Boyaların Gelişmiş Mikrobiyal Stabilitesi için Güç Ultrasonu
- Mikrobiyal bozunma, hem su bazlı hem de solvent bazlı boya formülasyonlarına zarar verebilir.
- Çevre mevzuatı biyosit kullanımını kısıtlar. Sonikasyon, boyaların korunması için çevre dostu ve etkili bir yöntemdir.
- Güç ultrasonu, mikrobiyal olarak bozulmuş boyaların ve kaplamaların geri dönüştürülmesine bile olanak tanır.
Ultrasonik Boya Koruma
Boyaların korunması, bakterilerin ve diğer mikroorganizmaların çoğalmasının önlenmesini kapsar. Genellikle mikropları öldürmek için boya formülasyonuna biyositler eklenir. Sürdürülebilir, toksik olmayan, çevre dostu boyalara yönelik talebin artmasıyla birlikte, günümüzde boya formülasyonları daha düşük VOC seviyeleriyle üretilmekte ve çoğu zaman daha yüksek su içeriğine sahip olmaktadır. Bunun bir dezavantajı olarak, bu sürdürülebilir formülasyonlar mikrobiyal bozulmaya ve bozunmaya belirgin ölçüde daha yatkındır.
Güç ultrasonu, boyalar ve kaplamalar için çevre dostu bir koruma yöntemidir. Mikropların hücrelerinin etkili biçimde tahrip edilmesi ve lizisi, düşük VOC ve biyosit içeriğine rağmen uzun raf ömrüne ve iyi ürün stabilitesine sahip boyaların üretilmesine yardımcı olur.
Boyanın mikrobiyal bozunması
Su bazlı ve solvent bazlı boyalar, dekoratif ve koruyucu özellikleri nedeniyle kullanılır. Özellikle su bazlı sistemler mikrobiyal biyobozunmaya yatkındır.
Çevre mevzuatı sürekli daha sıkı hale geldiğinden, boyalardaki biyosit miktarı azaltılmalıdır; çünkü bu biyositler çevreye ve insan sağlığına zarar verebilir. Bu nedenle çevre mevzuatı biyosit kullanımını önemli ölçüde sınırlamıştır. Biyositler, boyaların ve kaplamaların mikrobiyal bozulmasını önlemek ve azaltmak için kullanılır. Boya ürününün raf ömrünün ve depolanabilirliğinin belirgin ölçüde artmasını sağlarlar. Biyosit kullanımının azaltılması nedeniyle alternatif bir koruma yöntemi gereklidir.
Güç ultrasonu, hücre parçalama ve koruma için iyi bilinen bir tekniktir ve güçlü antimikrobiyal kimyasalların kullanımını azalttığı / bunların yerini aldığı gösterilmiştir.
Mikrobiyal Bozulmanın Sonuçları
Boya kontaminasyonu, istenmeyen mikrobiyal hücrelerin formülasyonda çoğalmasından ve/veya formülasyona girmesinden kaynaklanır ve aşağıdaki bozunma belirtilerine yol açabilir:
- renk değişimi
- gaz oluşumu
- kötü koku
- viskozite kaybı
- ipliksi uzama, küf, sümüksü oluşum
- faz ayrışması
Boyaların mikrobiyal stabilitesi önemli bir kalite özelliğidir; çünkü kutulanmış üründe bu tür herhangi bir çoğalmanın ürünün işlevsel kullanımını olumsuz etkilediği bilinmektedir. Güç ultrasonu, boya formülasyonunuzun mikrobiyal ve kinetik stabilitesini iyileştirmenize yardımcı olur!
Mikrobiyal Olarak Bozunmuş Boyaların Ultrasonik Geri Dönüşümü
Boyalar yetersiz koruma nedeniyle zaten bozulmuşsa, sonikasyon size boyaları ve kaplamaları yaş halde geri dönüştürme olanağı sağlar. Boyaların ve kaplamaların raf ömrü dolduğunda, formülasyon sonikasyonla yenilenebilir. Formülasyonun kararsızlığı ve bozulması tersine çevrilebilir: Yoğun sonikasyon mikropları parçalar, formülasyonu korur ve stabilize eder; böylece boya yeniden satılabilir bir ürüne dönüşür. Geri dönüştürülen ürün, formülasyon akışına beslenebilir ve satış için yeniden kutulanabilir.
Bu basit işlem, bozunmuş boya formülasyonlarını geri dönüştürmenizi sağlayarak bozulmadan kaynaklanan ekonomik kayıpları (atık bertaraf maliyetleri dahil) önler.
Güç Ultrasonunun Faydaları:
Tek adım – çok yönlü etkiler
- Güç ultrasonu, mikropları, mantarları ve algleri parçalayarak boya formülasyonunuzu korur
- Ultrason, parçacıkları mikron ve nano boyutlarına kadar öğütür, disperse eder ve deaglomerasyona uğratır
- Sonikasyon, formülasyonun gazının giderilmesine yardımcı olur
- Raf ömrü dolmuş, bozulmuş ürünlerin geri dönüştürülmesi
Güç ultrasonuyla homojen ve stabil bir boya formülasyonu elde edin!
3 İşlem Adımını Tamamlamak için Tek Cihaz
Sonikasyon, çok yönlü bir işleme tekniğidir. Kurulu tek bir ultrasonik homojenizatör üç işlem adımını gerçekleştirebilir:
- öğütme, deaglomerasyon ve dispersiyon
- mikrobiyal stabilizasyon ve koruma
- gaz giderme işleminin formülasyona uygulanması
Endüstriyel Güç Ultrasonu
Hielscher endüstriyel ultrasonik cihazları mevcut üretim tesislerine kolayca kurulabilir ve sonradan entegre edilebilir. Yüksek işleme kapasiteleri için sağlam ultrasonik ünitelerimiz çoğunlukla hat içi sistemler olarak kullanılır. Boya formülasyonu, tek geçişli veya devridaim düzeni üzerinden beslenebilir. Ultrasonik reaktördeki kavitasyonun yoğunlaştığı bölgeden geçiş sayısı, ürüne ve özel gereksinimlere göre uyarlanabilir.
Hielscher ultrasonik sistemleri arasında yer alan UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 veya UIP16000 gibi sistemler, üretim kapasitesinde neredeyse hiçbir sınır olmayacak şekilde gruplandırılabilir.
Tüm sonikatörler 24/7 çalışacak şekilde üretilir ve çok az bakım gerektirir. Basit geometrileri ve yerinde bulunan ultrasonik temizleyici (CIP) sayesinde reaktör hazneleri kolayca temizlenebilir.
Literatür/Kaynaklar
- Downey, A. (2012): Boya korumada biyositlerin kullanımı. İçinde: H.W. Rossmoore: Biyosit ve Koruyucu Kullanımı El Kitabı. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Mantar ve bakteri türlerinin neden olduğu boya bozunmasının analizi. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753–760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Boyaların ve boya ürünlerinin mikrobiyal değerlendirilmesi ve bozunması. J. Environ. Biol. 30(5), 835–840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Boyaların biyobozunması: güncel durum. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977–1987.
Bilinmesi Gerekenler
Pigment Dispersiyonu
- Islatma: Kuru pigment tozu ıslatılmalıdır. Islatma sırasında pigment parçacıklarının ve aglomeraların yüzeyi sıvıyla kaplanır.
- Deaglomerasyon / Ayırma: Her bir parçacığın yüzeyinin sıvıyla kaplanması için agregalar ve aglomeralar parçalanmalıdır. Güç ultrasonu, homojen bir formülasyon elde etmek üzere parçacıkları öğütmek, disperse etmek ve deaglomerasyona uğratmak için çok etkili bir araçtır. Ayrıca sonikasyon, formülasyonun gazının giderilmesini destekler.
- Stabilizasyon: Parçacık boyutunu korumak için formülasyon stabilize edilir. Etkili bir öğütme ve dispersiyon yöntemi, stabil bir parçacık boyutu dağılımını ve depolama sırasında stabilizasyonu destekler.
Mikrobiyal Bozulma
Kontamine olmuş su bazlı boyalarda yaygın olarak bulunan Gram-negatif organizmalar arasında Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. ve Aerobacter sp. yer alır.
Kontamine olmuş boyalarda Bacillus sp. grubundan Gram-pozitif organizmalar da bulunabilir. Kontamine olmuş kuru boya filminde bulunan en yaygın mantar türleri Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium ve Penicillium’dur.
Sürdürülebilir, toksik olmayan, çevre dostu boyalara yönelik talebin artmasıyla birlikte, boyalar daha düşük VOC seviyeleriyle formüle edilmekte ve çoğu zaman daha yüksek su içeriğine sahip olmaktadır.
Daha az toksik, çevresel açıdan kabul edilebilir boyalar daha kısa raf ömrüne sahip olma eğilimindedir ve bu boyalarda mikrobiyal enfeksiyon daha sık görülür.
Su bazlı yüzey kaplamalarının mikrobiyolojik bozulması, üretici için ciddi ekonomik kayıplara yol açabilir.
Bakteriyel ve fungal aktivitenin etkileri viskozite kaybı, gaz oluşumu, kötü koku ve gözle görülür bozunmadır. Ayrıca mikroorganizmalar tarafından üretilen enzimlerin neden olduğu renk değişimi, formülasyon işleminden çok sonra üründe değişikliklere yol açabilir. Boya formülasyonundaki viskozite kaybı, selülozik kıvam artırıcıların parçalanmasının bir sonucu olarak sıklıkla gözlemlenebilir.
Boya Formülasyonları
Su bazlı ve solvent bazlı boyalar, örneğin konut komplekslerinin dış veya iç duvarlarında kullanılır. Bu boyaların iki temel işlevi vardır: koruma ve dekorasyon. Yaş haldeki boyada ve kurumuş filmlerde mikrobiyal kontaminasyon bu işlevleri ortadan kaldırabilir; bu da bozunmaya, işlev bozukluklarına ve görsel / estetik kusurlara yol açar. Boya koruyucuları, mikrobiyal bozulmayı önlemek veya düşük düzeyde tutmak için kimyasal bir seçenektir. Boyalar ve kaplamalar için yaygın kutu içi koruyucular (biyositler / fungisitler / mikrobisitler) arasında O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) ve chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine) bulunur. Çevre ve sağlık nedenleriyle bu kimyasalların kullanımını azaltmak veya bunları kullanmaktan kaçınmak tercih edilir.
Güç ultrasonu, biyosit kullanımının yerini alabilen veya yaş haldeki boyayı korumak için gereken biyosit miktarını azaltabilen çevre dostu bir alternatiftir.