อัลตราซาวนด์พลังงานเป็นที่รู้จักกันดีสําหรับการกัดที่รุนแรงและแม่นยําควบคุมได้อย่างแม่นยําและผลกระทบการกระจายตัว สิ่งนี้ทําให้ homogenizers อัลตราโซนิกเหมาะสําหรับการผลิตเม็ดสีวางและสูตรสี เครื่องอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมให้การกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ําเสมอสูงในช่วงไมครอนและนาโน ประมวลผลกระแสความหนืดสูงในปริมาณมากด้วย Hielscher sonicators เพื่อให้เกิดการเปียกการกระจายตัวการแตกตัวและการกัดที่เป็นเนื้อเดียวกัน!

สีผลิตด้วยอัลตราซาวด์

ปรับปรุงสีของสีและการเคลือบสีด้วย Sonication:

• สูตร: ไม่ว่าจะเป็นความหนืดสูงโหลดอนุภาคสูง aqueous- หรือใช้ตัวทำละลาย – ด้วย Hielscher ultrasonicators แบบอินไลน์อุตสาหกรรมคุณสามารถประมวลผลสูตรใด ๆ
• Micron- และนาโนขนาด: แรงเฉือนสูงที่เกิดจากโพรงอากาศอะคูสติกช่วยลดอนุภาคให้เหลือเส้นผ่านศูนย์กลางอนุภาคนาทีและให้การกระจายตัวที่สม่ําเสมอ การปรับพารามิเตอร์อัลตราโซนิกให้เข้ากับข้อกําหนดของอนุภาคและสูตรของคุณช่วยให้สามารถผลิตเม็ดสีขนาดนาโนได้อย่างน่าเชื่อถือ
• คุณสมบัติออฟ: เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางแสงที่ถูกต้องต้องควบคุมขนาดอนุภาคเม็ดสี โดยปกติแล้วความทึบแสงจะสัมพันธ์กับขนาดอนุภาค: ยิ่งขนาดอนุภาคละเอียดขึ้นเท่าใดความทึบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น TiO2 ได้รับการประมวลผลโดยเฉพาะกับขนาดอนุภาค 0.20 ถึง 0.3 ไมครอนซึ่งเทียบเท่ากับความยาวคลื่นครึ่งหนึ่งของแสง Ultrasonication ลดเม็ดสี TiO2 ให้มีขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้ได้การซ่อนที่ดีที่สุด
• อนุภาคประสิทธิภาพสูง: ขนาดอนุภาคที่เล็กลงส่งผลให้ความอิ่มตัวของสีความสม่ําเสมอของสีและความเสถียรมากขึ้น แรงอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงแต่ควบคุมได้อย่างแม่นยําช่วยให้สามารถผลิตอนุภาคนาโนที่ดัดแปลงและใช้งานได้เช่นอนุภาคเคลือบ SWNTs, MWCNTs และอนุภาคเปลือกแกน อนุภาคดังกล่าวแสดงลักษณะเฉพาะและยกระดับสูตรสีหรือการเคลือบไปสู่ระดับใหม่ของคุณภาพและการใช้งาน (เช่นความต้านทานรังสียูวีความต้านทานรอยขีดข่วนความแข็งแรงการยึดเกาะทนความร้อนสูงการสะท้อนแสงอินฟราเรดและแสงอาทิตย์)
• อนุภาค Modified: เม็ดสีดัดแปลงพื้นผิวมีความหนืดต่ํามากที่โหลดเม็ดสีสูง (2.5cP ที่ของแข็ง 10%) เสถียรภาพของระบบกันสะเทือนที่เหนือกว่าและความบริสุทธิ์สูง การทํางานของอนุภาคช่วยอัลตราโซนิกทําให้ง่ายต่อการสังเคราะห์เม็ดสีประสิทธิภาพสูงที่มีคุณสมบัติพิเศษ

เม็ดสีวางจะถูกบดและกระจายโดยใช้ cavitation อัลตราซาวนด์และแรงเฉือนสูงแสดงการลดขนาดอย่างมีนัยสําคัญและการกระจายสม่ําเสมอ พล็อตข้างต้นแสดงการลดขนาดที่เพิ่มขึ้นที่เพิ่มพลังงานอัลตราโซนิก

สําหรับการผลิตสีส่วนประกอบต่างๆเช่นเม็ดสีสารยึดเกาะ / ฟิล์มอดีตตัวเจือจาง / ตัวทําละลายเรซินฟิลเลอร์และสารเติมแต่งจะต้องผสมเข้าด้วยกันเป็นสูตรที่เป็นเนื้อเดียวกัน เม็ดสีเป็นส่วนประกอบที่กําหนดที่ให้สีของมัน เม็ดสีขาวที่สําคัญที่สุดคือ TiO2 ซึ่งต้องกัดให้มีขนาดอนุภาคที่เหมาะสมระหว่าง 0.2 ถึง 0.3 ไมครอนในเส้นผ่านศูนย์กลางเพื่อแสดงระดับความขาวความสว่างความทึบแสงและดัชนีการหักเหของแสงที่สูงมาก แรงเฉือนอัลตราโซนิกให้การแตกตัวและการกระจายตัวของอนุภาค TiO2 ที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงาน (ดูภาพด้านล่าง)

TEM ของสารแขวนลอยอนุภาคนาโน TiO2 ที่กระจายตัวด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงที่มีความเข้มข้นของแข็งต่างกัน Sonication ดําเนินการโดยใช้ ultrasonicator UIP1000hdT
ซ้าย: อินพุตพลังงานอัลตราโซนิก 1.8 × 10⁵ J/L – ขวา: อินพุตพลังงานอัลตราโซนิก 5.4 × 10⁵ J/L
(การศึกษาและภาพ: ©Fasaki et al., 2012)

 
การกัดและการกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มคุณภาพสีโดยการปรับปรุงความแข็งแรงของสีความหนาแน่นความละเอียดของการบดการกระจายตัวและการไหล

อัลตราโซนิกกันไป & เงื่อนไขการบด

คุณภาพของสีและการเคลือบขึ้นอยู่กับการกระจายตัวที่เป็นเนื้อเดียวกันของเม็ดสี Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์กัดและเจียรที่มีประสิทธิภาพสําหรับการกระจายตัวของสีโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับสูตรที่มีเม็ดสีสูง กลไกของเครื่องกระจายอัลตราโซนิกสําหรับการกัดบดการแยกตัวและการกระจายตัวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับหลักการเฉือนที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิก แรงเฉือนโพรงอากาศที่จําเป็นสําหรับการแตกตัวของอนุภาคนั้นเกิดจากความแตกต่างของแรงดันสูงจุดร้อนในท้องถิ่นและไอพ่นเหลวซึ่งส่งผลให้อนุภาคแตกตัวโดยการชนกันระหว่างอนุภาค
เครื่องกระจายอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมเช่น UIP16000hdT ที่มี 16,000 วัตต์ต่อโพรบอัลตราโซนิกมีความสามารถในการประมวลผลกระแสสีและสารเคลือบปริมาณมาก

การกระจายตัวของอนุภาคนาโน

การบดและกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกมักเป็นวิธีเดียวในการประมวลผลอนุภาคนาโนอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้อนุภาคปฐมภูมิที่กระจายตัวเป็นซินเลจ ขนาดอนุภาคปฐมภูมิขนาดเล็กส่งผลให้มีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่และมีความสัมพันธ์กับการแสดงออกของลักษณะและฟังก์ชันการทํางานของอนุภาคที่เป็นเอกลักษณ์ ในเวลาเดียวกันขนาดอนุภาคที่เล็กกว่านั้นสัมพันธ์กับพลังงานพื้นผิวสูงสําหรับการรวมตัวและการเกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงมากขึ้นดังนั้นแรงกระจายอัลตราโซนิกที่รุนแรงจะต้องกระจายอนุภาคนาโนให้เป็นเนื้อเดียวกันในสูตร
นอกจากนี้การรักษาพื้นผิวอัลตราโซนิกสามารถปรับเปลี่ยนอนุภาคนาโนซึ่งนําไปสู่การกระจายตัวที่ดีขึ้นเสถียรภาพการกระจายตัวความไม่ชอบน้ําและคุณสมบัติอื่น ๆ
นักวิจัยได้แนะนําวิธีการกระจายตัวของอัลตราโซนิกสําหรับอนุภาคนาโนเป็นสารละลายที่ต้องการ “เนื่องจากวัสดุที่กระจายตัวโดยวิธีอัลตราโซนิกนั้นบริสุทธิ์กว่าที่ผลิตโดยการกัดลูกปัด” [คิมและคณะ. 2010].

เทคนิคการกระจายตัวของอัลตราโซนิกมีข้อดีหลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการกัดแบบดั้งเดิมเช่นโรงสีสามม้วนบอลหรือสื่อ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกและการกระจายตัวของเม็ดสีและสีสําหรับมาสเตอร์แบทช์และสูตรสี!

Caution: Video "duration" is missing

วรรณกรรม / อ้างอิง