Мощный ультразвук для повышения микробиологической стабильности красок
- Микробная порча может повреждать составы красок как на водной основе, так и на основе растворителей.
- Экологические нормы ограничивают применение биоцидов. Обработка ультразвуком – экологически безопасный и эффективный метод консервации красок.
- Мощный ультразвук позволяет даже перерабатывать краски и покрытия, испорченные микроорганизмами.
Ультразвуковая консервация красок
Консервация красок предполагает предотвращение роста бактерий и других микроорганизмов. Обычно в состав краски добавляют биоциды для уничтожения микроорганизмов. В связи с растущим спросом на экологически устойчивые, нетоксичные и экологически безопасные краски современные составы производят с более низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) и зачастую с более высоким содержанием воды. Недостаток этих экологически устойчивых составов заключается в значительно большей подверженности микробной порче и разрушению.
Мощный ультразвук – экологически безопасный метод консервации красок и покрытий. Эффективное разрушение клеток и лизис микроорганизмов помогают производить краски с низким содержанием ЛОС и биоцидов – при этом с длительным сроком хранения и хорошей стабильностью продукта.
Микробное разрушение краски
Краски на водной основе и на основе растворителей применяют благодаря их декоративным и защитным свойствам. Особенно подвержены микробному биоразрушению системы на водной основе.
Поскольку экологические нормы постоянно ужесточаются, количество биоцидов в красках необходимо сокращать, так как эти биоциды могут быть вредны для окружающей среды и здоровья человека. Поэтому экологические нормы существенно ограничили применение биоцидов. Биоциды используют для предотвращения и уменьшения микробной порчи красок и покрытий. Они обеспечивают значительно более длительный срок хранения и лучшую сохраняемость краски. Сокращение применения биоцидов требует альтернативного метода консервации.
Мощный ультразвук – хорошо известный метод разрушения клеток и консервации, который, как показано, позволяет сократить / заменить применение агрессивных противомикробных химических веществ.
Последствия микробной порчи
Загрязнение краски обусловлено ростом и/или попаданием нежелательных микробных клеток в состав и может приводить к следующим видам ухудшения качества:
- изменение цвета
- газообразование
- неприятный запах
- снижение вязкости
- тягучесть, плесень, слизь
- разделение фаз
Микробиологическая стабильность красок – важный показатель качества, поскольку известно, что любой такой рост микроорганизмов в продукте, расфасованном в банки, ухудшает его функциональные свойства. Мощный ультразвук помогает повысить микробиологическую и кинетическую стабильность вашего состава краски!
Ультразвуковая переработка красок, повреждённых микроорганизмами
Если краски уже испортились из-за недостаточной консервации, обработка ультразвуком позволяет переработать краски и покрытия в жидком состоянии. Когда срок хранения красок и покрытий истёк, состав можно восстановить обработкой ультразвуком. Нестабильность и порча состава обратимы: интенсивная обработка ультразвуком разрушает микроорганизмы, консервирует и стабилизирует состав, вновь превращая краску в пригодный для продажи продукт. Переработанный продукт можно снова подать в поток приготовления состава и расфасовать в банки для продажи.
Этот простой процесс позволяет перерабатывать испорченные составы красок, предотвращая экономические потери из-за порчи, включая затраты на утилизацию отходов.
Преимущества мощного ультразвука:
Один этап – множество эффектов
- Мощный ультразвук консервирует ваш состав краски, разрушая микроорганизмы, грибы и водоросли
- Ультразвук измельчает, диспергирует и деагломерирует частицы до микро- и наноразмеров
- Обработка ультразвуком способствует дегазации состава
- Переработка испорченных продуктов с истёкшим сроком хранения
Получите однородный и стабильный состав краски с помощью мощного ультразвука!
Одно устройство для выполнения 3 технологических этапов
Обработка ультразвуком – весьма универсальный технологический метод. Один установленный ультразвуковой гомогенизатор может выполнять три технологических этапа:
- измельчение, деагломерация и диспергирование
- микробиологическая стабилизация и консервация
- дегазация состава
Промышленный мощный ультразвук
Выпускаемые Hielscher промышленные ультразвуковые устройства легко устанавливаются и встраиваются в существующие производственные мощности. Для обеспечения высокой производительности наши надёжные ультразвуковые установки преимущественно используются как системы обработки в потоке. Состав краски можно подавать через систему как с однократным прохождением, так и с рециркуляцией. Число проходов через зону интенсивной кавитации в ультразвуковом реакторе можно адаптировать к продукту и конкретным требованиям.
Ультразвуковые системы Hielscher, такие как UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 или UIP16000 , можно объединять в группы, благодаря чему производственная мощность практически не ограничена.
Все устройства для обработки ультразвуком рассчитаны на работу 24/7 и требуют минимального технического обслуживания. Камеры реакторов легко очищаются благодаря простой геометрии и установленному устройству ультразвуковой очистки (CIP).
Ультразвуковой аппарат для тяжёлых условий эксплуатации UIP16000 (16kW)
Мощный ультразвук для консервации красок: UIP1500hd
Литература и источники
- Downey, A. (2012): Применение биоцидов для консервации красок. В: H.W. Rossmoore: Справочник по применению биоцидов и консервантов. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Анализ разрушения красок видами грибов и бактерий. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753–760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Микробиологическая оценка и разрушение красок и лакокрасочных продуктов. J. Environ. Biol. 30(5), 835–840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Биоразложение красок: современное состояние. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977–1987.
Полезные сведения
Диспергирование пигментов
- Смачивание: сухой порошок пигмента необходимо смочить. При смачивании поверхность частиц пигмента и агломератов покрывается жидкостью.
- Деагломерация / разделение: агрегаты и агломераты необходимо разрушить, чтобы поверхность каждой отдельной частицы была покрыта жидкостью. Мощный ультразвук – весьма эффективный инструмент, позволяющий измельчать, диспергировать и деагломерировать частицы для получения однородного состава. Кроме того, обработка ультразвуком способствует дегазации состава.
- Стабилизация: состав стабилизируют для сохранения размера частиц. Эффективный метод измельчения и диспергирования способствует сохранению стабильного распределения частиц по размерам и стабилизации при хранении.
Микробная порча
К грамотрицательным организмам, обычно обнаруживаемым в загрязнённой краске на водной основе, относятся Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. и Aerobacter sp.
В загрязнённой краске также могут встречаться грамположительные организмы Bacillus sp. Наиболее распространённые виды грибов, обнаруживаемые на загрязнённой сухой плёнке краски, – Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium и Penicillium.
В связи с растущим спросом на экологически устойчивые, нетоксичные и экологически безопасные краски их составы разрабатывают с более низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) и зачастую с более высоким содержанием воды.
Менее токсичные и экологически приемлемые краски, как правило, имеют менее длительный срок хранения и чаще подвергаются микробному заражению.
Микробиологическая порча покрытий на водной основе может приводить к серьёзным экономическим потерям для производителя.
Последствия активности бактерий и грибов включают снижение вязкости, газообразование, неприятный запах и видимое разрушение. Кроме того, изменение цвета, вызванное ферментами, вырабатываемыми микроорганизмами, может приводить к изменениям продукта спустя длительное время после приготовления состава. Снижение вязкости состава краски часто наблюдается вследствие разрушения целлюлозных загустителей.
Составы красок
Краски на водной основе и на основе растворителей применяют, например, на наружных или внутренних стенах жилых комплексов. Эти краски выполняют две основные функции: защитную и декоративную. Микробное загрязнение краски в жидком состоянии и высохших плёнок может нарушить эти функции, приводя к разрушению, потере функциональных свойств и визуальным / эстетическим дефектам. Консерванты для красок – химическое средство для предотвращения микробной порчи или ограничения её до низкого уровня. К распространённым консервантам для красок и покрытий при хранении в банках (биоцидам / фунгицидам / микробицидам) относятся O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) и chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Из соображений охраны окружающей среды и здоровья желательно сократить применение этих химических веществ или отказаться от него.
Мощный ультразвук – экологически безопасная альтернатива, которая может заменить применение биоцидов или уменьшить количество биоцидов, необходимое для консервации краски в жидком состоянии.