Виробництво барвників за допомогою високоефективних диспергаторів

Виробництво барвників і суспензій пігментів вимагає надійного диспергування та змішування. Ультразвукові гомогенізатори є надзвичайно ефективними при виробництві рідких і пастоподібних майстербатчів і суспензій барвників. Доступні для будь-якого промислового масштабу виробництва, ультразвукові диспергатори суттєво покращують виробництво барвників і пігментів, забезпечуючи чудові результати подрібнення та диспергування, економію енергії, а також легке перемикання між рецептурами.

Диспергування барвників за допомогою потужного ультразвуку

Ультразвукова обробка зондового типу – це техніка, яка використовує високі інтенсивності, низькочастотні ультразвукові хвилі для подрібнення, мокрого млинового подрібнення, дезагломерації та диспергування частинок у рідкому середовищі. Ультразвукове змішування, подрібнення та диспергування використовує принцип дії акустичної кавітації. Ультразвукова/акустична кавітація характеризується мікротурбулентністю, дуже високими зсувними силами та локально виникаючими високими перепадами тиску та температури. Застосовні до процесів виробництва як у партіях, так і в безперервному потоці, ультразвукові пристрої використовуються у великомасштабному виробництві в лінії, а також у дослідженнях і розробках (R+D) та контролі якості.
Докладніше про одночасне ультразвукове подрібнення пігментів і мікробну стерилізацію фарб і покриттів на водній основі!

У відео продемонстровано ультразвукове диспергування червоного барвника за допомогою UP400St із зондом S24d 22mm.

Промислова ультразвукова система для потокового подрібнення та диспергування пігментів і барвників.

Промислова ультразвукова система для диспергування та подрібнення барвників і пігментів.

Переваги диспергування барвників за допомогою ультразвукової обробки

У контексті промислового виробництва пігментних барвників ультразвукова обробка зондового типу пропонує кілька переваг і може перевищувати традиційні млини та диспергатори за ефективністю:

Покращене диспергування: Ультразвукова обробка може ефективно руйнувати агломерати пігментів і сприяти кращому диспергуванню, що призводить до покращеної інтенсивності кольору та високої однорідності.
Зменшений розмір частинок: Енергія кавітації, що генерується ультразвуком, може зменшити розмір частинок пігментів, в результаті чого отримується більш дрібний і однорідний барвник. Надзвичайно високі зсувні сили, що генеруються потужним ультразвуком, створюють рідинні струмені, які прискорюють частинки в рідині. Коли частинки зіштовхуються одна з одною, вони розпадаються на дрібні шматочки. Під час таких міжчастинкових зіткнень поверхня частинок також еродується і стає гладшою. Ультразвукова обробка є надзвичайно ефективним методом виробництва наночастинок і нанорозмірних колоїдних суспензій. Менший розмір частинок може забезпечувати переваги, такі як підвищена насиченість кольору та краща стабільність.
Уникнення подрібнювальних середовищ: Подрібнювальні середовища, такі як кульки та перлини, що використовуються в традиційних млинах, можуть забруднювати продукт через ерозію, залишаючи небажані уламки в дисперсії пігменту. Отже, уникається трудомістке видалення та очищення таких кульок. Ультразвукова гомогенізація працює без подрібнювальних середовищ і натомість використовує тверді частинки в пігментному продукті як подрібнювальне середовище. Кавітаційні зсувні сили прискорюють частинки в рідині до надзвичайно високої швидкості. В результаті частинки зіштовхуються одна з одною і розпадаються.
Ефективність за часом та енергією: Ультразвукова обробка зондового типу є відносно швидким процесом, який може досягти ефективного диспергування за значно коротший час порівняно з традиційними методами. Ця ефективність може призвести до економії часу та енергії та підвищення продуктивності в промисловому виробництві.
Контроль процесу: Ультразвукове обладнання дозволяє точно контролювати важливі параметри обробки, такі як енерговитрати, інтенсивність, температура, тиск і тривалість. Це дає виробникам можливість налаштовувати умови процесу відповідно до пігментів, оптимізувати процес мокрого подрібнення та диспергування, а також адаптувати властивості барвників до конкретних вимог.

Ультразвукове подрібнення та диспергування перламутрових пігментів. Червоний графік показує розподіл частинок за розміром до ультразвукової обробки, зелена крива – під час ультразвукової обробки, синя крива показує кінцеві пігменти після ультразвукового диспергування.

Виробництво майстербатчів за допомогою ультразвукових гомогенізаторів

Майстер-батчі – це концентрати барвників та/або добавок у в’язкій матриці з вищим вмістом барвників та/або добавок, ніж у кінцевому застосуванні. Існують різні форми поставки (гранулят, рідина – паста, порошок). Ультразвукові гомогенізатори є надзвичайно ефективними для однорідної дисперсії пігментів у рідких та пастоподібних майстер-батчах. Частинки пігменту можна диспергувати та подрібнювати, використовуючи інтенсивні кавітаційні сили та агітацію потужного ультразвуку для зменшення розміру частинок до субмікронного та нанорозміру.

Ультразвукова дисперсія пігментів та барвників працює для

майстер-батчів та формуляцій кінцевого продукту
органічних та неорганічних мінеральних пігментів
водорозчинних та розчинних у розчинниках формуляцій
партійного та потокового виробництва
високих та низьких в’язкостей
будь-якого масштабу об’єму

SonoStation – це ультразвукова система «під ключ» для надійного та зручного виробництва дисперсій мікро- та нанорозміру, таких як дисперсії барвників і пігментів

SonoStation: Мобільна система диспергування «під ключ», що складається з ультразвукових диспергаторів, насоса, мішалки та резервуара

Високоефективні ультразвукові гомогенізатори є високоефективними гомогенізаторами для виробництва дисперсій барвників і майстер-батчів пігментів

Система диспергування з 2x 1kW ультразвукових обробників для безперервного потокового виробництва барвників

Високопродуктивні ультразвукові диспергатори для виробництва барвників

Промислові ультразвукові процесори Hielscher Ultrasonics є диспергаторами останнього покоління та пропонують ідеальне рішення для пігментних майстер-батчів!

Неперевершена потужність та точність: Ультразвукові диспергатори Hielscher можуть похвалитися високою вихідною потужністю та автоматично налаштованою оптимальною частотою для забезпечення оптимальної дисперсії частинок пігменту. Отримайте найкращі результати з дрібно зменшеним розміром частинок та відмінним розподілом.

Висока диспергуюча здатність: Розроблені для ефективності, наші ультразвукові гомогенізатори та диспергатори пропонують вражаючу пропускну здатність, дозволяючи легко обробляти більші об’єми пігментних майстер-батчів. Можливість партійної та безперервної потокової ультразвукової обробки надає вам ідеальну конфігурацію для вашого процесу виробництва барвників. Збільште продуктивність та досягніть стабільних результатів дисперсії, заощаджуючи цінний час.

Інтелектуальне управління процесом: Завдяки передовим функціям управління процесом та автоматизації, наші ультразвукові гомогенізатори та диспергатори забезпечують точне налаштування параметрів, автоматичний запис даних, програмовані налаштування, моніторинг у реальному часі та дистанційне керування через браузер. Візьміть під контроль свій процес дисперсії, досягніть відтворюваності та підтримуйте стабільність протягом усього виробництва.

Енергоефективна робота: Ми надаємо пріоритет енергоефективності, щоб допомогти вам знизити експлуатаційні витрати та мінімізувати вплив на навколишнє середовище. Диспергатори Hielscher Ultrasonics розроблені для забезпечення виняткової продуктивності при оптимізації споживання енергії, гарантуючи стале та економічно ефективне рішення.

Довговічність та мінімальне обслуговування: Наші ультразвукові диспергатори, створені для тривалої експлуатації, спроектовані з урахуванням міцності, довговічності та низьких вимог до обслуговування. Їхня міцна конструкція витримує інтенсивне використання, вимагає мінімального обслуговування та зменшує час простою. Зосередьтеся на своєму виробництві, не турбуючись про поломки обладнання.

Безпека на першому плані: Ваша безпека важлива для нас. Наші ультразвукові гомогенізатори та диспергатори включають необхідні функції безпеки, такі як захист від перегріву, дистанційне керування та відсутність рухомих частин. Працюйте впевнено, знаючи, що ваш персонал може працювати в безпечних умовах.

Розкриті можливості універсальності: Диспергатори Hielscher Ultrasonics сумісні з широким спектром типів пігментів та формуляцій майстер-батчів, пропонуючи універсальність у ваших виробничих процесах. Легко перемикайтеся між матеріалами, задовольняючи різноманітні вимоги та підвищуючи гнучкість. Навіть швидко змінюйте режим між партійною та потоковою ультразвуковою обробкою, монтуючи ультразвуковий зонд через фланець у партійний резервуар або в проточну комірку.

Надійний постачальник, відмінна підтримка: Hielscher Ultrasonics – це авторитетний постачальник, відомий тим, що постачає обладнання найвищої якості та надає виняткову підтримку клієнтів. Наші ультразвукові обробники відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Скористайтеся нашою експертизою, швидкою допомогою та надійним післяпродажним обслуговуванням, що забезпечує ваш спокій та безперебійну роботу.

Стандарти якості: Hielscher Ultrasonics – компанія з сертифікатом ISO, яка приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим гомогенізаторам, що характеризуються передовими технологіями та зручністю використання. Звичайно, ультразвукові гомогенізатори Hielscher відповідають вимогам CE та задовольняють вимоги UL, CSA і RoHs.

Відчуйте неперевершену потужність, точність та ефективність, підкріплені нашою відданістю вашому успіху. Зв’яжіться з нами зараз, щоб дізнатися більше!

Чому Hielscher Ultrasonics?

висока ефективність
передові технології
надійність та міцність
регульоване, точне управління процесом
партійний та потоковий режим
для будь-якого об’єму
інтелектуальне програмне забезпечення
розумні функції (наприклад, програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
легка та безпечна експлуатація
низькі витрати на обслуговування
CIP (мийка на місці)

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність обробки наших ультразвукових гомогенізаторів:

Об’єм партії	Об’ємна витрата	Рекомендовані пристрої
0,5 to 1,5mL	n.a.	VialTweeter
1 to 500mL	10 to 200mL/min	UP100H
10 to 2000mL	20 to 400mL/min	UP200Ht, UP400St
0,1 to 20L	0,2 to 4L/min	UIP2000hdT
10 to 100L	2 to 10L/min	UIP4000hdT
15 to 150L	3 to 15L/min	UIP6000hdT
n.a.	10 to 100L/min	UIP16000
n.a.	більший	кластер UIP16000

Зв’яжіться з нами! / Запитайте нас!

Ультразвукові високосдвигові гомогенізатори використовуються в лабораторних, настільних, пілотних та промислових процесах.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори для змішування, диспергування, емульгування та екстракції в лабораторному, пілотному та промисловому масштабах.

Пов’язані теми

Література / Посилання

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.

Факти, які варто знати

Барвники поділяються на мінеральні та органічні пігментні барвники. Обидва типи барвників широко використовуються в численних застосуваннях, кожен з яких має свої переваги та особливості. Вибір між ними залежить від таких факторів, як бажаний діапазон кольорів, вимоги до стабільності, специфічні потреби застосування та регуляторні вимоги.

Органічні пігменти

Органічні пігментні барвники отримують з вуглецевих сполук, таких як рослинні екстракти або синтетичні джерела. Вони пропонують широкий діапазон кольорів та відтінків і зазвичай використовуються в різних галузях, включаючи косметику, текстильну промисловість та поліграфію. Органічні пігменти можуть забезпечувати чудову інтенсивність та яскравість кольору, але вони можуть бути більш схильні до вицвітання з часом, особливо при експозиції сонячному світлу або іншим факторам навколишнього середовища.

Мінеральні барвники

Штучно синтезовані неорганічні пігменти також об’єднують під загальним терміном «мінеральні фарби». Ці пігменти є оксидами або солями металів: свинцю, цинку, титану, барію, хрому, заліза, алюмінію, ртуті, кадмію, міді, марганцю та кобальту. До них належать білі фарби: свинцева білила (карбонат свинцю) та цинкові білила (оксид цинку). Титанові білила (діоксид титану), літопон (сульфід цинку) та Blanc fix (сульфат барію).
Кольорові та чорні пігменти включають свинцевий сурик (оксид свинцю), неаполітанську жовту (антимонат свинцю), хромову жовту (хромат свинцю), хромову помаранчеву, хромову зелену (оксид хрому), цинкову жовту (хромат цинку), мідну зелень (ацетат міді), перманентну зелену, залізооксидну червону, англійську червону, а також смальту.
Ці пігменти є дуже стабільними та стійкими до вицвітання.

Високоефективна ультразвукова технологія! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактних лабораторних ультразвукових гомогенізаторів через настільні прилади до повністю промислових ультразвукових систем.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.