Ultraljud storlek minskning av bläck (t. ex. för bläck stråle skrivare)

Ultraljud kavitation är ett effektivt medel för spridning och mikroslipning (våt fräsning) av bläckpigment. Ultraljud dispersorer används framgångsrikt i forskning samt industriell tillverkning av UV-, vatten- eller lösningsmedelsbaserade bläckstråleskrivare.

Nanodispergerade bläckstråleskrivare

Ultraljud är mycket effektivt i storleksminskningen av partiklar i intervallet från 500μm ner till ca. 10nm.
När ultraljud används för att sprida nanopartiklar i bläckstrålebläck, bläck färgskala, hållbarhet, och utskriftskvalitet kan förbättras avsevärt. Därför används sond-typ ultrasonicators i stor utsträckning vid tillverkning av nanopartikelhaltiga bläckstråleskrivare, specialfärger (t.ex. ledande bläck, 3D-utskrivbara bläck, tatueringsfärger) och färger.
 

Ultraljud dispersion används för att producera högkvalitativa bläckstråleskrivare som innehåller nanopartiklar och nano-storlek pigment. Ultraljud sond-typ dispersorer säkerställer en enhetlig partikelstorlek, minskning och fördelning i bläck.

Dispergering av CNT i polyetylenglykol (PEG) - Hielscher Ultrasonics

Video miniatyr

 

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljud dispersionssystem av 2x UIP1000hdT med totalt 2kW ultraljud bearbetningskraft för nano-storlek pigment i bläck, färger, och beläggningar.

2x 1000 watt ultraljud dispersorer i ett rensbart skåp för nanodispersioner.

Graferna nedan visar ett exempel för icke-sonicated vs ultraljud-dispergerade svarta pigment i bläckstråleskrivare. Ultraljudsbehandling utfördes med ultraljudssonden UIP1000hdT. Resultatet av ultraljudsbehandlingen är en synligt mindre partikelstorlek och en mycket smal partikelstorleksfördelning.

De jämförande graferna av ultraljud dispergerat svart bläckstråleskrivare bläck vs icke-sonicated bläckstråleskrivare bläck visar en signifikant minskad partikelstorlek för bläcket framställt av ultraljud dispersor UIP1000hdT.

Ultraljud dispersion resulterar i betydligt mindre och mer enhetliga bläckpigment. (Grön graf: före ultraljudsbehandling – röd graf: efter ultraljudsbehandling)

 

Hur förbättrar ultraljudsdispersion bläckstrålekvaliteten?

Högintensiva ultrasonicators är mycket effektiva för spridning, storleksminskning och enhetlig fördelning av nanopartiklar.
Detta innebär att ispersing nanopartiklar med ultraljud i bläckstråleskrivare kan förbättra dess prestanda och hållbarhet. Nanopartiklar är mycket små partiklar med storlekar i intervallet 1 till 100 nanometer, och de har unika egenskaper som kan förbättra bläckstrålebläck på flera sätt.

  • För det första kan nanopartiklar förbättra färgskalan för bläckstrålebläck, vilket hänvisar till det utbud av färger som kan produceras. När nanopartiklar är jämnt dispergerade med en sond-typ ultrasonicator, uppvisar bläcket följaktligen mer levande och mättade färger. Detta beror på att nanopartiklar kan sprida och reflektera ljus på sätt som traditionella färgämnen och pigment inte kan, vilket leder till förbättrad färgåtergivning.
  • För det andra kan homogent dispergerade nanopartiklar öka bläckstrålebläckets motståndskraft mot blekning, vatten och smuts. Detta beror på att nanopartiklar kan binda starkare med papperet eller annat substrat, vilket skapar en mer hållbar och långvarig bild. Dessutom kan nanopartiklar förhindra att bläcket blöder in i papperet, vilket kan orsaka fläckar och minska skärpan i den utskrivna bilden.
  • Slutligen, ultraljud dispergerade nanopartiklar kan också förbättra utskriftskvaliteten och upplösningen av bläckstråleskrivare. Ultraljud dispersorer är exceptionellt effektiva när det gäller fräsning och blandning nanopartiklar i vätskor. Genom att använda mindre partiklar kan bläcket skapa finare och mer exakta linjer, vilket resulterar i skarpare och tydligare bilder. Detta är särskilt viktigt i applikationer som högkvalitativ fotoutskrift och konstutskrift.

Kontroll över processparametrar och spridningsresultat

Partikelstorlek och partikelstorleksfördelning av bläck pigment påverkar många produktegenskaper, såsom färgning styrka eller tryckkvalitet. När det gäller bläckstråleskrivare utskrift en liten mängd större partiklar kan leda till dispersion instabilitet, sedimentering eller bläckstråle munstycke misslyckande. Av denna anledning är det viktigt för bläckstråle bläck kvalitet att ha en god kontroll över den storleksminskning process som används i produktionen.

Inline-bearbetning av nanodispersioner för bläckstråleskrivare

Diskret cirkulationsinställning för ultraljudsblandning med hög skjuvningHielscher ultraljud reaktorer används ofta in-line. Bläckstrålebläcket pumpas in i reaktorkärlet. Där utsätts den för ultraljud kavitation vid en kontrollerad intensitet. Exponeringstiden är ett resultat av reaktorvolymen och materialets matningshastighet. Inline ultraljudsbehandling eliminerar förbikoppling eftersom alla partiklar passerar reaktorkammaren efter en definierad väg. Eftersom alla partiklar utsätts för identiska ultraljudsbehandling parametrar för samma tid under varje cykel, ultraljud vanligtvis smalnar och skiftar fördelningskurvan snarare än att bredda den. Ultraljud dispersion producerar relativt symmetriska partikelstorlek fördelningar. Generellt rätt tailing – en negativ skevning av kurvan orsakad av en förskjutning till de grova materialen ("svans" till höger) – kan inte observeras på sonicated prover.

Dispersion under kontrollerade temperaturer: Processkylning

För temperatur känsliga fordon, erbjuder Hielscher mantlade flöde cell reaktorer för alla laboratorium och industriella enheter. Genom att kyla de inre reaktor väggarna, kan process värmen skingras effektivt.

Bilderna nedan visar kolsvart pigment dispergerat med ultraljudssonden UIP1000hdT i UV-bläck.

Ultraljud malda och dispergerade kimrök pigment i UV-bläck visar en betydande partikelstorleksminskning och mycket jämn fördelning.

Ultraljud dispersion säkerställer en effektiv partikelstorleksminskning och jämn fördelning av kolsvarta pigment i UV-bläck.

Dispergering och deagglomerering av bläckstråleskrivare i vilken skala som helst

Hielscher gör ultraljudsspridningsutrustning för bearbetning av bläck vid vilken volym som helst. Ultraljud lab homogenisatorer används för volymer från 1.5mL till ca. 2L och är idealiska för R+D-stadiet av bläckformuleringar samt för kvalitetstester. Dessutom tillåter genomförbarhetstest i laboratoriet att välja önskad utrustningsstorlek för kommersiell produktion exakt.
Industriella ultraljud dispersorer används i produktionen för partier från 0,5 till ca 2000L eller flödeshastigheter från 0,1L till 20m³ per timme. Till skillnad från andra spridnings- och fräsningstekniker kan ultraljud enkelt skalas upp eftersom alla viktiga processparametrar kan skalas linjärt.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


 

Ultrasonicator UP200St (200W) spridning kimrök i vatten med 1%wt Tween80 som ytaktivt medel.

Ultraljud dispersion av kol svart med ultrasonicator UP200St

Video miniatyr

 

Tabellen nedan visar allmänna ultrasonicator rekommendationer beroende på batchvolym eller flödeshastighet som ska behandlas.

batch VolymFlödeshastighetRekommenderade Devices
10 till 2000 ml20 till 400 ml / minUf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L0.2 till 4L / minUIP2000hdT
10 till 100 liter2 till 10 1 / minUIP4000hdT
15 till 150L3 till 15 liter/minUIP6000hdT
n.a.10 till 100 l / minUIP16000
n.a.störrekluster av UIP16000

 

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljud dispersorer, pigment dispersion protokoll och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









Observera att våra Integritetspolicy.


 

I den här videon visar vi dig ett ultraljudssystem på 2 kilowatt för inline-drift i ett rensningsbart skåp. Hielscher levererar ultraljud utrustning till nästan alla industrier, såsom kemisk industri, läkemedel, kosmetika, petrokemiska processer samt för lösningsmedelsbaserade extraktionsprocesser. Detta rengöringsbara skåp i rostfritt stål är konstruerat för drift i farliga områden. För detta ändamål kan det förseglade skåpet rensas av kunden med kväve eller frisk luft för att förhindra att brandfarliga gaser eller ångor kommer in i skåpet.

2x 1000 watt ultrasonicators i rensningsskåp för installation i farliga områden

Video miniatyr

 
Hur fungerar ultraljud dispersorer? – Arbetsprincipen för akustisk kavitation
Ultraljud kavitation är en process som använder högfrekventa ljudvågor för att generera små gasbubblor i en vätska. När bubblorna utsätts för högt tryck kan de kollapsa eller implodera och släppa ut en explosion av energi. Denna energi kan användas för att sprida partiklar i vätskan, bryta ner dem i mindre storlekar.
I ultraljud kavitation, ljudvågorna genereras av en ultraljudsgivare, som vanligtvis är monterad på en sond eller horn. Givaren omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi i form av ljudvågor, som sedan överförs till vätskan genom sonden eller hornet. När ljudvågorna når vätskan skapar de högtrycksvågor som kan få gasbubblorna att implodera.
Det finns flera potentiella tillämpningar för ultraljud kavitation i dispersionsprocesser, inklusive produktion av emulsioner, dispersion av pigment och fyllmedel, och deagglomeration av partiklar. Ultraljud kavitation kan vara ett effektivt sätt att sprida partiklar eftersom det kan generera höga skjuvkrafter och energitillförsel samt andra viktiga processparametrar såsom temperatur och tryck kan kontrolleras exakt, vilket gör det möjligt att skräddarsy processen till de specifika behoven hos ansökan. Denna exakta process kontroll är en av de framträdande fördelarna med ultraljudsbehandling som högkvalitativa produkter kan vara tillförlitliga och reproducerbart produceras och någon oönskad nedbrytning av partiklar eller vätska undviks.

Robust och lätt att rengöra

Ultraljudsflödesreaktor och sonotrode med fläns möjliggör kontinuerlig bearbetningEn ultraljudsreaktor består av reaktorkärlet och ultraljud sonotrode. Detta är den enda delen, som utsätts för slitage och det kan enkelt bytas ut inom några minuter. Oscillation-frikopplingsflänsar tillåter att montera sonotroden i öppna eller stängda tryckbehållare eller flödesceller i vilken riktning som helst. Inga lager behövs. Flödescellreaktorer är i allmänhet gjorda av rostfritt stål och har enkla geometrier och kan enkelt demonteras och torkas ut. Det finns inga små öppningar eller dolda hörn.

Ultraljud renare på plats

Ultraljudsintensiteten som används för spridning av applikationer är mycket högre än för typisk ultraljudsrengöring. Därför ultraljud makt kan användas för att underlätta rengöring under spolning och sköljning, som ultraljud kavitation tar bort partiklar och flytande rester från sonotrode och från flödet cellväggar.

Ultraljud hög skjuvning homogenisatorer används i labb, bänk-top, pilot och industriell bearbetning.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.



Litteratur / Referenser


Högpresterande ultraljud! Hielschers produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta labb ultrasonicator över bänkenheter till fullindustriella ultraljudssystem.

Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.

Vi diskuterar gärna din process.

Låt oss komma i kontakt.