabrico de corantes com dispersores de alto desempenho

A produção de corantes e suspensões de pigmentos exige uma dispersão e mistura fiáveis. Os homogeneizadores ultrassónicos são altamente eficientes na produção de masterbatches líquidos e pastosos e de suspensões de corantes. Disponíveis para qualquer escala de produção industrial, os dispersores ultrassónicos melhoram significativamente a produção de corantes e pigmentos, proporcionando excelentes resultados de moagem e dispersão, poupanças de energia e uma mudança fácil entre formulações.

Dispersão de corantes com ultrassons de potência

A ultrassonicação por sonda é uma técnica que utiliza ondas ultrassónicas de alta intensidade e baixa frequência para moer, moer por via húmida, desaglomerar e dispersar partículas num meio líquido. A mistura, moagem e dispersão ultrassónicas utilizam o princípio de funcionamento da cavitação acústica. A cavitação ultrassónica/acústica caracteriza-se por microturbulências, forças de cisalhamento muito elevadas e elevados diferenciais de pressão e temperatura que ocorrem localmente. Aplicáveis a processos de produção por lotes e em fluxo contínuo, os sonicadores são utilizados na produção em linha em grande escala, bem como em I+D e no controlo de qualidade.
Saiba mais sobre a moagem ultrassónica de pigmentos e a esterilização microbiana simultâneas de formulações de tintas e revestimentos (de base aquosa)!
 

Vantagens da dispersão de corantes por ultrassonicação

No contexto do fabrico industrial de corantes à base de pigmentos, a ultrassonicação por sonda oferece várias vantagens e pode superar os moinhos e dispersores tradicionais em eficiência:
 

• Dispersão melhorada: A ultrassonicação pode desfazer eficazmente os aglomerados de pigmentos e promover uma melhor dispersão, conduzindo a uma maior intensidade da cor e a uma elevada uniformidade.
• Redução do tamanho das partículas: A energia de cavitação gerada por ultrassons pode reduzir o tamanho das partículas dos pigmentos, resultando num corante mais fino e homogéneo. As forças de cisalhamento extremamente elevadas geradas pelos ultrassons de potência criam jatos de líquido que aceleram as partículas no líquido. Quando as partículas colidem umas com as outras, fragmentam-se em pedaços minúsculos. Durante estas colisões entre partículas, a superfície das partículas também sofre erosão e torna-se mais lisa. A sonicação é uma técnica altamente eficiente para a produção de nanopartículas e suspensões coloidais de dimensão nanométrica. Partículas de menor tamanho podem proporcionar vantagens como uma maior saturação da cor e uma melhor estabilidade.
• Dispensa de meios de moagem: Os meios de moagem, como esferas e pérolas utilizados nos moinhos tradicionais, podem contaminar o produto devido à erosão, deixando resíduos indesejados na dispersão de pigmentos. Consequentemente, evita-se a remoção e limpeza dessas esferas, que exigem muita mão de obra. A homogeneização ultrassónica funciona sem meios de moagem e utiliza, em vez deles, as partículas sólidas do produto pigmentário como meios de moagem. As forças de cisalhamento da cavitação aceleram as partículas no líquido até velocidades extremamente elevadas. Consequentemente, as partículas colidem umas com as outras e fragmentam-se.
• Eficiência em termos de tempo e energia: A ultrassonicação por sonda é um processo relativamente rápido que pode conseguir uma dispersão eficiente num tempo significativamente mais curto do que os métodos tradicionais. Esta eficiência pode proporcionar poupanças de tempo e energia e uma maior produtividade no fabrico industrial.
• Controlo do processo: O equipamento ultrassónico permite um controlo preciso de parâmetros de processamento importantes, como a energia fornecida, a intensidade, a temperatura, a pressão e a duração. Isto permite aos fabricantes ajustar as condições do processo em função dos pigmentos, otimizar o processo de moagem por via húmida e dispersão e adaptar as propriedades dos corantes a requisitos específicos.

Moagem e dispersão ultrassónicas de pigmentos nacarados. O gráfico vermelho mostra a distribuição do tamanho das partículas antes da sonicação, a curva verde corresponde ao período durante a sonicação e a curva azul mostra os pigmentos finais após a dispersão ultrassónica.

Produção de masterbatches com homogeneizadores ultrassónicos

Os masterbatches são concentrados de corantes e/ou aditivos numa matriz viscosa com um teor de corantes e/ou aditivos superior ao da aplicação final. Existem diferentes formas de fornecimento (granulado, líquido – pasta, pó). Os homogeneizadores ultrassónicos são altamente eficientes na dispersão uniforme de pigmentos em masterbatches líquidos e pastosos. As partículas de pigmento podem ser dispersas e moídas utilizando as intensas forças de cavitação e a agitação dos ultrassons de potência para reduzir o tamanho das partículas a dimensões submicrométricas e nanométricas.

SonoStation: Sistema móvel de dispersão chave na mão, composto por dispersores ultrassónicos, bomba, agitador e depósito

Dispersores ultrassónicos de alto desempenho para o fabrico de corantes

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A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos sonicadores: