อัลตราซาวนด์สําหรับการกระจายและการเจียร: สี & สี
อัลตราซาวนด์กําลังเป็นที่รู้จักกันดีในด้านเอฟเฟกต์การกัดและการกระจายตัวที่เข้มข้นและควบคุมได้อย่างแม่นยํา ทําให้โฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเหมาะสําหรับการผลิตเม็ดสีและสูตรสี เครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมให้การกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ําเสมอสูงในช่วงไมครอนและนาโน ประมวลผลกระแสปริมาณมากที่มีความหนืดสูงด้วยเครื่องโซนิคเตอร์ Hielscher เพื่อให้ได้การเปียกการกระจายตัวการแยกตัวและการกัดที่เป็นเนื้อเดียวกัน!
การผลิตสีด้วยอัลตราซาวนด์
ปรับปรุงสีสีและสารเคลือบของคุณด้วย Sonication:
- สูตร: ไม่ว่าจะมีความหนืดสูงโหลดอนุภาคสูงจากน้ําหรือตัวทําละลาย – ด้วยเครื่องอัลตราโซนิกแบบอินไลน์อุตสาหกรรม Hielscher คุณสามารถประมวลผลสูตรใดก็ได้
- ขนาดไมครอนและนาโน: แรงเฉือนสูงที่เกิดจากโพรงอากาศอะคูสติกช่วยลดอนุภาคให้เหลือเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคขนาดเล็กและให้การกระจายตัวที่สม่ําเสมอ การปรับพารามิเตอร์อัลตราโซนิกให้เข้ากับข้อกําหนดของอนุภาคและสูตรของคุณช่วยให้สามารถผลิตเม็ดสีขนาดนาโนได้อย่างน่าเชื่อถือ
- คุณสมบัติทางแสง: เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางแสงที่ถูกต้องต้องควบคุมขนาดอนุภาคของเม็ดสี โดยปกติแล้วความทึบจะสัมพันธ์กับขนาดอนุภาค: ยิ่งขนาดอนุภาคละเอียดมากเท่าใดความทึบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น TiO2 ถูกประมวลผลโดยเฉพาะให้มีขนาดอนุภาค 0.20 ถึง 0.3 ไมครอน ซึ่งเทียบเท่ากับความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งของแสงโดยประมาณ อัลตราโซนิกช่วยลดเม็ดสี TiO2 ให้มีขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้ได้การซ่อนที่ดีที่สุด
- อนุภาคประสิทธิภาพสูง: ขนาดอนุภาคที่เล็กลงส่งผลให้สีอิ่มตัว สีสม่ําเสมอ และความเสถียรมากขึ้น แรงอัลตราซาวนด์ที่เข้มข้น แต่ควบคุมได้อย่างแม่นยําช่วยให้สามารถผลิตอนุภาคนาโนที่ดัดแปลงและใช้งานได้เช่นอนุภาคเคลือบ SWNT MWCNTs และอนุภาคเปลือกแกน อนุภาคดังกล่าวแสดงลักษณะเฉพาะและยกระดับสูตรสีหรือสารเคลือบให้มีคุณภาพและการใช้งานในระดับใหม่ (เช่น ความต้านทานรังสียูวี ความต้านทานรอยขีดข่วน ความแข็งแรง การยึดเกาะ ทนความร้อนสูง อินฟราเรด และการสะท้อนแสงอาทิตย์)
- อนุภาคดัดแปลง: เม็ดสีดัดแปลงพื้นผิวมีความหนืดต่ํามากที่โหลดเม็ดสีสูง (2.5cP ที่ของแข็ง 10%) เสถียรภาพของสารแขวนลอยที่เหนือกว่าและความบริสุทธิ์สูง การทํางานของอนุภาคด้วยอัลตราโซนิกช่วยทําให้ง่ายต่อการสังเคราะห์เม็ดสีประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติพิเศษ
- สูตรขั้นสุดท้าย
- มาสเตอร์แบทช์ของเม็ดสีวาง
- การกลั่นอนุภาคหลังจากการกัดแบบธรรมดา

เม็ดสีจะถูกบดและกระจายโดยใช้โพรงอากาศอัลตราซาวนด์และแรงเฉือนสูงแสดงให้เห็นถึงการลดขนาดอย่างมีนัยสําคัญและการกระจายที่สม่ําเสมอ พล็อตด้านบนแสดงการลดขนาดที่เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มพลังงานอัลตราโซนิก
สําหรับการผลิตสีส่วนประกอบต่างๆเช่นเม็ดสีสารยึดเกาะ / ตัวสร้างฟิล์มสารเจือจาง / ตัวทําละลายเรซินสารเติมและสารเติมแต่งจะต้องผสมเข้าด้วยกันเป็นสูตรที่เป็นเนื้อเดียวกัน เม็ดสีเป็นส่วนประกอบที่กําหนดให้สี เม็ดสีขาวที่สําคัญที่สุดคือ TiO2 ซึ่งจําเป็นต้องบดให้มีขนาดอนุภาคที่เหมาะสมระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2 ถึง 0.3 ไมครอน เพื่อแสดงระดับความขาว ความสว่าง ความทึบแสง และดัชนีการหักเหของแสงที่สูงมาก แรงเฉือนอัลตราโซนิกให้การแยกตัวและการกระจายตัวของอนุภาค TiO2 ที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน (ดูภาพด้านล่าง)

TEM ของสารแขวนลอยอนุภาคนาโน TiO2 ที่กระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกที่มีความเข้มข้นของแข็งต่างกัน Sonication ดําเนินการโดยใช้ เครื่องอัลตราโซนิก UIP1000hdT
ซ้าย: อินพุตพลังงานอัลตราโซนิก 1.8 × 105 เจ/ลิตร – ขวา: อินพุตพลังงานอัลตราโซนิก 5.4 × 105 เจ/ลิตร
(การศึกษาและภาพ: ©Fasaki et al., 2012)
การกัดและการกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มคุณภาพของสีโดยการปรับปรุงความแข็งแรงของสีความหนาแน่นความวิจิตรของการเจียรการกระจายตัวและรีโอโลยี
การกระจายอัลตราโซนิก & เงื่อนไขการเจียร
คุณภาพของสีและสารเคลือบขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของเม็ดสีที่เป็นเนื้อเดียวกัน Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์กัดและเจียรที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกระจายตัวของสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับสูตรที่มีปริมาณเม็ดสีสูง กลไกของเครื่องกระจายอัลตราโซนิกสําหรับการกัดการเจียรการแยกตัวของและการกระจายตัวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับหลักการเฉือนที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิก แรงเฉือนโพรงอากาศที่จําเป็นสําหรับการแยกตัวของอนุภาคเกิดจากความแตกต่างของแรงดันสูงจุดร้อนในท้องถิ่นและไอพ่นของเหลวซึ่งส่งผลให้อนุภาคแตกตัวโดยการชนกันระหว่างอนุภาค
เครื่องกระจายอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเช่น UIP16000hdT ที่มี 16,000 วัตต์ต่อโพรบอัลตราโซนิกมีความสามารถในการประมวลผลกระแสสีและสารเคลือบปริมาณมาก

การประมวลผลอัลตราโซนิก: 7x ยูไอพี 1000hdT

สีชอล์กโซนิคบนเครื่องเจียรแสดงให้เห็นถึงการแยกตัวและการกระจายขนาดอนุภาคของเม็ดสีที่สม่ําเสมออย่างสมบูรณ์แบบ
การกระจายตัวของอนุภาคนาโน
การบดและการกระจายอัลตราโซนิกมักเป็นวิธีเดียวในการประมวลผลอนุภาคนาโนอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้อนุภาคหลักที่กระจายตัว ขนาดอนุภาคหลักที่เล็กส่งผลให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และสัมพันธ์กับการแสดงออกของลักษณะและฟังก์ชันการทํางานของอนุภาคที่เป็นเอกลักษณ์ ในขณะเดียวกันขนาดอนุภาคที่เล็กลงนั้นสัมพันธ์กับพลังงานพื้นผิวที่สูงสําหรับการรวมตัวและปฏิกิริยาที่รุนแรงยิ่งขึ้นดังนั้นจึงจําเป็นต้องใช้แรงกระจายอัลตราโซนิกที่รุนแรงเพื่อกระจายอนุภาคนาโนให้เป็นเนื้อเดียวกันในสูตร
นอกจากนี้การรักษาพื้นผิวอัลตราโซนิกสามารถปรับเปลี่ยนอนุภาคนาโนซึ่งนําไปสู่การกระจายตัวที่ดีขึ้นเสถียรภาพการกระจายตัวความไม่ชอบน้ําและคุณสมบัติอื่น ๆ
นักวิจัยได้แนะนําวิธีการกระจายตัวของอัลตราโซนิกสําหรับอนุภาคนาโนเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ต้องการ “เนื่องจากวัสดุที่กระจายตัวโดยวิธีอัลตราโซนิกนั้นบริสุทธิ์กว่าวัสดุที่ผลิตโดยการกัดลูกปัดมาก” [Kim et al. 2010].

เทคนิคการกระจายอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีการกัดแบบดั้งเดิมเช่นสามม้วนลูกหรือโรงสีสื่อ
ติดต่อเรา! / ถามเรา!
Caution: Video "duration" is missing
วรรณกรรม / อ้างอิง
- FactSheet Ultrasonic Inkjet Dispersion – Hielscher Ultrasonics
- I. Fasaki, K. Siamos, M. Arin, P. Lommens, I. Van Driessche, S.C. Hopkins, B.A. Glowacki, I. Arabatzis (2012): Ultrasound assisted preparation of stable water-based nanocrystalline TiO2 suspensions for photocatalytic applications of inkjet-printed films. Applied Catalysis A: General, Volumes 411–412, 2012. 60-69.
- Badgujar, N.P.; Bhoge, Y.E.; Deshpande, T.D.; Bhanvase, B.A.; Gogate, P.R.; Sonawane, S.H.; Kulkarni, R.D. (2015): Ultrasound assisted organic pigment dispersion: advantages of ultrasound method over conventional method. Pigment & Resin Technology, Vol. 44 No. 4, 2015. 214-223.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Dispersion effect of nano particle according to ultrasound exposure by using focused ultrasonic field. Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 6-8 December, 2010. 31, 2010. 549-550.
- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้
Homogenizers เนื้อเยื่ออัลตราโซนิกมักเรียกว่าโพรบ sonicator / sonificator, sonic lyser, ultrasound disruptor, ultrasonic grinder, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, cell disrupter, ultrasonic disperser, emulsifier หรือ dissolver เงื่อนไขที่แตกต่างกันเป็นผลมาจากการใช้งานต่างๆที่สามารถเติมเต็มได้โดยการ sonication

Hielscher Ultrasonics ผลิตโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงจาก ห้องทดลอง ถึง ขนาดอุตสาหกรรม