Ultrasunetele de putere sunt bine cunoscute pentru efectele sale intense și precis controlabile de frezare și dispersare. Acest lucru face ca omogenizatoarele cu ultrasunete să fie ideale pentru producerea de pastă de pigment și formulări de vopsea. Ultrasonicators industriale oferă o distribuție extrem de uniformă a dimensiunii particulelor în microni și nano-game. Procesați fluxuri de volum mare de vâscozități ridicate cu sonicatori Hielscher pentru a obține umezire omogenă, dispersare, dezaglomerare și frezare!

Vopsea de fabricație cu ultrasunete

Îmbunătățirea Paints, culorile și acoperiri cu sonicare:

• Formulare: Fie vascozitati mari, sarcini ridicate de particule, sau pe bază de solvent apos-- – cu Hielscher ultrasonicators industriale inline puteți procesa orice formulare.
• Micron- si Nano-Dimensiune: Forțele mari de forfecare generate de cavitația acustică reduc particulele la diametrele particulelor și asigură o dispersie uniformă. Ajustarea parametrilor ultrasonication la particule și cerințele de formulare permit o producție fiabilă de pigmenți de dimensiuni nano.
• Proprietati optice: Pentru a obține proprietățile optice corecte, dimensiunea particulelor de pigment trebuie controlată. De obicei, opacitatea se corelează cu dimensiunea particulelor: cu cât dimensiunea particulelor este mai fină, cu atât opacitatea este mai mare. De exemplu, TiO2 este procesat în mod specific la o dimensiune a particulelor de 0,20 până la 0,3 microni, ceea ce este aproximativ echivalentul a jumătate din lungimea de undă a luminii. Ultrasonication reduce pigmenții TiO2 la dimensiunea lor optimă, astfel încât se obține ascunderea finală.
• Particulele de înaltă performanță: Dimensiunile mai mici ale particulelor au ca rezultat o mai mare saturație a culorilor, o consistență a culorii și o stabilitate mai mare. Forțele cu ultrasunete intense, dar precis controlabile permit producerea de nanoparticule modificate și funcționalizate, cum ar fi particule acoperite, SWNTs, MWCNTs și particule de core-shell. Astfel de particule prezintă caracteristici unice și ridică formulările vopselei sau acoperirii la un nou nivel de calitate și funcționalitate (de exemplu, rezistență la UV, rezistență la zgârieturi, rezistență, adezivitate, rezistență ridicată la căldură, infraroșu și reflexivitate solară).
• Particulele modificate: Pigmenții modificați de suprafață au vâscozitate foarte scăzută la încărcări mari de pigmenți (2,5cP la 10% solide), stabilitate superioară a suspensiei și puritate ridicată. Funcționalitatea particulelor ultrasonically asistată face simplu să sintetizeze pigmenți de înaltă performanță cu caracteristici speciale.

Pastele pigmentare sunt măcinate și dispersate folosind cavitație cu ultrasunete și forțe de forfecare ridicate arată o reducere semnificativă a dimensiunii și o distribuție uniformă. Parcela de mai sus arată reducerea dimensiunii în creștere la creșterea energiei cu ultrasunete.

Pentru producerea vopselei, componentele precum pigmenți, lianți/pelicule, diluanți/solvenți, rășini, materiale de umplutură și aditivi trebuie amestecate într-o formulare omogenă. Pigmenții sunt componenta determinantă care dă vopselei culoarea sa. Cel mai important pigment alb este TiO2, care trebuie măcinat la o dimensiune optimă a particulelor între 0,2 și 0,3 microni în diametru pentru a arăta gradul dorit de alb, luminozitate, opacitate și un indice de refracție foarte mare. Forțele de forfecare cu ultrasunete oferă o deaglomerare și dispersie foarte eficientă și eficientă din punct de vedere energetic a particulelor de TiO2 (a se vedea imaginea de mai jos).

TEM de suspensie nanoparticulă tiO2 dispersată ultrasonically cu diferite concentrații solide. Sonicare a fost efectuată folosind ultrasonicator UIP1000hdT
Stânga: intrare de energie cu ultrasunete 1.8 × 10⁵ J/L – Dreapta: intrare de energie cu ultrasunete 5.4 × 10⁵ J/L
(Studiu și imagini: ©Fasaki et al., 2012)

 
Frezare cu ultrasunete și dispersarea spori calitatea vopselei prin îmbunătățirea rezistenței sale de culoare, densitatea, finețea de slefuire, dispersie și reologie.

cu ultrasunete de dispersie & Condiții de șlefuire

Calitatea vopselelor și acoperirilor se bazează pe dispersia omogenă a pigmenților. Hielscher Ultrasonics furnizează echipamente eficiente de frezare și șlefuire pentru dispersia vopselei, în special pentru formulări cu sarcini mari de pigment. Mecanismul de dispersoare cu ultrasunete pentru frezare, măcinare, aplicații de deaglomerare și dispersie se bazează în principal pe principiul de forfecare generat de cavitație cu ultrasunete. Forțele de forfecare cavitaționale necesare pentru disocierea particulelor sunt produse de diferențe de înaltă presiune, puncte fierbinți locale și jeturi de lichid, ceea ce duce la ruperea particulelor prin coliziune între particule.
Dispersoare cu ultrasunete industriale, cum ar fi UIP16000hdT cu 16,000 wați pe sondă cu ultrasunete au capacitatea de a procesa fluxuri de volum mare de vopsele și acoperiri.

Dispersia Nanoparticulele

Măcinarea și dispersarea cu ultrasunete este adesea singura metodă de a procesa nanoparticulele eficient pentru a obține particule primare dispersate prin sinlge. O dimensiune mică a particulelor primare are ca rezultat o suprafață mare și se corelează cu expresia caracteristicilor și funcționalităților unice ale particulelor. În același timp, o dimensiune mai mică a particulelor este asociată cu o energie de suprafață ridicată pentru agregare și reactivitate mai severă, astfel încât forțele intense de dispersie cu ultrasunete sunt necesare pentru a dispersa nanoparticulele omogen în formulare.
În plus, un tratament de suprafață cu ultrasunete poate modifica nanoparticulele care duce la dispersibilitate îmbunătățită, stabilitate dispersie, hidrofobie și alte caracteristici.
Cercetătorii au recomandat metoda de dispersie cu ultrasunete pentru nanoparticule ca soluție preferată, “deoarece materialul dispersat prin metoda cu ultrasunete este mult mai pur decât cel produs de frezare șirag de mărgele.” [Kim et al. 2010].

Tehnica de dispersie cu ultrasunete are multe avantaje în comparație cu tehnologiile tradiționale de frezare, ar fi trei role, bile sau mori media.

Citiți mai multe despre omogenizarea cu ultrasunete și dispersarea pigmenților și coloranților pentru masterbatches și formulări de vopsea!

Caution: Video "duration" is missing

Literatură / Referințe