Power-ultraljud för avancerad mikrobiell stabilitet hos färger
- Mikrobiell nedbrytning kan skada både vatten- och lösningsmedelsburna färgformuleringar.
- Miljöbestämmelser begränsar användningen av biocider. Ultraljudsbehandling är en miljövänlig, effektiv metod för färgkonservering.
- Kraftultraljud möjliggör även återvinning av mikrobiellt förstörda färger och beläggningar.
Konservering av ultraljudsfärg
Färgkonservering innebär att förhindra tillväxt av bakterier och andra mikroorganismer. I allmänhet tillsätts biocider till färgformuleringen för att döda mikroberna. Med ökande efterfrågan på hållbara, giftfria, miljövänliga färger, produceras numera färgformuleringar med lägre VOC-nivåer och har ofta en högre vattenhalt. Som en nackdel är dessa hållbara formuleringar betydligt mer mottagliga för mikrobiell nedbrytning och försämring.
Power ultrasound är en grön konserveringsmetod för färger och beläggningar. Den effektiva celldestruktionen och lyseringen av mikroberna hjälper till att producera färger med lågt VOC- och biocidinnehåll – men med lång hållbarhet och god produktstabilitet.
Mikrobiell nedbrytning av färg
Vatten- och lösningsmedelsburna färger används för sina dekorativa och skyddande egenskaper. Särskilt vattenburna system är känsliga för mikrobiell biologisk nedbrytning.
Eftersom miljöbestämmelserna blir permanent strängare måste mängden biocider i färger minskas, eftersom dessa biocider kan vara skadliga för miljön och människors hälsa. Därför har miljölagstiftningen begränsat användningen av biocider avsevärt. Biocider används för att förhindra och minska den mikrobiella nedbrytningen av färger och beläggningar. De möjliggör en betydligt längre hållbarhet och lagringskapacitet för färgprodukten. På grund av den minskade användningen av biocider krävs en alternativ konserveringsmetod.
Power ultrasound är en välkänd teknik för cellstörning och bevarande och har visat sig minska / ersätta användningen av starka antimikrobiella kemikalier.
Konsekvenser av mikrobiell förstöring
Färgkontaminering orsakas av tillväxt och/eller införande av oönskade mikrobiella celler i formuleringen och kan resultera i följande nedbrytning:
- missfärgning
- Gasning
- Dålig lukt
- Förlust av viskositet
- ropiness, mögel, slem
- Fasseparation
Den mikrobiella stabiliteten hos färger är en viktig kvalitetsegenskap eftersom all sådan tillväxt i den konserverade produkten är känd för att försämra dess funktionella användning. Power ultraljud hjälper dig att förbättra den mikrobiella och kinetiska stabiliteten hos din färgformulering!
Ultraljudsåtervinning av mikrobiellt försämrade färger
Om färgerna redan har blivit dåliga på grund av otillräcklig konservering, ger ultraljudsbehandling dig möjlighet att återvinna färger och beläggningar i vått tillstånd. När färger och beläggningar har överskridit sin hållbarhetstid kan formuleringen renoveras genom ultraljudsbehandling. Formuleringens instabilitet och förstörelse kan vändas: Intensiv ultraljudsbehandling stör mikroberna, bevarar och stabiliserar formuleringen så att färgen förvandlas tillbaka till en säljbar produkt. Den återvunna produkten kan matas in i formuleringsflödet och konserveras för försäljning igen.
Denna enkla process ger dig möjlighet att återvinna försämrade färgformuleringar, vilket förhindrar ekonomiska förluster på grund av förstöring (inklusive kostnader för avfallshantering).
Fördelar med Power Ultrasound:
Ett steg – Mångfaldiga effekter
- Power ultrasound bevarar din färgformulering genom att störa mikrober, svampar och alger
- Ultraljudskvarnar, dispersioner & deagglomererar partiklar till mikron- och nanostorlek
- Ultraljudsbehandling hjälper till att avgasa formuleringen
- Återvinning av förstörda produkter som har överskridit sin hållbarhetstid
Få en homogen och stall Färgformulering med Power Ultrasound!
En enhet för att slutföra 3 processteg
Ultraljudsbehandling är en mycket mångsidig bearbetningsteknik. En installerad ultraljudshomogenisator kan uppfylla tre processteg:
- fräsning, deagglomeration & spridning
- Mikrobiell stabilisering & bevarande
- Avgasning av formuleringen
Industriell kraft ultraljud
Hielschers Industriella ultraljudsenheter Kan enkelt installeras och eftermonteras i befintliga produktionsanläggningar. För höga genomströmningar används våra robusta ultraljudsenheter främst som inline-system. Färgformuleringen kan matas antingen genom en enpassering eller en recirkulationsuppställning. Antalet passager genom den kavitationella hot-spot i ultraljudsreaktorn kan anpassas till produkten och de specifika kraven.
Hielschers ultraljudssystem som t.ex. UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 eller UIP16000 kan grupperas så att det praktiskt taget inte finns någon begränsning av produktionskapaciteten.
Alla sonikatorer är byggda för att köras 24/7 och behöver mycket lite underhåll. Reaktorkamrarna är lätta att rengöra tack vare en enkel geometri och ultraljudsrengöraren som finns på plats (CIP).
Litteratur/Referenser
- Downey, A. (2012): Användningen av biocider vid färgkonservering. I: H.W. Rossmoore: Handbook of Biocide and Pkonserverative Use. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Analys av färgnedbrytning av svamp- och bakteriearter. Pak. J. av Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Mikrobiell utvärdering och försämring av färger och färgprodukter. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, CS (2012): Biologisk nedbrytning av färger: en aktuell status. Indiska J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Fakta som är värda att veta
Dispersion av pigment
- Vätning: Det torra pigmentpulvret måste fuktas. Under vätningen beläggs ytan på pigmentpartiklarna och agglomeraten med vätskan.
- Deagglomeration / separation: Ballast och agglomerat måste brytas så att ytan på varje enskild partikel täcks med vätskan. Kraftultraljud är ett mycket effektivt verktyg för att kvarn, skingra och deagglomerat partiklar till en homogen formulering. Dessutom främjar ultraljudsbehandling Avgasning av formuleringen.
- Stabilisering: Formuleringen stabiliseras för att bibehålla partikelstorleken. En effektiv fräsning och Spridning Metoden säkerställer en stabil partikelstorleksfördelning och stabilisering under lagringen.
Mikrobiell förstöring
Gramnegativa organismer som är vanligt förekommande i förorenad vattenburen färg är bland annat Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. och Aerobacter sp.
Grampositiva organismer av Bacillus sp. kan också finnas i förorenad färg. De vanligaste svamparterna som finns på förorenad torr färgfilm är Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium och Penicillium.
Med ökande efterfrågan på hållbara, giftfria, miljövänliga färger, är färger formulerade med lägre VOC-nivåer och har ofta en högre vattenhalt.
Mindre giftiga, miljömässigt acceptabla färger tenderar att ha en mindre beständig hållbarhet och visa ökad förekomst av mikrobiell infektion.
Mikrobiologisk nedbrytning av vattenbaserade ytbeläggningar kan leda till allvarliga ekonomiska förluster för tillverkaren.
Effekterna av bakteriell och svampaktivitet är viskositetsförlust, gasning, dålig lukt och synlig nedbrytning. Dessutom kan missfärgning orsakad av mikrobiellt framställda enzymer leda till förändringar i produkten långt efter formuleringsprocessen. Viskositetsförlust av färgformuleringen kan ofta observeras som ett resultat av nedbrytningen av cellulosaförtjockningsmedel.
Färg Formuleringar
Vattenburna och lösningsmedelsburna färger används t.ex. på ytter- eller innerväggar i bostadskomplex. Dessa färger har två grundläggande funktioner: skydd och dekoration. Mikrobiell kontaminering i våtfärgen och på torkade filmer kan förstöra dessa funktioner, vilket resulterar i nedbrytning, funktionsfel och optiska/estetiska brister. Färgkonserveringsmedel är ett kemiskt alternativ för att förhindra eller begränsa mikrobiell nedbrytning i låg grad. Vanliga konserveringsmedel i burken (biocider / fungicider / mikrobicider) för färger och beläggningar inkluderar O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-on (CIT), bensisothiazoline (BIT) och chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). Av miljö- och hälsoskäl är det fördelaktigt att minska eller undvika användningen av dessa kemikalier.
Power ultrasound är ett grönt alternativ som kan ersätta användningen av biocider eller minska mängden biocider som krävs för att bevara våtfärgen.