Homogeneizadores de alto desempenho para tintas

Os misturadores ultrassónicos são uma ferramenta fiável para homogeneizar, dispersar e emulsionar formulações líquidas de tintas e pigmentos. Os homogeneizadores ultrassónicos não só produzem emulsões e dispersões de tintas altamente estáveis e uniformes, como os sonicadores também são utilizados para moer e triturar pigmentos, nanomateriais e partículas primárias. Devido aos excelentes resultados de dispersão e moagem, os homogeneizadores ultrassónicos são utilizados pela indústria das tintas como uma das técnicas mais sofisticadas disponíveis para a mistura de tintas e pastas de pigmentos.

Homogeneização, dispersão e emulsão de tintas

A homogeneização é aplicada para reduzir o tamanho das partículas sólidas ou das gotículas, de modo a facilitar a produção de emulsões e dispersões estáveis de elevada qualidade. Na formulação de tintas, revestimentos e vernizes, um tamanho de partícula uniforme é crucial para obter resultados homogéneos na coloração, no comportamento durante a aplicação e na funcionalidade da formulação da tinta ou do revestimento.

Homogeneizadores ultrassónicos para tintas para formulações de dispersões e emulsões

Os misturadores ultrassónicos de elevado cisalhamento são ideais para aplicações de homogeneização, emulsificação e solubilização, nas quais o tamanho das partículas ou das gotículas e a sua distribuição uniforme são fundamentais para o desempenho e a qualidade da tinta.
A sonicação é a tecnologia preferida para a homogeneização, uma vez que a intensa cavitação acústica dos ultrassons de alta potência consegue fragmentar moléculas de forma fiável até obter uma distribuição uniforme de partículas nas escalas micrométrica e nanométrica. A homogeneização ultrassónica é a técnica mais sofisticada para produzir partículas de tamanho nanométrico e micrométrico. O tamanho das partículas (por exemplo, pigmentos, óleos, ceras, aditivos, etc.) pode ser ajustado individualmente através da aplicação da intensidade ultrassónica adequada.
Além disso, a dispersão ultrassónica pode levar à modificação da superfície dos pigmentos, resultando num aumento significativo da estabilidade da dispersão.

Dispersão ultrassónica de emulsão de látex

Embora as tintas de látex não sejam a formulação de tinta mais complicada de preparar, a sua preparação exige cuidado e todos os componentes de uma formulação de látex têm de ser adicionados numa ordem selecionada. Na primeira etapa de preparação, prepara-se uma suspensão de tinta de base. Para isso, os pigmentos são dispersos em água com agentes molhantes, agentes antiespumantes e outros aditivos necessários para a receita de formulação específica. Os pigmentos de dióxido de titânio (TiO2) são geralmente dispersos primeiro e, em seguida, são adicionados os pigmentos de carga. Para a maioria das formulações, a ordem e a quantidade de adição destes compostos são um fator essencial que influencia a qualidade. Na maioria dos casos, utilizam-se misturadores de pás / rotativos de alta velocidade, que constituem o método mais convencional de emulsificação do látex, para molhar e dispersar as partículas. Com misturadores de pás ou rotativos, a mistura de uma formulação de base consistente é um trabalho moroso. Posteriormente, a emulsão de látex é adicionada à mistura e incorporada com um nível de energia de mistura significativamente inferior. As emulsões de látex são propensas à coalescência ou à quebra e requerem condições de homogeneização suaves. Em seguida, adicionam-se espessantes previamente dispersos para ajustar a viscosidade da emulsão final de tinta de látex à consistência pretendida.
Um dispersor ultrassónico pode realizar a preparação de emulsões de látex de forma fácil e fiável. Como a energia de sonicação e, consequentemente, a intensidade de dispersão podem ser ajustadas à emulsificação e à homogeneização das várias etapas de preparação, é possível evitar de forma fiável a decomposição dos ingredientes ou a quebra da emulsão de látex. A dispersão ultrassónica é uma técnica comprovada para a molhagem completa de pós. A ordem de adição dos materiais, etc., pode ser alterada de acordo com as exigências da formulação. O aporte de energia ultrassónica ajustado de forma ideal permite a expressão plena da coloração dos pigmentos e resulta numa tinta de emulsão de látex de elevada qualidade.
Como o dispersor ultrassónico com célula de fluxo é um sistema fechado, não ocorre arejamento indesejado nem formação de espuma. O sonicador oferece as vantagens de ser robusto e fiável, fácil e seguro de operar, com ciclos de processamento por lotes mais curtos e procedimentos de formulação mais simples. Mesmo com um sonicador de bancada numa configuração de fluxo contínuo, é possível processar volumes de produção substanciais de forma eficaz e económica.

Antes e depois da sonicação: a curva verde mostra o tamanho das partículas antes da sonicação; a curva vermelha representa a distribuição do tamanho das partículas de sílica dispersa por ultrassons.

Dispersão ultrassónica de emulsões de cera

As emulsões e dispersões de cera são aditivos formulados constituídos por partículas de cera finas e estabilizadas, distribuídas homogeneamente em água. Quando a cera é dispersa sob a forma de gotículas nanométricas com uma distribuição muito homogénea, obtém-se uma emulsão de cera estável. Os homogeneizadores ultrassónicos geram forças de cisalhamento intensas e são sistemas de dispersão fiáveis e robustos para produzir nanoemulsões de cera estáveis.
Leia mais sobre a emulsificação ultrassónica de cera!

Homogeneizadores ultrassónicos de elevado cisalhamento para formulações de tintas

Os homogeneizadores, dispersores, emulsionadores e moinhos da Hielscher Ultrasonics são utilizados na produção industrial de tintas e revestimentos de alto desempenho. Com a intensa energia à frequência ultrassónica, os homogeneizadores ultrassónicos criam forças de cisalhamento muito elevadas, turbulências e forças destrutivas. Estas forças ultrassónicas extraordinariamente intensas transmitem o impacto necessário às suspensões sólido-líquido para dispersar e moer as partículas até ao tamanho e à funcionalidade pretendidos.

Moagem ultrassónica de suspensões com elevado teor de sólidos

Os sistemas ultrassónicos em linha podem lidar facilmente com concentrações de sólidos muito elevadas. Desde que o teor de partículas da suspensão permita a sua bombagem e a sua passagem pela célula de fluxo ultrassónica, os homogeneizadores ultrassónicos industriais da Hielscher podem processar de forma fiável qualquer tipo de suspensão altamente viscosa e de consistência pastosa. A moagem ultrassónica por via húmida é habitualmente aplicada para preparar concentrados de pigmentos de tamanho micrométrico e nanométrico. A capacidade de lidar com teores de sólidos tão elevados, mesmo de partículas abrasivas, faz dos homogeneizadores ultrassónicos de elevado cisalhamento a tecnologia mais eficaz e eficiente para a moagem de pigmentos e nanopartículas.

Agitadores ultrassónicos para tanques e reatores de fluxo contínuo

As formulações de tintas podem ser misturadas em tanques abertos ou em lotes, nos quais são inseridas uma ou mais sondas ultrassónicas. A mistura em recipientes abertos com uma configuração como a Hielscher SonoStation (ver imagem à esquerda) é uma configuração ideal para dispersar volumes médios de formulações de viscosidade baixa a média. Para elevados caudais volumétricos, aplicações intensas de moagem e fragmentação de partículas primárias, bem como para suspensões e pastas altamente viscosas, um reator ultrassónico pressurizável é a configuração de eleição.
Um recipiente aberto, como um tanque, não pode ser pressurizado nem é ideal para o processamento uniforme de volumes maiores e/ou altamente viscosos. Um reator ultrassónico de fluxo contínuo pode ser pressurizado até vários barg. A aplicação de pressão durante a sonicação intensifica a cavitação acústica e, consequentemente, as forças de cisalhamento e os efeitos de dispersão / moagem / homogeneização dos ultrassons. Ao mesmo tempo, toda a tinta ou todos os pigmentos são alimentados uniformemente no reator: com o mesmo tempo de residência e sendo processados sob condições ultrassónicas exatamente iguais, obtém-se um resultado de dispersão / moagem muito homogéneo. O tratamento muito uniforme sob forças ultrassónicas intensas resulta em tintas superiores.
A Hielscher Ultrasonics oferece a gama completa de processadores ultrassónicos de alto desempenho com configurações de tanque e reator, fornecendo-lhe o equipamento de dispersão ultrassónica ideal para a sua produção de tintas.

Dispersores ultrassónicos para todas as capacidades de produção

A gama de produtos da Hielscher Ultrasonics abrange todo o espectro de processadores ultrassónicos, desde sonicadores compactos de laboratório, passando por sistemas de bancada e sistemas piloto, até processadores ultrassónicos inteiramente industriais com capacidade para processar cargas de camião por hora. A gama completa de produtos permite-nos oferecer-lhe o dispersor ultrassónico mais adequado às suas formulações de tintas, à capacidade de processamento e aos objetivos de produção.
Os sistemas ultrassónicos de bancada são ideais para testes de viabilidade e otimização de processos. O aumento linear de escala com base em parâmetros de processo estabelecidos torna muito fácil aumentar as capacidades de processamento, desde lotes mais pequenos até à produção inteiramente comercial. O aumento de escala pode ser realizado através da instalação de uma unidade de dispersão ultrassónica mais potente ou do agrupamento de vários sonicadores em paralelo. Com o UIP16000, a Hielscher oferece o dispersor ultrassónico mais potente do mundo.

Amplitudes controláveis com precisão para resultados ótimos

Todos os sonicadores Hielscher podem ser controlados com precisão, sendo, por isso, equipamentos de trabalho fiáveis na produção. A amplitude é um dos parâmetros de processo cruciais que influenciam a eficiência e a eficácia da dispersão ultrassónica e da moagem por via húmida de pastas de pigmentos, tintas e polímeros.
Todos os processadores da Hielscher Ultrasonics permitem ajustar a amplitude com precisão. Os sonotrodos e os amplificadores de amplitude são acessórios que permitem modificar a amplitude numa gama ainda mais ampla. Os processadores ultrassónicos industriais da Hielscher podem fornecer amplitudes muito elevadas e a intensidade ultrassónica necessária para aplicações exigentes. É possível trabalhar facilmente com amplitudes de até 200µm em funcionamento contínuo 24/7. As amplitudes elevadas são essenciais em aplicações de ultrassons de alta potência, tais como nanodispersões, síntese de nanopartículas, moagem de partículas primárias e miniemulsões.
Os ajustes precisos da amplitude e a monitorização permanente dos parâmetros do processo ultrassónico através de software inteligente permitem-lhe tratar os seus pigmentos e suspensões de pós nas condições ultrassónicas mais eficazes. Sonicação ótima para os melhores resultados de dispersão!

Testes fáceis e sem risco

Os processos ultrassónicos podem ser ampliados de forma completamente linear. Isto significa que todos os resultados obtidos com um sonicador de laboratório ou de bancada podem ser reproduzidos à escala ampliada com exatamente o mesmo resultado, utilizando exatamente os mesmos parâmetros de processo. Isto torna a sonicação ideal para testes de viabilidade sem risco, otimização de processos e posterior implementação no fabrico comercial. Contacte-nos para saber como a sonicação pode melhorar a sua produção de tintas e pigmentos.

A mais elevada qualidade – Concebidos e fabricados na Alemanha

Enquanto empresa de propriedade e gestão familiares, a Hielscher dá prioridade aos mais elevados padrões de qualidade para os seus processadores ultrassónicos. Todos os sonicadores são concebidos, fabricados e rigorosamente testados na nossa sede em Teltow, perto de Berlim, na Alemanha. A robustez e a fiabilidade do equipamento ultrassónico da Hielscher fazem dele um equipamento de trabalho incansável na sua produção. O funcionamento 24/7 à carga máxima e em ambientes exigentes é uma característica natural dos dispersores de alto desempenho da Hielscher. Isto faz do equipamento ultrassónico da Hielscher uma ferramenta de trabalho fiável que satisfaz os seus requisitos de processamento de tintas.