Ультразвук для диспергування та шліфування: фарба & Пігменти

Ультразвук потужності добре відомий своїми інтенсивними і точно керованими фрезерними і диспергуючими ефектами. Промислові ультразвукові апарати забезпечують високорідний розподіл розмірів частинок в мікро- і нано-діапазоні. Промислові ультразвукові прилади легко обробляють великі об'ємні потоки високих в'язкостей і виконують однорідне змочування, диспергування, деагломерацію і фрезерування.

Виробництво фарби з ультразвуком

Поліпшення ваших фарб, кольорів та покриттів при підживленні:

• Формулювання: Незалежно від високої в'язкості, високих часток на водній основі або на основі розчинників – З промислових вбудованих ультразвукувальників Hielscher ви можете обробити будь-яку форму.
• Micron- та Nano-Size: в Кавітаційний високі сили зсуву зменшують частинки до мікрочастинок діаметром і забезпечують рівномірність дисперсія.
• Оптичні властивості: Щоб отримати правильні оптичні властивості, слід контролювати розмір частинок пігменту. Зазвичай непрозорість корелює з розміром частинок: чим тонший розмір частинки, тим більше непрозорість. Наприклад, TiO₂ спеціально оброблено до розміру частинок від 0,20 до 0,3 мікрона, що приблизно дорівнює половині довжини хвилі світла. Ультразвукове звуження зменшує TiO₂ пігменти до оптимального розміру, так що остаточне приховування отримується.
• Високопродуктивні частки: Менші розміри частинок призводять до більшої насиченості кольорів, консистенції та стабільності кольорів. Інтенсивні, але точно керовані сили ультразвуку дозволяють виробляти модифіковані та функціоналізовані наночастинки, такі як частки з покриттям, SWNTs, MWCNTs і частинки ядра-оболонки. Такі частинки мають унікальні властивості та піднімають композиції фарб або покриттів до нового рівня якості та функціональності (наприклад, ультракоротка стійкість, стійкість до подряпин, міцність, адгезійність, високу термостійкість, інфрачервону і сонячну відбивну здатність).
• Модифіковані частки: Поверхневі модифіковані пігменти мають дуже низьку в'язкість при високих навантаженнях на пігмент (2.5cP при 10% твердих тіл), високу стійкість підтяжки і високу чистоту

Пігментні пасти фрезеруються і диспергуються за допомогою ультразвукової кавітації, а високо зсувні сили показують значне зменшення розмірів і рівномірний розподіл. На графіку вище показано все більше зменшення розмірів при збільшенні ультразвукової енергії.

Для виготовлення фарб компоненти, такі як пігменти, зв'язуючі / плівкові форми, розріджувачі / розчинники, смоли, наповнювачі та добавки, повинні бути змішані разом у гомогенну композицію. Пігменти є визначальним компонентом, який надає фарбі його колір. Найбільш важливим білий пігмент - TiO₂, який потрібно перемістити до а оптимальний розмір частинок між 0.2 і 0,3 мкм в діаметрі, щоб показати бажаний ступінь білизни, яскравості, непрозорості та дуже високого показника заломлення. Ультразвукові зсувні сили забезпечують дуже ефективну та енергоефективну дегагломерацію та дисперсію TiO₂ частинки (див. діаграму нижче).
Ультразвукова фрезерування і Розсіювання впливає на якість фарби, що покращує колірну міцність, щільність, тонкість шліфування, дисперсію та реологію.

ультразвукове Диспергирование & Умови шліфування

Якість фарб і покриттів залежить від однорідної дисперсії пігментів. Hielscher Ultrasonics постачає ефективне фрезерно-шліфувальне обладнання для дисперсії фарби, особливо для композицій з високими пігментними навантаженнями. Механізм роботи ультразвукові Диспергатори для фрезерування & шліфування, деагломератування та дисперсійне застосування також базується на принципі зсуву, створеному ультразвукова кавітація. The Кавітаційний сили, необхідні для дисоціації частинок, створюються за рахунок високих відмінностей тиску, місцевих гарячих точок та рідких струменів, що призводить до розриву частинок при міжчастинковому зіткненні.
Промислові ультразвукові розсіювачі, такі як UIP16000 мають можливість обробляти високоточні потоки фарб і покриттів.

Дисперсія наночастинок

Ультразвукова шліфування а диспергування часто є єдиним способом ефективного обробки наночастинок для одержання первинних частинок. Невеликий розмір первинних частинок призводить до великої площі поверхні і корелює з експресією унікальних характеристик і функцій частинок. У той же час менший розмір частинок пов'язаний з високою поверхневою енергією для більш суттєвої агрегації та реактивності, так що інтенсивна ультразвукова Розсіювання сили вимагають однорідного розсіяння наночастинок у складі.
Крім того, обробка ультразвукової поверхні може модифікувати нано частинки, які призводять до поліпшена дисперсність, дисперсність, гідрофобність та інші функції.
Дослідники рекомендовали метод ультразвукової дисперсії для наночастинок як кращий розчин, “тому що матеріал, розосереджений за допомогою ультразвукового методу, набагато чистіший, ніж той, що виробляється шляхом фрезерування”^{[Кім і співавт. 2010 р.]}.

Ультразвукове розсіювання має значні переваги у порівнянні з традиційними методами фрезерування

Література/довідники