Výkonový ultrazvuk pre pokročilú mikrobiálnu stabilitu farieb
- Mikrobiálne poškodenie môže poškodiť formulácie farieb na báze vody aj rozpúšťadiel.
- Environmentálne predpisy obmedzujú používanie biocídov. Sonikácia je ekologická a účinná metóda konzervácie farby.
- Výkonový ultrazvuk umožňuje aj recykláciu mikrobiálne pokazených farieb a náterov.
Ultrazvuková konzervácia farieb
Konzervácia farby zahŕňa prevenciu rastu baktérií a iných mikroorganizmov. Vo všeobecnosti sa do formulácie farby pridávajú biocídy, aby sa zabili mikróby. S rastúcim dopytom po udržateľných, netoxických a ekologických farbách sa v súčasnosti vyrábajú formulácie farieb s nižším obsahom prchavých organických zlúčenín a často s vyšším obsahom vody. Nevýhodou je, že tieto udržateľné formulácie sú výrazne náchylnejšie na mikrobiálne kazenie a znehodnotenie.
Výkonový ultrazvuk je zelená metóda konzervácie farieb a náterov. Účinná deštrukcia buniek a lýza mikróbov pomáha vyrábať farby s nízkym obsahom VOC a biocídov – aj keď s dlhou trvanlivosťou a dobrou stabilitou produktu.
Mikrobiálne poškodenie farby
Farby na báze vody a rozpúšťadiel sa používajú pre svoje dekoratívne a ochranné vlastnosti. Najmä systémy riediteľné vodou sú náchylné na mikrobiálne biodegradáciu.
Keďže environmentálne predpisy sa neustále sprísňujú, množstvo biocídov vo farbách sa musí znížiť, pretože tieto biocídy môžu byť škodlivé pre životné prostredie a ľudské zdravie. Environmentálne predpisy preto výrazne obmedzili používanie biocídov. Biocídy sa používajú na prevenciu a zníženie mikrobiálneho znehodnotenia farieb a náterov. Umožňujú výrazne dlhšiu trvanlivosť a skladovaciu schopnosť náteru. Vzhľadom na obmedzené používanie biocídov je potrebná alternatívna metóda konzervácie.
Výkonový ultrazvuk je dobre známa technika narušenia a konzervácie buniek a bolo preukázané, že znižuje / nahrádza používanie agresívnych antimikrobiálnych chemikálií.
Dôsledky mikrobiálneho znehodnotenia
Kontaminácia farby je spôsobená rastom a/alebo zavedením nežiaducich mikrobiálnych buniek do formulácie a môže mať za následok nasledujúcu degradáciu:
- Zafarbenie
- Plynovania
- zápach
- strata viskozity
- Pleseň, sliz
- Oddelenie fáz
Mikrobiálna stabilita farieb je dôležitou vlastnosťou kvality, pretože je známe, že akýkoľvek takýto rast konzervovaného produktu zhoršuje jeho funkčné využitie. Výkonný ultrazvuk vám pomôže zlepšiť mikrobiálnu a kinetickú stabilitu vášho zloženia farby!
Ultrazvuková recyklácia mikrobiálne poškodených farieb
Ak sa farby už pokazili z dôvodu nedostatočnej konzervácie, sonikácia vám dáva možnosť recyklovať farby a nátery vo vlhkom stave. Keď farby a nátery prekročia svoju trvanlivosť, formuláciu je možné renovovať sonikáciou. Nestabilitu a znehodnotenie formulácie je možné zvrátiť: Intenzívna sonikacia narúša mikróby, zachováva a stabilizuje zloženie, takže farba sa mení späť na predajný produkt. Recyklovaný produkt sa môže privádzať do prúdu formulácie a opäť konzervovať na predaj.
Tento jednoduchý proces vám dáva možnosť recyklovať poškodené zloženie farieb a zabrániť tak ekonomickým stratám v dôsledku znehodnotenia (vrátane nákladov na likvidáciu odpadu).
Výhody výkonového ultrazvuku:
Jeden krok – Rozmanité efekty
- Výkonný ultrazvuk zachováva zloženie farby tým, že narúša mikróby, huby a riasy
- Ultrazvukové mlyny, disperzné & deaglomeruje častice na mikrónovú a nanoveľkosť
- Sonikácia pomáha odplyniť formuláciu
- Recyklácia pokazených výrobkov, ktoré prekročili svoju trvanlivosť
Získajte homogénny a stajňa Formulácia farby s výkonným ultrazvukom!
Jedno zariadenie na dokončenie 3 procesných krokov
Sonikácia je veľmi všestranná technika spracovania. Jeden nainštalovaný ultrazvukový homogenizátor môže splniť tri procesné kroky:
- Frézovanie, Deaglomerácia & rozptyl
- Mikrobiálna stabilizácia & konzervovanie
- odplyňovanie formulácie
Priemyselný výkonový ultrazvuk
Hielscher's Priemyselné ultrazvukové zariadenia možno ľahko nainštalovať a dodatočne namontovať do existujúcich výrobných zariadení. Pre vysoké výkony sa naše robustné ultrazvukové jednotky väčšinou používajú ako inline systémy. Zloženie farby môže byť podávané buď jednopriechodovým alebo recirkulačným nastavením. Počet prechodov cez kavitačné horúce miesto v ultrazvukovom reaktore je možné prispôsobiť produktu a špecifickým požiadavkám.
Ultrazvukové systémy spoločnosti Hielscher, ako napr. UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 alebo UIP16000 môžu byť zoskupené tak, aby výrobná kapacita nebola prakticky obmedzená.
Všetky sonikátory sú skonštruované tak, aby fungovali 24 hodín denne, 7 dní v týždni a vyžadujú veľmi malú údržbu. Komory reaktora sa ľahko čistia vďaka jednoduchej geometrii a nasadenej ultrazvukovej čističke (CIP).
Literatúra/Referencie
- Downey, A. (2012): Použitie biocídov pri konzervácii farieb. In: H.W. Rossmoore: Príručka používania biocídov a konzervačných látok. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analýza degradácie farby hubami a bakteriálnymi druhmi. Pak. J. z Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, MS; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Mikrobiálne hodnotenie a zhoršovanie kvality farieb a náterových výrobkov. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, SS; Karigar, CS (2012): Biodegradácia farieb: súčasný stav. Indický J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
pigmentová disperzia
- Zmáčanie: Suchý pigmentový prášok musí byť navlhčený. Počas zmáčania je povrch pigmentových častíc a aglomerátov potiahnutý kvapalinou.
- Deaglomerácia / separácia: Agregáty a aglomeráty musia byť rozbité tak, aby bol povrch každej jednotlivej častice pokrytý kvapalinou. Výkonový ultrazvuk je veľmi účinným nástrojom na mlyn, rozptýliť a Deaglomerát častice do homogénnej formulácie. Okrem toho sonikácia podporuje odplyňovanie formulácie.
- Stabilizácia: Formulácia je stabilizovaná, aby sa zachovala veľkosť častíc. Efektívny Frézovanie a Rozptyľuje Metóda podporuje stabilnú distribúciu veľkosti častíc a stabilizáciu počas skladovania.
Mikrobiálne znehodnotenie
Medzi gramnegatívne organizmy, ktoré sa bežne vyskytujú v kontaminovaných vodou riediteľných farbách, patria Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. a Aerobacter sp.
Grampozitívne organizmy Bacillus sp. sa môžu nachádzať aj v kontaminovanej farbe. Najbežnejšie druhy húb nachádzajúce sa na kontaminovanom suchom náterovom filme sú Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium a Penicillium.
S rastúcim dopytom po udržateľných, netoxických a ekologických farbách sú farby formulované s nižším obsahom VOC a často majú vyšší obsah vody.
Menej toxické, ekologicky prijateľné farby majú tendenciu mať menej perzistentnú trvanlivosť a vykazujú zvýšený výskyt mikrobiálnych infekcií.
Mikrobiologické znehodnotenie povrchových úprav na báze vody môže mať za následok vážne ekonomické straty pre výrobcu.
Účinkami bakteriálnej a plesňovej aktivity sú strata viskozity, plynovanie, zápach a viditeľná degradácia. Okrem toho zmena farby spôsobená mikrobiálne produkovanými enzýmami môže viesť k zmenám v produkte dlho po procese formulácie. Stratu viskozity formulácie farby možno často pozorovať v dôsledku rozkladu celulózových zahusťovadiel.
Formulácie farieb
Vodou riediteľné a rozpúšťadlové farby sa používajú napr. na vonkajšie alebo vnútorné steny obytných komplexov. Tieto farby majú dve základné funkcie: ochranu a dekoráciu. Mikrobiálna kontaminácia vo vlhkom nátere a na zaschnutých filmoch môže tieto funkcie zničiť, čo má za následok degradáciu, poruchy a optické / estetické deficity. Konzervačné prostriedky na farby sú chemickou možnosťou na prevenciu alebo obmedzenie mikrobiálneho znehodnotenia v nízkej miere. Bežné konzervačné látky v plechovkách (biocídy / fungicídy / mikrobicídy) pre farby a nátery zahŕňajú O-formaly, N-formaly, 5-chlór-N-metylizotiazolín-3-ón (CIT), benzizotiazolín (BIT) a chlórallyl-3,5,7-azoniaadamantánchlorid (adamantín). Z environmentálnych a zdravotných dôvodov je výhodné obmedziť alebo sa vyhnúť používaniu týchto chemikálií.
Výkonový ultrazvuk je zelená alternatíva, ktorá môže nahradiť používanie biocídov alebo znížiť množstvo biocídov potrebných na zachovanie farby vo vlhkom stave.