Proizvodnja barvil z uporabo visoko zmogljivih dispergatorjev
Proizvodnja barvil in pigmentnih suspenzij zahteva zanesljivo disperzijo in mešanje. Ultrazvočni homogenizatorji so zelo učinkoviti, ko gre za proizvodnjo tekočih in pastastih masterbatchov in barvilnih suspenzij. Ultrazvočni dispergatorji, ki so na voljo v vseh industrijskih proizvodnih merilih, izboljšajo proizvodnjo barvil in pigmentov, kar bistveno zagotavlja odlične rezultate mletja in disperzije, prihranke energije in enostavno preklapljanje med formulacijami.
Disperzija barvil z močnim ultrazvokom
Ultrazvok sonde je tehnika, ki uporablja visoko intenzivne, nizkofrekvenčne ultrazvočne valove za mletje, mokro mletje, deaglomeracijo in razprševanje delcev v tekočem mediju. Ultrazvočno mešanje, mletje in razprševanje uporablja delovni princip akustične kavitacije. Za ultrazvočno/akustično kavitacijo so značilne mikroturbulence, zelo visoke strižne sile in lokalno prisotne visoke tlakne in temperaturne razlike. Ultrazvočni aparati, ki se uporabljajo za serijske in neprekinjene proizvodne procese, se uporabljajo v linijski proizvodnji v velikem obsegu, pa tudi pri raziskavah + razvoju in nadzoru kakovosti.
Ultrazvočni industrijski sistem za razprševanje in mletje barvil in pigmentov.
Prednosti razprševanja barvil z ultrazvokom
V kontekstu industrijske proizvodnje barvil na osnovi pigmenta ultrazvočna obdelava tipa sonde ponuja več prednosti in lahko v učinkovitosti odstopa od tradicionalnih mlinov in dispergatorjev:
- Izboljšana disperzija: Ultrasonication lahko učinkovito razgradi pigmentne aglomerate in spodbuja boljšo disperzijo, kar vodi do izboljšane intenzivnosti barve in visoke enakomernosti.
- Zmanjšana velikost delcev: Ultrazvočno ustvarjena kavitacijska energija lahko zmanjša velikost delcev pigmentov, kar ima za posledico finejše in bolj homogeno barvilo. Izredno visoke strižne sile, ki jih ustvarja ultrazvok, ustvarjajo tekoče curke, ki pospešujejo delce v tekočini. Ko delci trčijo med seboj, se razbijejo na majhne koščke. Med takšnimi trki med delci površina delcev erodira in se tudi zgladi. Sonication je zelo učinkovita tehnika za proizvodnjo nanodelcev in nanodimenziranih koloidnih suspenzij. Manjše velikosti delcev lahko zagotovijo prednosti, kot so povečana nasičenost barv in boljša stabilnost.
- Izogibajte se medijem za rezkanje: Mediji za rezkanje, kot so kroglice in biseri, ki se uporabljajo v tradicionalnih mlinih, lahko onesnažijo izdelek zaradi erozije, ki pušča neželene ostanke v pigmentni disperziji. Posledično se izognemo delovno intenzivnemu odstranjevanju in čiščenju takšnih kroglic. Ultrazvočna homogenizacija deluje brez mletja in namesto tega uporablja trdne delce v pigmentnem izdelku kot medij za mletje. Kavitacijske strižne sile pospešijo delce v tekočini do izjemno visoke hitrosti. Posledično delci trčijo med seboj in se razbijejo.
- Časovna in energetska učinkovitost: Ultrazvočna obdelava tipa sonde je razmeroma hiter proces, ki lahko doseže učinkovito disperzijo v bistveno krajšem času v primerjavi s tradicionalnimi metodami. Ta učinkovitost lahko privede do prihrankov časa in energije ter poveča produktivnost v industrijski proizvodnji.
- Nadzor procesa: Ultrazvočna oprema omogoča natančen nadzor nad pomembnimi parametri obdelave, kot so vnos energije, intenzivnost, temperatura, tlak in trajanje. To proizvajalcem omogoča, da prilagodijo procesne pogoje glede na pigmente in optimizirajo postopek mokrega mletja in disperzije ter prilagodijo lastnosti barvil specifičnim zahtevam.
Ultrazvočno rezkanje in disperzija bisernih pigmentov. Rdeči graf prikazuje porazdelitev velikosti delcev pred ultrazvočno razbijanjem, zelena krivulja je med ultrazvočno razbijanjem, modra krivulja prikazuje končne pigmente po ultrazvočni disperziji.
Proizvodnja masterbatch z uporabo ultrazvočnih homogenizatorjev
Masterbatchi so koncentrati barvil in/ali aditivov v viskozni matrici z višjo vsebnostjo barvil in/ali dodatkov kot pri končni uporabi. Obstajajo različne oblike dostave (granulat, tekočina – pasta, prah). Ultrazvočni homogenizatorji so zelo učinkoviti pri enakomerni disperziji pigmentov v tekočih in pastastih masterbatchih. Pigmentni delci se lahko razpršijo in zmeljejo z intenzivnimi kavitacijskimi silami in mešanjem močnega ultrazvoka, da se velikost delcev zmanjša na submikronsko in nano velikost.
- Masterbatchi in formulacije končnih izdelkov
- organski in anorganski mineralni pigmenti
- serijska in linijska proizvodnja
- visoka in nizka viskoznost
- Poljubna lestvica glasnosti
SonoStation: Mobilni sistem za razprševanje na ključ, ki ga sestavljajo ultrazvočni razpršilniki, črpalka, mešalo in rezervoar
Disperzijni sistem 2x 1kW ultrazvočnih naprav za neprekinjeno delovanje proizvodnje barvil
Visoko zmogljivi ultrazvočni razpršilniki za proizvodnjo barvil
Hielscher Ultrasonics industrijski ultrazvočni procesorji so najsodobnejši dispergatorji in ponujajo popolno rešitev za pigmentne masterbatches!
Izkusite neprimerljivo moč, natančnost in učinkovitost, podprte z našo zavezanostjo k vašemu uspehu. Kontaktirajte nas zdaj, če želite izvedeti več!
- visoka učinkovitost
- Najsodobnejša tehnologija
- Zanesljivost & Robustnosti
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- Serije & Inline
- za poljubno količino
- Inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. programabilno, podatkovno protokoliranje, daljinski upravljalnik)
- enostaven in varen za uporabo
- nizko vzdrževanje
- CIP (čiščenje na mestu)
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 0.5 do 1.5 ml | n.a. | VialTweeter | 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, disperzijo, emulgacijo in ekstrakcijo v laboratorijski, pilotni in industrijski ravni.
Literatura / Reference
- 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.
Dejstva, ki jih je vredno vedeti
Barvila se razlikujejo na barvila na osnovi mineralov in organskih pigmentov. Obe vrsti barvil se v veliki meri uporabljata v številnih aplikacijah, vsaka s svojimi prednostmi in premisleki. Izbira med njimi je odvisna od dejavnikov, kot so želena barvna paleta, zahteve glede stabilnosti, specifične potrebe aplikacije in regulativni vidiki.
Organski pigmenti
Barvila na osnovi organskih pigmentov so pridobljena iz spojin na osnovi ogljika, kot so rastlinski izvlečki ali sintetični viri. Ponujajo široko paleto barv in odtenkov ter se pogosto uporabljajo v različnih panogah, vključno s kozmetiko, tekstilom in tiskanjem. Organski pigmenti lahko zagotovijo odlično barvno moč in svetlost, vendar so lahko sčasoma bolj nagnjeni k bledenju, še posebej, če so izpostavljeni sončni svetlobi ali drugim okoljskim dejavnikom.
Barve na mineralni osnovi
Umetno sintetizirani anorganski barvni pigmenti so prav tako povzeti pod skupnim izrazom “mineralne barve”. Ti pigmenti so oksidi ali soli kovin svinca, cinka, titana, barija, kroma, železa, aluminija, živega srebra, kadmija, bakra, mangana in kobalta. Med njimi sta beli barvi svinčevo belo (svinčev karbonat) in cinkovo belo (cinkov oksid). Titanova bela (titanov dioksid), lithopon (cinkov sulfid) in Blanc fix (barijev sulfat).
Barvni in črni pigmenti vključujejo rdeči svinec (svinčev oksid), neapeljsko rumeno (svinčev antimonat), kromovo rumeno (svinčev kromat), kromovo oranžno, kromovo zeleno (kromov oksid), cinkovo rumeno (cinkov kromat), verdigris (bakrov acetat), trajno zeleno, rdečo železov oksid, angleško rdečo in tudi smalt.
Ti pigmenti so zelo stabilni in odporni na bledenje.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.