เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์ Hielscher

อัลตราซาวด์ในการเคลือบผิว

ส่วนประกอบต่างๆเช่นสีสารเติมแต่งสารเคมีขวางและปรับเปลี่ยนการไหลไปลงในการเคลือบสีสูตร อัลตราซาวด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกระจายตัวและผสม, deagglomeration และกัดขององค์ประกอบดังกล่าวในการเคลือบ

อัลตราซาวนด์ถูกนำมาใช้ในการกำหนดเคลือบสำหรับ:

เคลือบสีตกอยู่ในสองประเภทกว้าง: เรซินตามน้ำพัดพาและตัวทำละลายและสารเคลือบ แต่ละชนิดมีความท้าทายของตัวเอง เส้นทางการเรียกร้องให้ ลด VOC และราคาที่เป็นตัวทำละลายสูงกระตุ้นการเจริญเติบโตในเทคโนโลยีการเคลือบเรซิ่นน้ำพัดพา การใช้ ultrasonication สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของดังกล่าว ระบบเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม.

อัลตราซาวนด์สามารถช่วยคิดสูตรของสถาปัตยกรรมอุตสาหกรรมยานยนต์และไม้แปรรูปไม้เพื่อเพิ่มลักษณะการเคลือบเช่นความเข้มของสี, รอยขีดข่วนแตกและทนต่อรังสี UV หรือการนำไฟฟ้า บางส่วนของลักษณะการเคลือบเหล่านี้จะประสบความสำเร็จโดย รวมของวัสดุนาโนขนาด, เช่น. โลหะออกไซด์ (ติ้ว2, ซิลิกา, Ceria, ซิงค์ออกไซด์, …)

อัลตราซาวนด์จะช่วยต่อไปใน defoaming (เก็บกักฟอง) และ degassing (ก๊าซที่ละลายในน้ำ) ของผลิตภัณฑ์ความหนืดสูง

เป็นเทคโนโลยีการกระจายอัลตราโซนิกที่สามารถใช้กับ ห้องปฏิบัติการ, บนม้านั่ง และ ระดับการผลิตเพื่อให้อัตราสูงกว่า 10 ตัน / ชั่วโมงก็จะถูกนำไปใช้ในการวิจัย&ขั้นตอน D และในการผลิตเชิงพาณิชย์ ผลการดำเนินการสามารถปรับขึ้นได้อย่างง่ายดาย (เชิงเส้น)

(คลิกเพื่อดูขนาดใหญ่!) ด้วยประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ ultrasonication ของของเหลว ประสิทธิภาพการอธิบายวิธีการมากของพลังงานที่ถูกส่งมาจากปลั๊กเข้าไปในของเหลว อุปกรณ์ sonication ของเรามีประสิทธิภาพโดยรวมมากกว่า 80%Hielscher อุปกรณ์ล้ำเสียงเป็นอย่างมาก พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ. อุปกรณ์แปลงประมาณ 80-90% ของกำลังไฟฟ้าเข้าไฟฟ้าเป็นกิจกรรมทางกลในของเหลว นี้นำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญค่าใช้จ่ายในการประมวลผล

ด้านล่างนี้ท่านสามารถอ่านเกี่ยวกับการใช้อัลตราซาวด์ในที่ emulsification ของโพลิเมอร์ในระบบน้ำที่ การกระจายและมิลลิ่งที่ดีของเม็ดสี, และ การลดขนาดของวัสดุนาโน.

อิมัลชั่ Polymerization

สูตรเคลือบแบบดั้งเดิมใช้เคมีพอลิเมอพื้นฐาน เปลี่ยนเทคโนโลยีการเคลือบน้ำตาม มีผลกระทบต่อการเลือกวัตถุดิบที่คุณสมบัติและวิธีการกำหนด

ในพอลิเมออิมัลชันธรรมดาเช่น สำหรับเคลือบน้ำอนุภาคที่ถูกสร้างขึ้นจากศูนย์กลางไปยังพื้นผิวของพวกเขา ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนไหวสม่ำเสมอของอนุภาคและสัณฐานวิทยา

การประมวลผลอัลตราโซนิกสามารถนำมาใช้ในสองวิธีสร้างอิมัลชันลิเมอร์

  • จากบนลงล่าง: ที่ตีไข่/กระจาย อนุภาคลิเมอร์ที่มีขนาดใหญ่ของการสร้างอนุภาคขนาดเล็กโดยการลดขนาด
  • จากล่างขึ้นบน: การใช้อัลตราซาวนด์ก่อนหรือระหว่างการ พอลิเมออนุภาค

โพลีเมออนุภาคนาโนใน Miniemulsions

(คลิกเพื่อดูขนาดใหญ่!) อนุภาคที่ได้รับจากการเติมหลายตำแหน่งใน miniemulsions

พอลิเมอของอนุภาคใน miniemulsions ช่วยให้การผลิตของอนุภาคพอลิเมอแยกย้ายกันไปด้วย การควบคุมดีกว่าขนาดของอนุภาค. The synthesis of nanoparticulate polymer particles in miniemulsions ("nanoreactors"), as presented by เค Landfester เป็นวิธีการก่อตัวของอนุภาคนาโนพอลิเมอ วิธีการนี้ใช้จำนวนมาก nanocompartments ขนาดเล็ก (เฟสแยกย้ายกัน) ในอิมัลชันเป็น nanoreactors ในเหล่านี้อนุภาคมีการสังเคราะห์ในแฟชั่นขนานสูงใน แต่ละหยดถูกคุมขัง. ในกระดาษของเธอ (รุ่นในอนุภาคนาโนใน Miniemulsions) Landfester นำเสนอพอลิเมอใน nanoreactors ในความสมบูรณ์สูงสำหรับรุ่นของอนุภาคที่เหมือนกันสูงของขนาดสม่ำเสมอเกือบ ภาพด้านบน แสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่ได้รับจากการเติมหลายตำแหน่งใน miniemulsions

หยดขนาดเล็กที่สร้างขึ้นโดยการประยุกต์ใช้ เฉือนสูง (ultrasonication) และเสถียรภาพโดยการรักษาเสถียรภาพตัวแทน (emulsifiers) สามารถแข็งจากพอลิเมอตามมาหรือการลดลงของอุณหภูมิในกรณีของวัสดุที่อุณหภูมิต่ำ-ละลาย ในฐานะที่เป็น ultrasonication สามารถผลิตละอองขนาดเล็กมาก ขนาดสม่ำเสมอเกือบ ในชุดและกระบวนการผลิตก็จะช่วยให้การควบคุมที่ดีกว่าขนาดอนุภาคสุดท้าย สำหรับพอลิเมอของอนุภาคนาโน, โมโนเมอร์ hydrophilic สามารถ emulsified เป็นเฟสอินทรีย์และโมโนเมอร์ไม่ชอบน้ำในน้ำ

เมื่อลดขนาดอนุภาคพื้นที่ผิวของอนุภาครวมเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน ภาพซ้ายแสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดอนุภาคและพื้นที่ผิวในกรณีของอนุภาคทรงกลม (คลิกเพื่อดูขนาดใหญ่!). ดังนั้นปริมาณของแรงตึงผิวที่จำเป็นในการรักษาเสถียรภาพของอิมัลชันเพิ่มขึ้นเกือบเป็นเส้นเชิงเส้นที่มีพื้นที่ผิวของอนุภาคทั้งหมด ชนิดและปริมาณของสารลดแรงตึงผิวมีผลต่อขนาดหยด หยดของ30ถึง200nm สามารถรับได้โดยใช้ความเกลียดชังหรือประจุบวกลดแรงตึงผิว

เม็ดสีในการเคลือบสี

สีอินทรีย์และอนินทรีเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของสูตรเคลือบ เพื่อที่จะเพิ่ม ประสิทธิภาพการทำงานของเม็ดสี การควบคุมดีกว่าขนาดอนุภาคเป็นสิ่งจำเป็น เมื่อมีการเพิ่มผงเม็ดสีน้ำ, solventborne หรืออีพ็อกซี่ระบบอนุภาคเม็ดสีของแต่ละบุคคลมีแนวโน้มที่จะฟอร์ม agglomerates ขนาดใหญ่. กลไกสูงเฉือนเช่นเครื่องผสมโรเตอร์สเตเตอร์หรือปลุกปั่นโรงงานลูกปัดจะอัตภาพถูกนำมาใช้เพื่อทำลาย agglomerates ดังกล่าวและจะบดลงอนุภาคเม็ดสีของแต่ละบุคคล Ultrasonication ในที่มีประสิทธิภาพมาก ทางเลือก สำหรับขั้นตอนนี้ในการผลิตสารเคลือบ

ภาพไปทางขวา (คลิกเพื่อดูขนาดใหญ่!) แสดงให้เห็นผลกระทบของ sonication กับขนาดของเม็ดสีมุกมันวาวที่ อัลตราซาวนด์ grinds อนุภาคเม็ดสีของแต่ละบุคคลโดยความเร็วสูงระหว่างอนุภาคชนกัน ประโยชน์ที่โดดเด่นของ

Ultrasonic processing over high speed mixers, media mills is the more consistent processing of all particles. This reduces the problem of "tailing". As it can be seen on the picture, the distribution curves are almost shifted to the left. Generally, ultrasonication does produce extremely การกระจายขนาดอนุภาคแคบ (เส้นโค้งสีโม่) นี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพโดยรวมของกระจายเม็ดสีที่เป็นอนุภาคขนาดใหญ่มักจะยุ่งเกี่ยวกับความสามารถในการประมวลผลเงาต้านทานและลักษณะออปติคอล

เนื่องจากอนุภาค การโม่ และบดอยู่บนพื้นฐานของ การปะทะกันระหว่างอนุภาค เป็นผลมาจาก อัลตราโซนิกโพรงอากาศเครื่องปฏิกรณ์ล้ำสามารถจัดการอย่างเป็นธรรม ความเข้มข้นสูงที่เป็นของแข็ง (เช่นสำหรับกระบวนการหลัก) และยังคงมีผลกระทบการลดขนาดที่ดี ตารางด้านล่างแสดงให้เห็นภาพของโม่เปียกของติ้ว2 (คลิกที่ภาพเพื่อดูขนาดใหญ่!)

ก่อน

sonication
หลังจาก

sonication

ติ้ว2 จากโรงงานผลิตลูก

สเปรย์แห้ง TiO2

ภาพไปทางขวา (คลิกเพื่อดูขนาดใหญ่!) แสดงให้เห็นถึงเส้นโค้งกระจายขนาดอนุภาคสำหรับ deagglomeration Sa anatase ไทเทเนียมไดออกไซด์โดย ultrasonication รูปร่างแคบของเส้นโค้งหลัง sonication เป็นคุณลักษณะทั่วไปของการประมวลผลอัลตราโซนิก

วัสดุ nanosize ในการเคลือบที่มีประสิทธิภาพสูง

นาโนเทคโนโลยีเป็นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ที่ทำให้ทางของมันเป็นหลายอุตสาหกรรม วัสดุนาโนและนาโนคอมโพสิตที่ถูกนำมาใช้ในการเคลือบสูตรเช่นเพื่อเพิ่มการขัดถูและความต้านทานรอยขีดข่วนหรือยูวีเสถียรภาพ ความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการประยุกต์ใช้ในการเคลือบคือการเก็บรักษาความโปร่งใส, ความชัดเจน, และเงา. ดังนั้นอนุภาคนาโนมีขนาดเล็กมากที่จะหลีกเลี่ยงการรบกวนกับสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของแสง สำหรับการใช้งานจำนวนมากนี้มีความต่ำกว่า100nm

บดเปียกของส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพสูงในการระดับนาโนเมตรช่วงกลายเป็นขั้นตอนที่สำคัญในการกำหนดของการเคลือบผิวที่มีการออกแบบ อนุภาคใดๆที่ขัดขวางแสงที่มองเห็นทำให้เกิดหมอกควันและการสูญเสียในความโปร่งใส ดังนั้นการกระจายขนาดแคบมากจึงจำเป็น Ultrasonication เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากสำหรับ มิลลิ่งดี ของของแข็ง อัลตราโซนิกโพรงอากาศ ในของเหลวทำให้เกิดความเร็วสูงชนกันระหว่างอนุภาค แตกต่างจากโรงงานเดิมลูกปัดและโรงงานกรวดอนุภาคตัวเองจะบดแต่ละอื่น ๆ , การแสดงผลสื่อกัดที่ไม่จำเป็น

บริษัท เช่น Panadur (เยอรมนี) ใช้ Hielscher อุปกรณ์ล้ำเสียงสำหรับการกระจายและ deagglomeration ของวัสดุนาโนในการเคลือบในแม่พิมพ์ คลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

สำหรับ sonication ของเหลวไวไฟหรือตัวทำละลายในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย FM และ deivces ATEX ได้รับการรับรองเช่นนั้น UIP1000-Exd ที่มีอยู่

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรมนี้!

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโปรแกรมนี้ เรายินดีที่จะนำเสนอระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ










วรรณกรรม

หมู่บ้าน, โอ. (๒๐๐๐): อิทธิพลของความหนืดเฟสต่อเนื่องใน emulsification โดยอัลตราซาวนด์ใน: Ultrasonics Sonochemistry 7 (2000) 77-85

Behrend ทุมชูเบิร์ตเอช (2001): อิทธิพลของความดันและเนื้อหาก๊าซ emulsification อัลตราซาวนด์อย่างต่อเนื่องใน: Ultrasonics Sonochemistry 8 (2001) 271-276

ฝรั่งเศส (๒๐๐๑): รุ่นของอนุภาคนาโนใน Miniemulsions; ใน: วัสดุขั้นสูง 2001, 13, No 10, May17th Wiley-VCH

Hielscher, T. (๒๐๐๕): การผลิตอัลตราโซนิกของ Dispersions นาโนขนาดและอิมัลชันใน: การดำเนินการของ Nanosystems ยุโรปประชุม ENS’05