Yüksek Performanslı Disperserlerle Renklendirici Üretimi
Renklendiricilerin ve pigment süspansiyonlarının üretimi, güvenilir dispersiyon ve karıştırma gerektirir. Ultrasonik homojenizatörler, sıvı ve macun kıvamındaki masterbatch’lerin ve renklendirici süspansiyonlarının üretiminde son derece verimlidir. Her türlü endüstriyel üretim ölçeğinde mevcut olan ultrasonik disperserler, mükemmel öğütme ve dispersiyon sonuçları, enerji tasarrufu ve formülasyonlar arasında kolay geçiş sağlayarak renklendirici ve pigment üretimini önemli ölçüde iyileştirir.
Güç Ultrasonuyla Renklendiricilerin Dispersiyonu
Prob tipi ultrasonikasyon, sıvı bir ortamda parçacıkları öğütmek, yaş öğütmek, deaglomerasyona uğratmak ve disperse etmek için yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı ultrason dalgalarından yararlanan bir tekniktir. Ultrasonik karıştırma, öğütme ve dispersiyon, akustik kavitasyonun çalışma prensibini kullanır. Ultrasonik/akustik kavitasyon; mikrotürbülanslar, çok yüksek kesme kuvvetleri ve yerel olarak oluşan yüksek basınç ve sıcaklık farklarıyla karakterize edilir. Kesikli ve sürekli akışlı üretim proseslerine uygulanabilen sonikatörler, hat içi büyük ölçekli üretimin yanı sıra Ar-Ge ve kalite kontrolde de kullanılır.
(Su bazlı) boya ve kaplama formülasyonlarının eş zamanlı ultrasonik pigment öğütme ve mikrobiyal sterilizasyonu hakkında daha fazla bilgi edinin!
Renklendiricilerin ve pigmentlerin dispersiyonu ve öğütülmesi için ultrasonik endüstriyel sistem.
Ultrasonikasyonla Renklendirici Dispersiyonunun Avantajları
Pigment bazlı renklendiricilerin endüstriyel üretiminde prob tipi ultrasonikasyon çeşitli avantajlar sunar ve verimlilik açısından geleneksel değirmenleri ve disperserleri geride bırakabilir:
- İyileştirilmiş Dispersiyon: Ultrasonikasyon, pigment aglomeralarını etkili bir şekilde parçalayabilir ve daha iyi dispersiyonu destekleyerek renk yoğunluğunun iyileşmesini ve yüksek homojenlik elde edilmesini sağlayabilir.
- Küçültülmüş Parçacık Boyutu: Ultrasonik olarak üretilen kavitasyon enerjisi, pigmentlerin parçacık boyutunu küçülterek daha ince ve daha homojen bir renklendirici elde edilmesini sağlayabilir. Güç ultrasonunun oluşturduğu son derece yüksek kesme kuvvetleri, sıvıdaki parçacıkları hızlandıran sıvı jetleri oluşturur. Parçacıklar birbirleriyle çarpıştığında çok küçük parçalara ayrılır. Parçacıklar arasındaki bu tür çarpışmalar sırasında parçacık yüzeyi de aşınır ve pürüzsüzleşir. Sonikasyon, nanoparçacıkların ve nano boyutlu kolloidal süspansiyonların üretimi için son derece verimli bir tekniktir. Daha küçük parçacık boyutları, artan renk doygunluğu ve daha iyi kararlılık gibi avantajlar sağlayabilir.
- Öğütme Ortamı Kullanımından Kaçınma: Geleneksel değirmenlerde kullanılan boncuklar ve bilyeler gibi öğütme ortamları, aşınma nedeniyle pigment dispersiyonunda istenmeyen kalıntılar bırakarak ürünü kirletebilir. Böylece bu tür boncukların yoğun emek gerektiren çıkarılması ve temizlenmesinden kaçınılır. Ultrasonik homojenizasyon, öğütme ortamı olmadan çalışır ve bunun yerine pigment ürünündeki katı parçacıkları öğütme ortamı olarak kullanır. Kavitasyon kaynaklı kesme kuvvetleri, sıvıdaki parçacıkları son derece yüksek hızlara çıkarır. Bunun sonucunda parçacıklar birbirleriyle çarpışır ve parçalanır.
- Zaman ve Enerji Verimliliği: Prob tipi ultrasonikasyon, geleneksel yöntemlere kıyasla önemli ölçüde daha kısa sürede verimli dispersiyon sağlayabilen, nispeten hızlı bir prosestir. Bu verimlilik, endüstriyel üretimde zaman ve enerji tasarrufuna ve üretkenliğin artmasına yol açabilir.
- Proses Kontrolü: Ultrasonik ekipman, enerji girdisi, yoğunluk, sıcaklık, basınç ve süre gibi önemli işlem parametrelerinin hassas bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanır. Bu, üreticilerin proses koşullarını pigmentlere göre ayarlamasına, yaş öğütme ve dispersiyon prosesini optimize etmesine ve renklendiricilerin özelliklerini belirli gereksinimlere göre uyarlamasına olanak tanır.
Sedef parlaklığı pigmentlerinin ultrasonik öğütülmesi ve dispersiyonu. Kırmızı grafik sonikasyon öncesindeki parçacık boyutu dağılımını, yeşil eğri sonikasyon sırasındaki dağılımı, mavi eğri ise ultrasonik dispersiyondan sonraki nihai pigmentleri gösterir.
Ultrasonik Homojenizatörlerle Masterbatch Üretimi
Masterbatch’ler, viskoz bir matris içinde bulunan ve nihai uygulamadakinden daha yüksek miktarda renklendirici ve/veya katkı maddesi içeren renklendirici ve/veya katkı maddesi konsantreleridir. Farklı tedarik biçimleri vardır (granül, sıvı – macun, toz). Ultrasonik homojenizatörler, pigmentlerin sıvı ve macun kıvamındaki masterbatch’lerde homojen dispersiyonunda son derece verimlidir. Pigment parçacıkları, parçacık boyutunu mikron altı ve nano boyuta indirmek için güç ultrasonunun yoğun kavitasyon kuvvetleri ve çalkalama etkisi kullanılarak disperse edilebilir ve öğütülebilir.
- masterbatch’ler ve nihai ürün formülasyonları
- organik pigmentler ve inorganik mineral pigmentler
- su bazlı ve çözücü bazlı formülasyonlar
- kesikli ve hat içi üretim
- yüksek ve düşük viskoziteler
- her türlü hacim ölçeği
SonoStation: Ultrasonik disperserler, pompa, karıştırıcı ve tanktan oluşan mobil, anahtar teslim dispersiyon sistemi
Renklendirici üretiminin sürekli akışlı işletimi için 2x 1kW sonikatörden oluşan dispersiyon sistemi
Renklendirici Üretimi için Yüksek Performanslı Ultrasonik Disperserler
Hielscher Ultrasonics endüstriyel ultrasonik işlemcileri, en son teknolojiye sahip disperserlerdir ve pigment masterbatch’leri için mükemmel çözümü sunar!
Başarınıza olan bağlılığımızın desteklediği eşsiz gücü, hassasiyeti ve verimliliği deneyimleyin. Daha fazla bilgi edinmek için hemen bizimle iletişime geçin!
- yüksek verimlilik
- en son teknoloji
- güvenilirlik ve sağlamlık
- ayarlanabilir, hassas proses kontrolü
- kesikli ve hat içi
- her türlü hacim için
- akıllı yazılım
- akıllı özellikler (ör. programlanabilirlik, veri kaydı, uzaktan kontrol)
- kolay ve güvenli kullanım
- düşük bakım gereksinimi
- CIP (yerinde temizleme)
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bir fikir verir:
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 0,5–1,5mL | n.a. | VialTweeter | 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| 15–150L | 3–15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksek | çoklu cihaz grubu: UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.
Literatür / Kaynaklar
- Nina Hauptman; Marta Klanjšek Gunde; Matjaž Kunaver; Marija Bešter-Rogač (2011): Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion. J Coat Technol Res 8, 2011. 553–561.
- 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.
- Shaik, S., Sonawane, S.H., Barkade, S.S., Bhanvase, B. (2016): Synthesis of Inorganic, Polymer, and Hybrid Nanoparticles Using Ultrasound. In: Handbook of Ultrasonics and Sonochemistry. Springer, Singapore.
- 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.
Bilinmesi Gerekenler
Renklendiriciler, mineral bazlı ve organik pigment bazlı renklendiriciler olarak ayrılır. Her iki renklendirici türü de çok sayıda uygulamada yaygın olarak kullanılır ve her birinin kendine özgü avantajları ve dikkate alınması gereken yönleri vardır. Bunlar arasındaki seçim; istenen renk aralığı, kararlılık gereksinimleri, uygulamaya özgü ihtiyaçlar ve mevzuata ilişkin hususlar gibi faktörlere bağlıdır.
Organik Pigmentler
Organik pigment bazlı renklendiriciler, bitki özütleri veya sentetik kaynaklar gibi karbon bazlı bileşiklerden elde edilir. Çok çeşitli renkler ve tonlar sunar ve kozmetik, tekstil ve baskı dâhil olmak üzere çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılır. Organik pigmentler mükemmel renklendirme gücü ve parlaklık sağlayabilir, ancak özellikle güneş ışığına veya diğer çevresel faktörlere maruz kaldıklarında zamanla solmaya daha yatkın olabilir.
Mineral Bazlı Renkler
Yapay olarak sentezlenen inorganik renk pigmentleri de topluca “mineral renkler” terimi altında sınıflandırılır. Bu pigmentler; kurşun, çinko, titanyum, baryum, krom, demir, alüminyum, cıva, kadmiyum, bakır, mangan ve kobalt metallerinin oksitleri veya tuzlarıdır. Beyaz renkler arasında kurşun beyazı (bir kurşun karbonat) ve çinko beyazı (bir çinko oksit) bulunur. Titanyum beyazı (bir titanyum dioksit), litopon (bir çinko sülfür) ve sabit beyaz (bir baryum sülfat).
Renkli ve siyah pigmentler arasında sülyen (kurşun oksit), Napoli sarısı (kurşun antimonat), krom sarısı (kurşun kromat), krom turuncusu, krom yeşili (krom oksit), çinko sarısı (çinko kromat), bakır yeşili (bakır asetat), kalıcı yeşil, demir oksit kırmızısı, İngiliz kırmızısı ve ayrıca smalt bulunur.
Bu pigmentler son derece kararlıdır ve solmaya karşı dayanıklıdır.
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ölçeğinden endüstriyel ölçeğe kadar yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretir.