Производство красящих веществ с использованием высокопроизводительных диспергаторов
Производство красящих веществ и пигментных суспензий требует надежного диспергирования и смешивания. Ультразвуковые гомогенизаторы высокоэффективны при производстве жидких и пастообразных мастербатчей и суспензий красящих веществ. Ультразвуковые диспергаторы доступны для любого масштаба промышленного производства и значительно совершенствуют производство красящих веществ и пигментов, обеспечивая превосходные результаты измельчения и диспергирования, экономию энергии, а также легкий переход между рецептурами.
Диспергирование красящих веществ с помощью мощного ультразвука
Обработка ультразвуком с помощью зонда – это метод, использующий высокоинтенсивные низкочастотные ультразвуковые волны для измельчения, мокрого помола, деагломерации и диспергирования частиц в жидкой среде. Ультразвуковое смешивание, измельчение и диспергирование основаны на принципе акустической кавитации. Ультразвуковая/акустическая кавитация характеризуется микротурбулентностью, очень высокими силами сдвига и локально возникающими большими перепадами давления и температуры. Ультразвуковые аппараты применимы к периодическим и непрерывным проточным производственным процессам и используются как в крупномасштабном производстве в потоке, так и в исследованиях и разработках и контроле качества.
Узнайте больше об одновременном ультразвуковом измельчении пигментов и микробной стерилизации составов красок и покрытий (на водной основе)!
Преимущества диспергирования красящих веществ с помощью обработки ультразвуком
При промышленном производстве красящих веществ на основе пигментов обработка ультразвуком с помощью зонда дает ряд преимуществ и может превосходить традиционные мельницы и диспергаторы по эффективности:
- Улучшенное диспергирование: Обработка ультразвуком может эффективно разрушать агломераты пигментов и способствовать лучшему диспергированию, обеспечивая повышение интенсивности цвета и высокую однородность.
- Уменьшение размера частиц: Энергия кавитации, создаваемой ультразвуком, может уменьшать размер частиц пигментов, в результате чего получается более мелкодисперсное и однородное красящее вещество. Чрезвычайно высокие силы сдвига, создаваемые мощным ультразвуком, формируют струи жидкости, которые ускоряют частицы в жидкости. При столкновении друг с другом частицы раскалываются на мельчайшие фрагменты. При таких межчастичных столкновениях поверхность частиц также подвергается эрозии и сглаживается. Обработка ультразвуком – высокоэффективный метод получения наночастиц и наноразмерных коллоидных суспензий. Меньшие размеры частиц могут обеспечивать такие преимущества, как повышенная насыщенность цвета и лучшая стабильность.
- Отказ от мелющих тел: Мелющие тела, такие как бисер и шарики, используемые в традиционных мельницах, могут загрязнять продукт вследствие эрозии, оставляя нежелательные фрагменты в пигментной дисперсии. Таким образом, удается избежать трудоемкого удаления и очистки такого бисера. Ультразвуковая гомогенизация работает без мелющих тел и вместо них использует твердые частицы самого пигментного продукта в качестве мелющих тел. Кавитационные силы сдвига разгоняют частицы в жидкости до чрезвычайно высокой скорости. В результате частицы сталкиваются друг с другом и раскалываются.
- Экономия времени и энергии: Обработка ультразвуком с помощью зонда – относительно быстрый процесс, который позволяет добиться эффективного диспергирования за значительно меньшее время по сравнению с традиционными методами. Такая эффективность может обеспечивать экономию времени и энергии и повышение производительности промышленного производства.
- Управление процессом: Ультразвуковое оборудование позволяет точно контролировать важные параметры обработки, такие как подводимая энергия, интенсивность, температура, давление и продолжительность. Это позволяет производителям корректировать условия процесса с учетом пигментов, оптимизировать мокрый помол и диспергирование и адаптировать свойства красящих веществ к конкретным требованиям.
Ультразвуковое измельчение и диспергирование перламутровых пигментов. Красный график показывает распределение частиц по размерам до обработки ультразвуком, зеленая кривая – во время обработки ультразвуком, а синяя кривая показывает конечные пигменты после ультразвукового диспергирования.
Производство мастербатчей с использованием ультразвуковых гомогенизаторов
Мастербатчи – это концентраты красящих веществ и/или добавок в вязкой матрице с более высоким содержанием красящих веществ и/или добавок, чем при конечном применении. Существуют различные формы поставки (гранулят, жидкость – паста, порошок). Ультразвуковые гомогенизаторы высокоэффективны при равномерном диспергировании пигментов в жидких и пастообразных мастербатчах. Частицы пигментов можно диспергировать и измельчать с помощью интенсивных кавитационных сил и перемешивания, создаваемых мощным ультразвуком, уменьшая размер частиц до субмикронного и наноразмерного диапазонов.
- мастербатчей и рецептур конечных продуктов
- органических и неорганических минеральных пигментов
- рецептур на водной основе и на основе растворителей
- периодического производства и производства в потоке
- высокой и низкой вязкости
- любого объема
SonoStation: Мобильная система диспергирования «под ключ», состоящая из ультразвуковых диспергаторов, насоса, мешалки и резервуара
Система диспергирования из 2x 1kW ультразвуковых аппаратов для производства красящих веществ в непрерывном потоке
Высокопроизводительные ультразвуковые диспергаторы для производства красящих веществ
Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher Ultrasonics – это диспергаторы, использующие самые современные технологии и предлагающие идеальное решение для пигментных мастербатчей!
Оцените непревзойденную мощность, точность и эффективность, подкрепленные нашей приверженностью вашему успеху. Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы узнать больше!
- высокая эффективность
- самые современные технологии
- надежность и прочность
- регулируемое, точное управление процессом
- периодическая обработка и обработка в потоке
- для любого объема
- интеллектуальное программное обеспечение
- интеллектуальные функции (например, программирование, протоколирование данных, дистанционное управление)
- простая и безопасная эксплуатация
- низкая потребность в техническом обслуживании
- CIP (очистка на месте)
Приведенная ниже таблица дает представление о приблизительной производительности обработки наших ультразвуковых аппаратов:
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | не применимо | VialTweeter | 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| не применимо | 10–100L/min | UIP16000 |
| не применимо | больше | группа аппаратов UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!
Литература / Ссылки
- 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.
Полезные сведения
Красящие вещества подразделяются на красящие вещества на минеральной основе и на основе органических пигментов. Оба типа широко используются во множестве областей применения, и каждый имеет свои преимущества и особенности, которые необходимо учитывать. Выбор между ними зависит от таких факторов, как желаемая цветовая гамма, требования к стабильности, потребности конкретного применения и нормативные требования.
Органические пигменты
Красящие вещества на основе органических пигментов получают из соединений на основе углерода, таких как растительные экстракты или вещества синтетического происхождения. Они обеспечивают широкую гамму цветов и оттенков и широко используются в различных отраслях, включая косметическую, текстильную и полиграфическую. Органические пигменты могут обеспечивать превосходную красящую способность и яркость, но могут быть более склонны к выцветанию со временем, особенно под воздействием солнечного света или других факторов окружающей среды.
Краски на минеральной основе
Искусственно синтезированные неорганические красящие пигменты также объединяют общим термином «минеральные краски». Эти пигменты представляют собой оксиды или соли металлов: свинца, цинка, титана, бария, хрома, железа, алюминия, ртути, кадмия, меди, марганца и кобальта. К ним относятся белые краски: свинцовые белила (карбонат свинца) и цинковые белила (оксид цинка). Титановые белила (диоксид титана), литопон (сульфид цинка) и бланфикс (сульфат бария).
К цветным и черным пигментам относятся свинцовый сурик (оксид свинца), неаполитанская желтая (антимонат свинца), хромовая желтая (хромат свинца), хромовая оранжевая, хромовая зеленая (оксид хрома), цинковая желтая (хромат цинка), ярь-медянка (ацетат меди), стойкая зеленая, красный оксид железа, английская красная, а также смальта.
Эти пигменты отличаются высокой стабильностью и устойчивостью к выцветанию.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных типоразмеров.

