Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: info@hielscher.com

อัลตราซาวนด์ในสูตรการเคลือบ

ส่วนประกอบต่างๆ เช่น เม็ดสี สารเติมเต็ม สารเคมี ตัวเชื่อมขวาง และตัวดัดแปลงรีโอโลยี จะเข้าสู่สูตรการเคลือบและสี อัลตราซาวนด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกระจายตัวและการทําให้เป็นอิมัลชันการแยกตัวและการกัดส่วนประกอบดังกล่าวในการเคลือบ

อัลตราซาวนด์ใช้ในการกําหนดสารเคลือบสําหรับ:

สารเคลือบแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่ เรซินและสารเคลือบที่ใช้น้ําและตัวทําละลาย แต่ละประเภทมีความท้าทายของตัวเอง ทิศทางที่เรียกร้องให้ลด VOC และราคาตัวทําละลายที่สูงช่วยกระตุ้นการเติบโตของเทคโนโลยีการเคลือบเรซินในน้ํา การใช้อัลตราโซนิกสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของระบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมดังกล่าว

สูตรการเคลือบที่ได้รับการปรับปรุงเนื่องจากอัลตราโซนิก

อัลตราซาวนด์สามารถช่วยผู้กําหนดสูตรของสารเคลือบสถาปัตยกรรมอุตสาหกรรมยานยนต์และไม้เพื่อเพิ่มลักษณะการเคลือบเช่นความแข็งแรงของสีรอยขีดข่วนรอยแตกและความต้านทานรังสียูวีหรือการนําไฟฟ้า ลักษณะการเคลือบเหล่านี้บางส่วนทําได้โดยการรวมวัสดุขนาดนาโน เช่น โลหะออกไซด์ (TiO2, ซิลิกา, ซีเรีย, ZnO, …).

การขอข้อมูล







ระบบกระจายอัลตราโซนิก 2x UIP1000hdT พร้อมกําลังการประมวลผลอัลตราซาวนด์ทั้งหมด 2kW สําหรับการกระจายตัวของสารเคลือบ

ระบบอัลตราโซนิกของเครื่องกระจายอัลตราโซนิก 2x 1,000 วัตต์ในตู้ที่ล้างได้

อัลตราซาวนด์ยังช่วยในการขจัดฟอง (ฟองอากาศที่ติดอยู่) และการขจัดแก๊ส (ก๊าซที่ละลายน้ํา) ของผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูง อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเติมอากาศด้วยอัลตราโซนิกและการขจัดแก๊สของของเหลว!

เนื่องจากเทคโนโลยีการกระจายอัลตราโซนิกสามารถใช้ในระดับห้องปฏิบัติการ โต๊ะทํางาน และระดับการผลิตทางอุตสาหกรรม ทําให้มีอัตราการรับส่งงานมากกว่า 10 ตัน / ชั่วโมง จึงถูกนําไปใช้ใน R&D stage และในการผลิตเชิงพาณิชย์ ผลลัพธ์ของกระบวนการสามารถขยายขนาดได้อย่างง่ายดายและเป็นเส้นตรง

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมมีความสําคัญต่อการอัลตราโซนิกของของเหลวอุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ประหยัดพลังงานมาก อุปกรณ์แปลงประมาณ 80 ถึง 90% ของกําลังไฟฟ้าเข้าเป็นกิจกรรมทางกลในของเหลว สิ่งนี้นําไปสู่ต้นทุนการประมวลผลที่ลดลงอย่างมาก

ตามลิงค์ด้านล่างคุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้อัลตราซาวนด์ประสิทธิภาพสูงสําหรับ

อิมัลชันพอลิเมอไรเซชันโดยใช้ Sonication

สูตรการเคลือบแบบดั้งเดิมใช้เคมีโพลีเมอร์พื้นฐาน การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีการเคลือบด้วยน้ํามีผลกระทบต่อการเลือกวัตถุดิบ คุณสมบัติ และวิธีการผสมสูตร

ในพอลิเมอไรเซชันอิมัลชันทั่วไป เช่น สําหรับสารเคลือบในน้ํา อนุภาคจะถูกสร้างขึ้นจากศูนย์กลางถึงพื้นผิว ปัจจัยจลนศาสตร์มีอิทธิพลต่อความเป็นเนื้อเดียวกันและสัณฐานวิทยาของอนุภาค

การประมวลผลอัลตราโซนิกสามารถใช้ได้สองวิธีเพื่อสร้างอิมัลชันโพลีเมอร์

  • จากบนลงล่าง: สกัด/สลาย ของอนุภาคโพลีเมอร์ขนาดใหญ่เพื่อสร้างอนุภาคขนาดเล็กโดยการลดขนาด
  • จากล่างขึ้นบน: การใช้อัลตราซาวนด์ก่อนหรือระหว่างพอลิเมอไรเซชันของอนุภาค

 

ในวิดีโอนี้เราจะแสดงระบบอัลตราโซนิกขนาด 2 กิโลวัตต์สําหรับการทํางานแบบอินไลน์ในตู้ที่ล้างได้ Hielscher จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกให้กับเกือบทุกอุตสาหกรรมเช่นอุตสาหกรรมเคมียาเครื่องสําอางกระบวนการปิโตรเคมีตลอดจนกระบวนการสกัดด้วยตัวทําละลาย ตู้สแตนเลสที่ล้างได้นี้ออกแบบมาสําหรับการทํางานในพื้นที่อันตราย เพื่อจุดประสงค์นี้ ลูกค้าสามารถล้างตู้ที่ปิดสนิทด้วยไนโตรเจนหรืออากาศบริสุทธิ์เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซหรือไอระเหยที่ติดไฟได้เข้าสู่ตู้

เครื่องอัลตราโซนิก 2x 1000 วัตต์ในตู้ล้างได้สําหรับติดตั้งในพื้นที่อันตราย

ภาพขนาดย่อของวิดีโอ

 

โพลีเมอร์อนุภาคนาโนในอิมัลชันขนาดเล็ก

อนุภาคที่ได้จากการเติมโพลีในอิมัลชันขนาดเล็กพอลิเมอไรเซชันของอนุภาคในอิมัลชันขนาดเล็กช่วยให้สามารถผลิตอนุภาคโพลีเมอร์ที่กระจายตัวได้โดยควบคุมขนาดอนุภาคได้ดี การสังเคราะห์อนุภาคโพลีเมอร์อนุภาคนาโนในอิมัลชันขนาดเล็ก (หรือที่เรียกว่าเครื่องปฏิกรณ์นาโน) ตามที่นําเสนอโดย K. Landfester (2001) เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมสําหรับการก่อตัวของอนุภาคนาโนพอลิเมอร์ วิธีนี้ใช้ช่องนาโนขนาดเล็กจํานวนมาก (เฟสกระจายตัว) ในอิมัลชันเป็นเครื่องปฏิกรณ์นาโน อนุภาคจะถูกสังเคราะห์ในลักษณะขนานกันอย่างมากในหยดน้ําที่จํากัดแต่ละตัว ในบทความของเธอ Landfester (2001) นําเสนอพอลิเมอไรเซชันในเครื่องปฏิกรณ์นาโนในความสมบูรณ์แบบสูงสําหรับการสร้างอนุภาคที่เหมือนกันสูงซึ่งมีขนาดเกือบเท่ากัน ภาพด้านบนแสดงอนุภาคที่ได้จากการเติมโพลีด้วยอัลตราโซนิกในอิมัลชันขนาดเล็ก

หยดขนาดเล็กที่เกิดจากการใช้แรงเฉือนสูง (อัลตราโซนิก) และเสถียรโดยสารทําให้เสถียร (อิมัลซิไฟเออร์) สามารถชุบแข็งได้โดยการพอลิเมอไรเซชันในภายหลังหรือโดยการลดอุณหภูมิในกรณีของวัสดุหลอมที่อุณหภูมิต่ํา เนื่องจากอัลตราโซนิกสามารถสร้างหยดขนาดเล็กมากที่มีขนาดเกือบสม่ําเสมอในแบทช์และกระบวนการผลิตจึงช่วยให้สามารถควบคุมขนาดอนุภาคขั้นสุดท้ายได้ดี สําหรับพอลิเมอไรเซชันของอนุภาคนาโนโมโนเมอร์ที่ชอบน้ําสามารถอิมัลชันเป็นเฟสอินทรีย์และโมโนเมอร์ที่ไม่ชอบน้ําในน้ํา

ผลกระทบของขนาดอนุภาคต่อพื้นที่ผิวเมื่อลดขนาดอนุภาคพื้นที่ผิวอนุภาคทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ภาพทางด้านซ้ายแสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวในกรณีของอนุภาคทรงกลม ดังนั้นปริมาณสารลดแรงตึงผิวที่จําเป็นในการรักษาเสถียรภาพของอิมัลไลต์จึงเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นตรงตามพื้นที่ผิวของอนุภาคทั้งหมด ชนิดและปริมาณของสารลดแรงตึงผิวมีอิทธิพลต่อขนาดหยดน้ํา หยดน้ํา 30 ถึง 200nm สามารถหาได้โดยใช้สารลดแรงตึงผิวประจุลบหรือประจุบวก

เม็ดสีในสารเคลือบ

เม็ดสีอินทรีย์และอนินทรีย์เป็นส่วนประกอบสําคัญของสูตรการเคลือบ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเม็ดสีสูงสุดจําเป็นต้องมีการควบคุมขนาดอนุภาคที่ดี เมื่อเติมผงเม็ดสีลงในระบบน้ํา ตัวทําละลาย หรืออีพ็อกซี่ อนุภาคเม็ดสีแต่ละชนิดมักจะก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ กลไกแรงเฉือนสูง เช่น เครื่องผสมโรเตอร์สเตเตอร์หรือเครื่องบดลูกปัดกวนถูกนํามาใช้ตามอัตภาพเพื่อทําลายการรวมตัวกันดังกล่าวและบดอนุภาคเม็ดสีแต่ละอนุภาค อัลตราโซนิกเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งสําหรับขั้นตอนนี้ในการผลิตสารเคลือบ

กราฟด้านล่างแสดงผลกระทบของ sonication ต่อขนาดของเม็ดสีมันวาวมุก อัลตราซาวนด์บดอนุภาคเม็ดสีแต่ละอนุภาคโดยการชนกันระหว่างอนุภาคด้วยความเร็วสูง ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของอัลตราโซนิกคือผลกระทบสูงของแรงเฉือนโพรงอากาศซึ่งทําให้การใช้สื่อการเจียร (เช่นลูกปัดไข่มุก) เมื่ออนุภาคถูกเร่งด้วยไอพ่นของเหลวที่เร็วมากถึง 1,000 กม./ชม. อนุภาคจะชนกันอย่างรุนแรงและแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ การขัดถูของอนุภาคทําให้อนุภาคที่ผ่านการบดด้วยอัลตราโซนิกมีพื้นผิวเรียบ โดยรวมแล้วการกัดและการกระจายตัวของอัลตราโซนิกส่งผลให้มีการกระจายอนุภาคที่มีขนาดละเอียดและสม่ําเสมอ

การกัดอัลตราโซนิกและการกระจายตัวของเม็ดสีมันวาวมุก

การกัดอัลตราโซนิกและการกระจายตัวของเม็ดสีมันวาวมุก กราฟสีแดงแสดงการกระจายขนาดอนุภาคก่อนการ sonication เส้นโค้งสีเขียวอยู่ระหว่างการ sonication เส้นโค้งสีน้ําเงินแสดงเม็ดสีสุดท้ายหลังจากการกระจายตัวของอัลตราโซนิก

 

การกัดอัลตราโซนิกและการกระจายตัวมักจะเป็นเลิศของเครื่องผสมความเร็วสูงและโรงสีสื่อเนื่องจากการ sonication ให้การประมวลผลอนุภาคทั้งหมดที่สอดคล้องกันมากขึ้น โดยทั่วไปอัลตราโซนิกจะสร้างขนาดอนุภาคที่เล็กลงและการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบ (เส้นโค้งการกัดเม็ดสี) สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของการกระจายตัวของเม็ดสีเนื่องจากอนุภาคขนาดใหญ่มักรบกวนความสามารถในการประมวลผลความเงาความต้านทานและลักษณะทางแสง

เนื่องจากการกัดและการเจียรอนุภาคขึ้นอยู่กับการปะทะกันระหว่างอนุภาคอันเป็นผลมาจากโพรงอากาศอัลตราโซนิกเครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกสามารถจัดการกับความเข้มข้นของแข็งที่ค่อนข้างสูง (เช่นมาสเตอร์แบทช์) และยังคงให้ผลการลดขนาดที่ดี ตารางด้านล่างแสดงภาพการกัดแบบเปียกของ TiO2

อนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์ TiO2 ที่บดด้วยอัลตราโซนิกแสดงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ลดลงอย่างมากและการกระจายขนาดที่แคบ

TiO2 แบบลูกก่อนและหลังการกัดอัลตราโซนิก

อนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์ TiO2 หลังจากการกัดอัลตราโซนิกแสดงเส้นผ่านศูนย์กลางที่ลดลงอย่างมากและการกระจายขนาดที่แคบ

TiO2 แบบพ่นแห้งก่อนและหลังการกัดอัลตราโซนิก

พล็อตด้านล่างแสดงเส้นโค้งการกระจายขนาดอนุภาคสําหรับการแยกตัวของไททาเนียมไดออกไซด์ Degussa anatase โดยการอัลตราโซนิก รูปร่างแคบของเส้นโค้งหลังการ sonication เป็นคุณสมบัติทั่วไปของการประมวลผลอัลตราโซนิก

TiO2 ที่กระจายตัวด้วยอัลตราโซนิก (Degussa anatase) แสดงการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบ

TiO2 ที่กระจายตัวด้วยอัลตราโซนิก (Degussa anatase) แสดงการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบ

วัสดุขนาดนาโนในการเคลือบประสิทธิภาพสูง

นาโนเทคโนโลยีเป็นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ที่เข้าสู่หลายอุตสาหกรรม วัสดุนาโนและนาโนคอมโพสิตถูกนํามาใช้ในสูตรการเคลือบ เช่น เพื่อเพิ่มความต้านทานการขัดขีดข่วนและรอยขีดข่วน หรือความเสถียรของรังสียูวี ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสําหรับการใช้งานในการเคลือบคือการรักษาความโปร่งใส ความใส และความเงางาม ดังนั้นอนุภาคนาโนจึงมีขนาดเล็กมากเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของแสง สําหรับการใช้งานจํานวนมาก ต่ํากว่า 100nm อย่างมาก

การบดแบบเปียกของส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงจนถึงช่วงนาโนเมตรกลายเป็นขั้นตอนสําคัญในการกําหนดสารเคลือบนาโนวิศวกรรม อนุภาคใด ๆ ที่รบกวนแสงที่มองเห็นได้ทําให้เกิดหมอกควันและสูญเสียความโปร่งใส ดังนั้นจึงจําเป็นต้องมีการกระจายขนาดที่แคบมาก Ultrasonication เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากสําหรับการกัดของแข็งอย่างละเอียด โพรงอากาศอัลตราโซนิก / อะคูสติกในของเหลวทําให้เกิดการชนกันระหว่างอนุภาคด้วยความเร็วสูง แตกต่างจากโรงสีลูกปัดและโรงสีก้อนกรวดทั่วไปอนุภาคเองจะปะปนกันทําให้สื่อการกัดไม่จําเป็น

บริษัท เช่น Panadur (เยอรมนี) ใช้เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher สําหรับการกระจายตัวและการแยกตัวของวัสดุนาโนในการเคลือบในแม่พิมพ์ คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายอัลตราโซนิกของการเคลือบในแม่พิมพ์!

สําหรับการ sonication ของของเหลวหรือตัวทําละลายไวไฟในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายมีโปรเซสเซอร์ที่ผ่านการรับรอง ATEX เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องอัลตราโซนิกที่ผ่านการรับรอง Atex UIP1000-Exd!

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกแอพพลิเคชั่นและราคา เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเสนอระบบการกระจายอัลตราโซนิกที่ตอบสนองความต้องการของคุณ!












วิดีโอสาธิตการกระจายอัลตราโซนิกของสีแดงโดยใช้ UP400St พร้อมโพรบ S24d 22 มม.

การกระจายตัวของอัลตราโซนิกสีแดงโดยใช้ UP400St

ภาพขนาดย่อของวิดีโอ


โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสําหรับการกระจายตัวและการกัดเม็ดสีที่มีประสิทธิภาพ

MultiSonoReactor MSR-4 เป็นโฮโมจีไนเซอร์แบบอินไลน์อุตสาหกรรมที่เหมาะสําหรับการผลิตเม็ดสีและการกระจายตัวของโพลีเมอร์ในอุตสาหกรรม


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

Let's get in contact.