Tillverkning av färgämnen med högpresterande dispergerare

Produktionen av färgämnen och pigmentsuspensioner kräver tillförlitlig dispergering och blandning. Ultraljudshomogenisatorer är mycket effektiva vid produktion av flytande och pastaliknande masterbatcher och färgämnessuspensioner. Ultraljudsdispergerare finns för alla industriella produktionsskalor och förbättrar produktionen av färgämnen och pigment avsevärt genom att ge utmärkta malnings- och dispergeringsresultat, energibesparingar samt enkla byten mellan formuleringar.

Dispergering av färgämnen med högeffektultraljud

Sondbaserad ultraljudsbehandling är en teknik som använder högintensiva, lågfrekventa ultraljudsvågor för att mala, våtmala, deagglomerera och dispergera partiklar i ett flytande medium. Blandning, malning och dispergering med ultraljud bygger på principen om akustisk kavitation. Ultraljudskavitation/akustisk kavitation kännetecknas av mikroturbulens, mycket höga skjuvkrafter och lokalt förekommande stora tryck- och temperaturskillnader. Ultraljudsapparater kan användas i satsvisa produktionsprocesser och processer med kontinuerligt genomflöde och används såväl i storskalig inlineproduktion som inom forskning och utveckling samt kvalitetskontroll.
Läs mer om samtidig pigmentmalning med ultraljud och mikrobiell sterilisering av (vattenburna) färg- och beläggningsformuleringar!
 

Fördelar med att dispergera färgämnen med ultraljudsbehandling

Vid industriell tillverkning av pigmentbaserade färgämnen erbjuder sondbaserad ultraljudsbehandling flera fördelar och kan överträffa traditionella kvarnar och dispergerare i effektivitet:
 

• Förbättrad dispergering: Ultraljudsbehandling kan effektivt bryta upp pigmentagglomerat och främja bättre dispergering, vilket ger förbättrad färgintensitet och hög likformighet.
• Minskad partikelstorlek: Kavitationsenergi som genereras med ultraljud kan minska pigmentens partikelstorlek, vilket ger ett finare och mer homogent färgämne. De extremt höga skjuvkrafter som genereras av högeffektultraljud skapar vätskestrålar som accelererar partiklarna i vätskan. När partiklarna kolliderar med varandra splittras de i mycket små bitar. Vid sådana kollisioner mellan partiklar eroderas och utjämnas även partikelytan. Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv teknik för produktion av nanopartiklar och kolloidala suspensioner med partiklar i nanostorlek. Mindre partikelstorlekar kan ge fördelar som ökad färgmättnad och bättre stabilitet.
• Undvik malningsmedier: Malningsmedier som kulor och pärlor som används i traditionella kvarnar kan förorena produkten genom erosion som lämnar oönskade rester i pigmentdispersionen. Därmed undviks det arbetskrävande avlägsnandet och rengöringen av sådana kulor. Ultraljudshomogenisering fungerar utan malningsmedier och använder i stället de fasta partiklarna i pigmentprodukten som malningsmedier. Skjuvkrafter från kavitation accelererar partiklarna i vätskan till extremt hög hastighet. Följaktligen kolliderar partiklarna med varandra och splittras.
• Tids- och energieffektivitet: Sondbaserad ultraljudsbehandling är en relativt snabb process som kan åstadkomma effektiv dispergering på betydligt kortare tid jämfört med traditionella metoder. Denna effektivitet kan ge tids- och energibesparingar och ökad produktivitet inom industriell tillverkning.
• Processtyrning: Ultraljudsutrustning möjliggör exakt styrning av viktiga processparametrar som energitillförsel, intensitet, temperatur, tryck och behandlingstid. Detta gör det möjligt för tillverkare att anpassa processförhållandena efter pigmenten, optimera våtmalnings- och dispergeringsprocessen och skräddarsy färgämnenas egenskaper efter specifika krav.

Malning och dispergering av pärlemorpigment med ultraljud. Den röda kurvan visar partikelstorleksfördelningen före ultraljudsbehandling, den gröna kurvan visar fördelningen under ultraljudsbehandling och den blå kurvan visar de slutliga pigmenten efter dispergering med ultraljud.

Produktion av masterbatcher med ultraljudshomogenisatorer

Masterbatcher är färgämnes- och/eller tillsatskoncentrat i en viskös matris med en högre halt av färgämnen och/eller tillsatser än i den slutliga tillämpningen. Det finns olika leveransformer (granulat, vätska – pasta, pulver). Ultraljudshomogenisatorer är mycket effektiva för att dispergera pigment jämnt i flytande och pastaliknande masterbatcher. Pigmentpartiklar kan dispergeras och malas med hjälp av intensiva kavitationskrafter och omrörning från högeffektsultraljud för att minska partikelstorleken till submikrometer- och nanostorlek.

SonoStation: Mobilt nyckelfärdigt dispergeringssystem bestående av ultraljudsdispergerare, pump, omrörare och tank

Högpresterande ultraljudsdispergerare för färgämnestillverkning

Hielscher Ultrasonics industriella ultraljudsprocessorer är toppmoderna dispergerare och erbjuder den perfekta lösningen för pigmentmasterbatcher!

Upplev oöverträffad effekt, precision och effektivitet, med stöd av vårt engagemang för din framgång. Kontakta oss nu för att få veta mer!

Tabellen nedan ger en uppfattning om våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet: