Ultrassons de potência para uma estabilidade microbiana avançada das tintas
- A deterioração microbiana pode danificar tanto as formulações de tintas de base aquosa como as de base solvente.
- A regulamentação ambiental restringe a utilização de biocidas. A sonicação é um método eficaz e amigo do ambiente para a conservação de tintas.
- Os ultrassons de potência permitem até a reciclagem de tintas e revestimentos deteriorados por microrganismos.
Conservação ultrassónica de tintas
A conservação de tintas envolve a prevenção do crescimento de bactérias e de outros microrganismos. Geralmente, adicionam-se biocidas à formulação da tinta para eliminar os microrganismos. Com a crescente procura de tintas sustentáveis, não tóxicas e amigas do ambiente, as formulações de tintas são atualmente produzidas com teores mais baixos de compostos orgânicos voláteis (COV) e apresentam frequentemente um teor de água mais elevado. Como desvantagem, estas formulações sustentáveis são significativamente mais suscetíveis à alteração e à deterioração microbianas.
Os ultrassons de potência são um método ecológico de conservação de tintas e revestimentos. A destruição celular e a lise eficazes dos microrganismos ajudam a produzir tintas com baixos teores de COV e de biocidas – mas com um longo prazo de conservação e uma boa estabilidade do produto.
Deterioração microbiana da tinta
As tintas de base aquosa e de base solvente são utilizadas pelas suas propriedades decorativas e protetoras. Os sistemas de base aquosa são particularmente suscetíveis à biodeterioração microbiana.
Como a regulamentação ambiental se torna continuamente mais rigorosa, a quantidade de biocidas nas tintas tem de ser reduzida, uma vez que estes biocidas podem ser prejudiciais para o ambiente e para a saúde humana. Por conseguinte, a regulamentação ambiental tem limitado substancialmente a utilização de biocidas. Os biocidas são utilizados para prevenir e reduzir a alteração microbiana de tintas e revestimentos. Permitem um prazo de conservação e uma capacidade de armazenamento do produto de tinta significativamente maiores. Devido à redução da utilização de biocidas, é necessário um método alternativo de conservação.
Os ultrassons de potência são uma técnica bem conhecida de rutura celular e conservação, que demonstrou reduzir / substituir a utilização de produtos químicos antimicrobianos agressivos.
Consequências da alteração microbiana
A contaminação da tinta é causada pelo crescimento e/ou pela introdução de células microbianas indesejadas na formulação e pode resultar nas seguintes formas de degradação:
- alteração da cor
- formação de gases
- mau odor
- perda de viscosidade
- filância, bolor, limo
- separação de fases
A estabilidade microbiana das tintas é uma característica de qualidade importante, uma vez que se sabe que qualquer crescimento deste tipo no produto enlatado prejudica a sua utilização funcional. Os ultrassons de potência ajudam a melhorar a estabilidade microbiana e cinética da sua formulação de tinta!
Reciclagem ultrassónica de tintas deterioradas por microrganismos
Se as tintas já se tiverem deteriorado devido a uma conservação insuficiente, a sonicação permite reciclar tintas e revestimentos no estado húmido. Quando as tintas e os revestimentos ultrapassam o seu prazo de conservação, a formulação pode ser recondicionada por sonicação. A instabilidade e a alteração da formulação podem ser revertidas: a sonicação intensa provoca a rutura dos microrganismos, conserva e estabiliza a formulação, de modo que a tinta volta a ser um produto comercializável. O produto reciclado pode ser introduzido no fluxo de formulação e novamente enlatado para venda.
Este processo simples permite reciclar formulações de tintas deterioradas, evitando perdas económicas devido à alteração do produto (incluindo os custos de eliminação de resíduos).
Vantagens dos ultrassons de potência:
Uma etapa – múltiplos efeitos
- Os ultrassons de potência conservam a sua formulação de tinta ao provocar a rutura de microrganismos, fungos e algas
- Os ultrassons moem, dispersam e desaglomeram partículas até dimensões micrométricas e nanométricas
- A sonicação ajuda a desgaseificar a formulação
- Reciclagem de produtos deteriorados que ultrapassaram o seu prazo de conservação
Obtenha uma formulação de tinta homogénea e estável com ultrassons de potência!
Um dispositivo para realizar 3 etapas de processo
A sonicação é uma técnica de processamento muito versátil. Um homogeneizador ultrassónico instalado pode realizar três etapas de processo:
- moagem, desaglomeração e dispersão
- estabilização microbiana e conservação
- desgaseificação da formulação
Ultrassons de potência industriais
Da Hielscher, os dispositivos ultrassónicos industriais podem ser facilmente instalados e integrados em instalações de produção existentes. Para elevadas capacidades de processamento, as nossas unidades ultrassónicas robustas são utilizadas sobretudo como sistemas em linha. A formulação da tinta pode ser alimentada através de uma configuração de passagem única ou de recirculação. O número de passagens pela zona de cavitação intensa no reator ultrassónico pode ser adaptado ao produto e aos requisitos específicos.
Os sistemas ultrassónicos da Hielscher, como o UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 ou UIP16000 podem ser agrupados, de modo que praticamente não há limite para a capacidade de produção.
Todos os sonicadores são construídos para funcionar 24/7 e necessitam de muito pouca manutenção. As câmaras dos reatores são fáceis de limpar graças à sua geometria simples e ao equipamento de limpeza ultrassónica instalado no local (CIP).
Sonicador para serviço intensivo UIP16000 (16kW)
Ultrassons de potência para a conservação de tintas: UIP1500hd
Bibliografia/Referências
- Downey, A. (2012): A utilização de biocidas na conservação de tintas. In: H.W. Rossmoore: Manual de utilização de biocidas e conservantes. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Análise da degradação de tintas por espécies de fungos e bactérias. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753–760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Avaliação microbiana e deterioração de tintas e produtos de pintura. J. Environ. Biol. 30(5), 835–840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Biodegradação de tintas: estado atual. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977–1987.
Informações úteis
Dispersão de pigmentos
- Molhagem: o pó de pigmento seco tem de ser molhado. Durante a molhagem, a superfície das partículas e dos aglomerados de pigmento é revestida pelo líquido.
- Desaglomeração / Separação: os agregados e os aglomerados têm de ser desfeitos, para que a superfície de cada partícula individual seja coberta pelo líquido. Os ultrassons de potência são uma ferramenta muito eficaz para moer, dispersar e desaglomerar partículas numa formulação homogénea. Além disso, a sonicação promove a desgaseificação da formulação.
- Estabilização: a formulação é estabilizada para manter o tamanho das partículas. Um método eficaz de moagem e dispersão contribui para uma distribuição estável do tamanho das partículas e para a estabilização durante o armazenamento.
Alteração microbiana
Os organismos Gram-negativos habitualmente encontrados em tintas de base aquosa contaminadas incluem Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. e Aerobacter sp.
Também podem ser encontrados organismos Gram-positivos de Bacillus sp. em tintas contaminadas. Os géneros de fungos mais comuns encontrados na película seca de tinta contaminada são Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium e Penicillium.
Com a crescente procura de tintas sustentáveis, não tóxicas e amigas do ambiente, as tintas são formuladas com teores mais baixos de COV e apresentam frequentemente um teor de água mais elevado.
As tintas menos tóxicas e ambientalmente aceitáveis tendem a ter um prazo de conservação mais curto e apresentam uma maior incidência de infeção microbiana.
A alteração microbiológica de revestimentos de superfície de base aquosa pode resultar em perdas económicas graves para o fabricante.
Os efeitos da atividade bacteriana e fúngica são a perda de viscosidade, a formação de gases, o mau odor e a degradação visível. Além disso, a alteração da cor causada por enzimas produzidas por microrganismos pode provocar mudanças no produto muito tempo depois do processo de formulação. A perda de viscosidade da formulação da tinta pode ser frequentemente observada como resultado da decomposição dos agentes espessantes celulósicos.
Formulações de tintas
As tintas de base aquosa e de base solvente são utilizadas, por exemplo, em paredes exteriores ou interiores de complexos residenciais. Estas tintas têm duas funções básicas: proteção e decoração. A contaminação microbiana da tinta no estado húmido e das películas secas pode destruir estas funções, resultando em degradação, falhas funcionais e deficiências óticas / estéticas. Os conservantes para tintas são uma opção química para prevenir a alteração microbiana ou mantê-la num nível reduzido. Os conservantes comuns para tintas e revestimentos dentro da lata (biocidas / fungicidas / microbicidas) incluem O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) e chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Por razões ambientais e de saúde, é favorável reduzir ou evitar a utilização destes produtos químicos.
Os ultrassons de potência são uma alternativa ecológica que pode substituir a utilização de biocidas ou reduzir a quantidade de biocidas necessária para conservar a tinta no estado húmido.