Ultrasunete de putere pentru o stabilitate microbiană avansată a vopselelor
- Deteriorarea microbiană poate dăuna atât formulărilor de vopsea pe bază de apă, cât și celor pe bază de solvenți.
- Reglementările de mediu restricționează utilizarea biocidelor. Sonicarea este o metodă eficientă și ecologică de conservare a vopselelor.
- Ultrasunetele de putere permit chiar și reciclarea vopselelor și acoperirilor alterate microbian.
Conservarea vopselelor cu ultrasunete
Conservarea vopselelor presupune prevenirea dezvoltării bacteriilor și a altor microorganisme. În general, în formularea vopselei se adaugă biocide pentru a distruge microbii. Odată cu cererea tot mai mare de vopsele sustenabile, netoxice și ecologice, în prezent formulările de vopsea sunt produse cu niveluri mai scăzute de COV și au adesea un conținut mai ridicat de apă. Ca dezavantaj, aceste formulări sustenabile sunt semnificativ mai susceptibile la alterare și deteriorare microbiană.
Ultrasunetele de putere reprezintă o metodă ecologică de conservare a vopselelor și acoperirilor. Distrugerea eficientă a celulelor și liza microbilor ajută la producerea de vopsele cu un conținut scăzut de COV și de biocide – totuși cu un termen de valabilitate lung și o bună stabilitate a produsului.
Deteriorarea microbiană a vopselei
Vopselele pe bază de apă și cele pe bază de solvenți sunt utilizate pentru proprietățile lor decorative și protectoare. În special sistemele pe bază de apă sunt susceptibile la biodeteriorare microbiană.
Deoarece reglementările de mediu devin tot mai stricte, cantitatea de biocide din vopsele trebuie redusă, întrucât aceste biocide pot fi dăunătoare pentru mediu și pentru sănătatea umană. Prin urmare, reglementările de mediu au limitat substanțial utilizarea biocidelor. Biocidele sunt utilizate pentru a preveni și a reduce alterarea microbiană a vopselelor și acoperirilor. Ele permit un termen de valabilitate și o capacitate de depozitare semnificativ mai lungi ale produsului de vopsea. Din cauza utilizării reduse a biocidelor, este necesară o metodă alternativă de conservare.
Ultrasunetele de putere reprezintă o tehnică bine cunoscută de dezintegrare a celulelor și de conservare și s-a demonstrat că reduc / înlocuiesc utilizarea substanțelor chimice antimicrobiene agresive.
Consecințele alterării microbiene
Contaminarea vopselei este cauzată de dezvoltarea și/sau introducerea în formulare a unor celule microbiene nedorite și poate avea drept rezultat următoarele forme de degradare:
- decolorare
- formare de gaze
- miros neplăcut
- pierderea vâscozității
- consistență filantă, mucegai, mâzgă
- separarea fazelor
Stabilitatea microbiană a vopselelor este o caracteristică de calitate importantă, deoarece se știe că orice astfel de dezvoltare în produsul ambalat în cutii îi deteriorează utilizarea funcțională. Ultrasunetele de putere vă ajută să îmbunătățiți stabilitatea microbiană și cinetică a formulării dumneavoastră de vopsea!
Reciclarea cu ultrasunete a vopselelor deteriorate microbian
Dacă vopselele s-au alterat deja din cauza unei conservări insuficiente, sonicarea vă oferă posibilitatea de a recicla vopselele și acoperirile în stare umedă. Atunci când vopselele și acoperirile și-au depășit termenul de valabilitate, formularea poate fi recondiționată prin sonicare. Instabilitatea și alterarea formulării pot fi inversate: sonicarea intensă dezintegrează microbii, conservă și stabilizează formularea, astfel încât vopseaua redevine un produs vandabil. Produsul reciclat poate fi reintrodus în fluxul de formulare și ambalat din nou în cutii pentru vânzare.
Acest proces simplu vă oferă posibilitatea de a recicla formulările de vopsea deteriorate, prevenind pierderile economice cauzate de alterare (inclusiv costurile de eliminare a deșeurilor).
Beneficiile ultrasunetelor de putere:
Un singur pas – efecte multiple
- Ultrasunetele de putere conservă formularea dumneavoastră de vopsea prin dezintegrarea microbilor, fungilor și algelor
- Ultrasunetele macină, dispersează și dezaglomerează particulele până la dimensiuni micronice și nanometrice
- Sonicarea ajută la degazarea formulării
- Reciclarea produselor alterate care și-au depășit termenul de valabilitate
Obțineți o formulare de vopsea omogenă și stabilă cu ajutorul ultrasunetelor de putere!
Un singur dispozitiv pentru 3 etape de proces
Sonicarea este o tehnică de procesare foarte versatilă. Un singur omogenizator cu ultrasunete instalat poate îndeplini trei etape de proces:
- măcinare, dezaglomerare și dispersare
- stabilizare microbiană și conservare
- degazarea formulării
Ultrasunete de putere la scară industrială
Hielscher oferă dispozitive industriale cu ultrasunete care pot fi instalate cu ușurință și integrate ulterior în instalațiile de producție existente. Pentru capacități mari de procesare, unitățile noastre robuste cu ultrasunete sunt utilizate în principal ca sisteme inline. Formularea de vopsea poate fi alimentată fie printr-o configurație cu o singură trecere, fie printr-una cu recirculare. Numărul de treceri prin punctul fierbinte de cavitație din reactorul cu ultrasunete poate fi adaptat produsului și cerințelor specifice.
Sistemele cu ultrasunete Hielscher, precum UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 sau UIP16000, pot fi grupate în clustere, astfel încât practic nu există nicio limită a capacității de producție.
Toate sonicatoarele sunt construite pentru funcționare 24/7 și necesită foarte puțină întreținere. Camerele reactoarelor sunt ușor de curățat datorită geometriei simple și dispozitivului de curățare cu ultrasunete aflat la locul de instalare (CIP).
Ultrasonicator robust pentru utilizare intensivă UIP16000 (16kW)
Ultrasunete de putere pentru conservarea vopselelor: UIP1500hd
Literatură de specialitate/Referințe
- Downey, A. (2012): The use of biocides in paint preservation. În: H.W. Rossmoore: Handbook of Biocide and Preservative Use. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analiza degradării vopselei de către speciile fungice și bacteriene. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, MS; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Evaluarea microbiană și deteriorarea vopselelor și a produselor de vopsea. J. Mediu. Biol. 30 (5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S .; Karigar, C.S. (2012): Biodegradarea vopselelor: o stare actuală. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Informații utile
Dispersarea pigmenților
- Umectare: pulberea uscată de pigment trebuie umectată. În timpul umectării, suprafața particulelor de pigment și a aglomeratelor este acoperită cu lichid.
- Dezaglomerare / separare: agregatele și aglomeratele trebuie sparte, astfel încât suprafața fiecărei particule individuale să fie acoperită cu lichid. Ultrasunetele de putere reprezintă un instrument foarte eficient pentru a măcina, dispersa și dezaglomera particulele într-o formulare omogenă. În plus, sonicarea favorizează degazarea formulării.
- Stabilizare: formularea este stabilizată pentru a menține dimensiunea particulelor. O metodă eficientă de măcinare și dispersare contribuie la o distribuție stabilă a dimensiunii particulelor și la stabilizarea în timpul depozitării.
Alterarea microbiană
Organismele Gram-negative întâlnite frecvent în vopselele pe bază de apă contaminate includ Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. și Aerobacter sp.
În vopselele contaminate pot fi găsite și organisme Gram-pozitive din Bacillus sp. Cele mai frecvente specii fungice întâlnite pe filmul de vopsea uscată contaminat sunt Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium și Penicillium.
Odată cu cererea tot mai mare de vopsele sustenabile, netoxice și ecologice, vopselele sunt formulate cu niveluri mai scăzute de COV și au adesea un conținut mai ridicat de apă.
Vopselele mai puțin toxice și acceptabile din punct de vedere ecologic tind să aibă un termen de valabilitate mai puțin durabil și prezintă o incidență crescută a infecțiilor microbiene.
Alterarea microbiologică a acoperirilor de suprafață pe bază apoasă poate duce la pierderi economice grave pentru producător.
Efectele activității bacteriene și fungice sunt pierderea vâscozității, formarea de gaze, mirosul neplăcut și degradarea vizibilă. În plus, decolorarea cauzată de enzimele produse de microorganisme poate duce la modificări ale produsului mult timp după procesul de formulare. Pierderea vâscozității formulării de vopsea poate fi observată adesea ca urmare a descompunerii agenților de îngroșare celulozici.
Formulări de vopsea
Vopselele pe bază de apă și cele pe bază de solvenți sunt utilizate, de exemplu, pe pereții exteriori sau interiori ai complexelor rezidențiale. Aceste vopsele au două funcții de bază: protecția și decorarea. Contaminarea microbiană a vopselei în stare umedă și a filmelor uscate poate distruge aceste funcții, ceea ce duce la degradare, defecțiuni și deficiențe optice / estetice. Conservanții pentru vopsele reprezintă o opțiune chimică pentru a preveni sau a limita alterarea microbiană la un nivel scăzut. Conservanții uzuali pentru protecția în recipient (biocide / fungicide / microbicide) pentru vopsele și acoperiri includ O-formali, N-formali, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) și chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Din motive de mediu și de sănătate, este de preferat să se reducă sau să se evite utilizarea acestor substanțe chimice.
Ultrasunetele de putere reprezintă o alternativă ecologică ce poate înlocui utilizarea biocidelor sau poate reduce cantitatea de biocide necesară pentru conservarea vopselei în stare umedă.