Fabricarea coloranților folosind dispersoare de înaltă performanță
Producția de coloranți și suspensii de pigmenți necesită dispersie și amestecare fiabilă. Omogenizatoare cu ultrasunete sunt extrem de eficiente atunci când vine vorba de producția de masterbatch lichide și pastă și suspensii colorante. Disponibile la orice scară de producție industrială, dispersoarele cu ultrasunete îmbunătățesc producția de coloranți și pigmenți în mod semnificativ, oferind rezultate excelente de măcinare și dispersie, economii de energie, precum și comutarea ușoară între formulări.
Dispersarea coloranților cu ultrasunete de putere
Ultrasonication de tip sondă este o tehnică care utilizează unde cu ultrasunete de înaltă intensitate, de joasă frecvență pentru a măcina, moara umedă, deaglomera și dispersa particulele într-un mediu lichid. Amestecarea cu ultrasunete, frezarea și dispersarea utilizează principiul de lucru al cavitației acustice. Cavitația ultrasonică / acustică se caracterizează prin microturbulențe, forțe de forfecare foarte mari și diferențe de presiune și temperatură ridicate care apar local. Aplicabil proceselor de producție în lot și flux continuu, ultrasonicators sunt utilizate în producția inline pe scară largă, precum și în cercetare + dezvoltare și controlul calității.
Sistem industrial cu ultrasunete pentru dispersarea și măcinarea coloranților și pigmenților.
Avantajele dispersării coloranților cu ultrasonication
În contextul fabricării industriale a coloranților pe bază de pigmenți, ultrasonication de tip sondă oferă mai multe beneficii și poate excela morile tradiționale și dispersoarele în eficiență:
- Dispersie îmbunătățită: Ultrasonication poate descompune în mod eficient aglomeratele de pigment și poate promova o mai bună dispersie, ceea ce duce la o intensitate îmbunătățită a culorii și la o uniformitate ridicată.
- Dimensiune redusă a particulelor: Energia de cavitație generată ultrasonically poate reduce dimensiunea particulelor de pigmenți, rezultând un colorant mai fin și mai omogen. Forțele de forfecare extrem de mari generate de ultrasunetele de putere creează jeturi lichide, care accelerează particulele din lichid. Când particulele se ciocnesc între ele, ele se sparg în bucăți minuscule. În timpul unor astfel de coliziuni cu particule, suprafața particulelor se erodează și se netezește. Sonicare este o tehnică extrem de eficientă pentru producerea de nanoparticule și suspensii coloidale nanodimensionate. Dimensiunile mai mici ale particulelor pot oferi avantaje, cum ar fi saturația crescută a culorii și o stabilitate mai bună.
- Evitați mediile de frezare: Mediile de frezare, cum ar fi margelele si perlele utilizate in morile traditionale, pot contamina produsul din cauza eroziunii, lasand resturi nedorite in dispersia pigmentului. În consecință, se evită îndepărtarea și curățarea intensă a acestor mărgele. Omogenizarea cu ultrasunete funcționează fără medii de frezare și utilizează în schimb particulele solide din produsul pigmentar ca medii de frezare. Forțele de forfecare cavitaționale accelerează particulele din lichid la o viteză extrem de mare. În consecință, particulele se ciocnesc între ele și se sparg.
- Timp și eficiență energetică: Sonda de tip ultrasonication este un proces relativ rapid care poate realiza o dispersie eficientă într-un timp semnificativ mai scurt în comparație cu metodele tradiționale. Această eficiență poate duce la economii de timp și energie și la creșterea productivității în producția industrială.
- Controlul procesului: Echipamentul cu ultrasunete permite un control precis asupra parametrilor importanți de procesare, ar fi aportul de energie, intensitatea, temperatura, presiunea și durata. Acest lucru permite producătorilor să adapteze condițiile procesului în ceea ce privește pigmenții și să optimizeze procesul de măcinare umedă și dispersie și să adapteze proprietățile coloranților la cerințele specifice.
Frezarea cu ultrasunete și dispersia pigmenților lucioși de perle. Graficul roșu arată distribuția dimensiunii particulelor înainte de sonicare, curba verde este în timpul sonicare, curba albastră arată pigmenții finali după dispersie cu ultrasunete.
Masterbatch de producție folosind omogenizatoare cu ultrasunete
Masterbatch-urile sunt concentrate colorante și/sau aditive într-o matrice vâscoasă cu un conținut mai mare de coloranți și/sau aditivi decât în aplicația finală. Există diferite forme de livrare (granulat, lichid – pastă, pulbere). Omogenizatoare cu ultrasunete sunt extrem de eficiente în dispersia uniformă a pigmenților în masterbatches lichide și pastă. Particulele de pigment pot fi dispersate și măcinate folosind forțe cavitaționale intense și agitarea ultrasunetelor de putere pentru a reduce dimensiunea particulelor la dimensiuni submicronice și nano.
- Masterbatch-uri și formule de produse finite
- pigmenți minerali organici și anorganici
- producția în serie și în linie
- vâscozități ridicate și joase
- orice scală de volum
SonoStation: Sistem mobil de dispersie la cheie format din dispersoare ultrasonice, pompă, agitator și rezervor
Sistem de dispersie de 2x 1kW ultrasonicators pentru funcționarea cu flux continuu de fabricație colorant
Dispersoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru fabricarea coloranților
Hielscher Ultrasonics procesoare industriale cu ultrasunete sunt dispersoare de ultimă generație și oferă soluția perfectă pentru masterbatches pigment!
Experimentați puterea, precizia și eficiența de neegalat, susținute de angajamentul nostru față de succesul dvs. Contactați-ne acum pentru a afla mai multe!
- eficiență ridicată
- tehnologie de ultimă generație
- fiabilitate & robustețe
- control reglabil și precis al procesului
- Lot & Inline
- pentru orice volum
- Software inteligent
- funcții inteligente (de exemplu, programabile, protocoale de date, telecomandă)
- ușor și sigur de operat
- întreținere redusă
- CIP (curățare pe loc)
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre:
| Volumul lotului | Debitul | Dispozitive recomandate |
|---|---|---|
| 00,5 până la 1,5 ml | n.a. | VialTweeter | 1 până la 500 ml | 10 până la 200 ml/min | UP100H |
| 10 până la 2000 ml | 20 până la 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 până la 20L | 00.2 până la 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 până la 100L | 2 până la 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 până la 150L | 3 până la 15L / min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 până la 100L / min | UIP16000 |
| n.a. | mai mare | grup de UIP16000 |
Contactează-ne! / Întreabă-ne!
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță pentru aplicații de amestecare, dispersie, emulsionare și extracție pe laborator, pilot și scară industrială.
Literatură / Referințe
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
Fapte care merită știute
Coloranții sunt diferențiați în coloranți pe bază de minerale și pigmenți organici. Ambele tipuri de coloranți sunt utilizate pe scară largă în numeroase aplicații, fiecare cu propriile avantaje și considerații. Alegerea dintre ele depinde de factori precum gama de culori dorită, cerințele de stabilitate, nevoile specifice aplicației și considerentele de reglementare.
Pigmenți organici
Coloranții organici pe bază de pigmenți sunt derivați din compuși pe bază de carbon, cum ar fi extractele de plante sau sursele sintetice. Acestea oferă o gamă largă de culori și nuanțe și sunt utilizate în mod obișnuit în diverse industrii, inclusiv cosmetice, textile și imprimare. Pigmenții organici pot oferi o rezistență excelentă a culorii și luminozitate, dar pot fi mai predispuși la decolorare în timp, mai ales atunci când sunt expuși la lumina soarelui sau la alți factori de mediu.
Culori pe bază de minerale
Pigmenții de culoare anorganici artificiali sunt, de asemenea, rezumați sub termenul colectiv “Coloranți minerali”. Acești pigmenți sunt oxizi sau săruri ale metalelor plumb, zinc, titan, bariu, crom, fier, aluminiu, mercur, cadmiu, cupru, mangan și cobalt. Acestea includ culorile alb plumb alb (un carbonat de plumb) și alb zinc (un oxid de zinc). Titanium White (un dioxid de titan), Lithopone (o sulfură de zinc) și Blanc fix (un sulfat de bariu).
Pigmenții colorați și negri includ plumb roșu (oxid de plumb), galben Napoli (antimonat de plumb), galben crom (cromat de plumb), portocaliu crom, verde crom (oxid de crom), galben zinc (cromat de zinc), verdigris (acetat de cupru), verde permanent, roșu oxid de fier, roșu englezesc și, de asemenea, smalt.
Acești pigmenți sunt foarte stabili și rezistenți la decolorare.
Hielscher Ultrasonics produce omogenizatoare cu ultrasunete de înaltă performanță de la Laborator spre dimensiunea industrială.