Ultrasonidos ti' le formulación recubrimientos
Ya'ab componentes, bey pigmentos, rellenos, aditivos químicos, reticulantes yéetel modificadores reológicos, u utilizan le formulaciones recubrimientos yéetel pinturas. Le ultrasonidos ku ka'a xoknáalo'obo' yo'osal le dispersión yéetel emulsión, desaglomeración yéetel molienda dichos componentes ti' recubrimientos.
Le ultrasonidos ku utilizan ti' le formulación recubrimientos ti':
- emulsificación polímeros te' sistemas acuosos
- Dispersión ka molienda fina u pigmentos
- Reducción Buka'aj nanomateriales ti' recubrimientos ka'anal rendimiento
Le recubrimientos ku p'éelili'kuunsa'alo'ob, tu ka'atúul nukuch categorías: resinas yéetel recubrimientos yéetel ja' yéetel solventes. Amal bin yano'ob ti' u chíikbesik desafíos. Le direcciones ku exigen le reducción COV yéetel ka'anatako'ob tojol le le solventes estimulan tuméen le tecnologías recubrimiento u resina yéetel ja'. U búukinta'al le ultrasonicación je'el u páajtal u ma'alo'obkíinsiko'ob u rendimiento le k'iino'oba' sistemas respetuosos yéetel ka'a jeets'.
Formulación recubrimiento mejorada óolal ti' Jaajal le ultrasonicación
Le ultrasonidos táan u béeytal wáantik le formuladores recubrimientos arquitectónicos, industriales, automotrices yéetel che' u ma'alo'obkíinsiko'ob xookilo'ob yo'osal le recubrimiento bey le intensidad u boonil, le resistencia ti' le arañazos, le grietas yéetel le rayos UV wa u conductividad eléctrica. Algunas a yáantajo'ob ti' le recubrimiento ku logran yo'osal le inclusión materiales Buka'aj nanométrico, je'ebix, óxidos metálicos (TiO2, sílice, ceria, ZnO, …).
Dado ti' le ma'alo'obtal dispersión ultrasónica u utilizar u ti' le laboratorio, ti' le laboratorio yéetel le producción industrial, ba'ax ku cha'antik tasas u rendimiento superiores ti' le 10 toneladas leti' p'isib, ku táan meentiko'ob ti' le R&Mulix yéetel le producción comercial. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le tuukula' ku páajtal escalar bix u ch'a'abil ka lineal.
Le dispositivos ultrasónicos u Hielscher le jach eficientes tak le ch'aaj u sáasil energético. Le dispositivos sutikubáo'ob yan ti' le 80 ti' le 90 ti chúumuk le potencia eléctrica ti' yaan ti' actividad kanáanil ti' le líquido. Le ba'ala' conduce u Baajux procesamiento sustancialmente asab bajos.
Siguiendo le K'aanan in continuación je'el xook asab yo'osal u búukinta'al ultrasonido ka'anal rendimiento utia'al u
- emulsificación polímeros te' sistemas acuosos,
- Dispersión ka molienda fina u pigmentos,
- y Reducción Buka'aj le nanomateriales.
Polimerización tu emulsión yo'osal sonicación
Le formulaciones ku recubrimiento tu'ux utilizan le química yanak ti' le polímeros. Le k'eexpajal ti' le ma'alo'obtal recubrimiento yéetel ja' yaan jump'éel impacto le selección materias primas, propiedades yéetel metodologías formulación.
Ti' le polimerización ti' emulsión convencional, je'ebix, utia'al recubrimientos yéetel ja', le partículas ku construyen tak k'iiwik tak u superficie. Le ba'ax cinéticos influyen ti' le homogeneidad yéetel morfología le partículas.
Le procesamiento ultrasónico u utilizar u u ka'ap'éel maneras utia'al u generar emulsiones poliméricas.
- U ka'anal tak kaambal: Emulsionando/Dispersión u partículas poliméricas u asab nukuch utia'al generar partículas asab mejen yo'osal le reducción Buka'aj
- U kaambal ti' ka'anal: Búukinta'al ultrasonidos ka'ache' wa ichil le polimerización partículas
Polímeros nanoparticulados ti' miniemulsiones
Le polimerización partículas ti' miniemulsiones Ku cha'antik le fabricación partículas poliméricas dispersas yéetel jump'éel ma'alo'ob kanik yóok'ol le Buka'aj le partículas. Le síntesis partículas poliméricas nanoparticuladas ti' miniemulsiones (xan conocidas bey nanorreactores), techo' yéetel bix u ye'esa'al k'uj. Landfester (2001), leti' jump'éel método excelente utia'al u formación nanopartículas poliméricas. Le enfoque meyajtiko'ob le nuxi' meyaj ku u mejen nanocompartimentos (fase dispersa) ti' jump'éel emulsión bey nanorreactores. Ti' le k'iino'oba', le partículas ku sintetizan ti' jump'éel kin tuukul ma'alob paralela ti' le gotas individuales confinadas. Ti' u artículo, Landfester (2001) ye'esa'al le polimerización ti' nanorreactores ti' ka'anal perfección utia'al u generación partículas ma'alob idénticas Buka'aj óol xan. Le wíimbala' u ka'anal ye'esik partículas obtenidas tumen poliadición asistida tumen ultrasonidos ti' miniemulsiones.
Le mejen gotas generadas tumen le ka'anatako'ob ka'anal cizallamiento (ultrasonidos) yéetel estabilizadas tumen agentes estabilizantes (emulsionantes), páajtal endurecer u tumen polimerización posterior wa tumen disminución temperatura en el caso de materiales u funden u baja temperatura. Dado ti' le ultrasonicación je'el u páajtal u producir gotas jach mejen Buka'aj óol xan ti' le lote yéetel le tuukula' producción, ku cha'antik jump'éel ma'alo'ob kanik le Buka'aj final le partículas. Utia'al u polimerización nanopartículas, le monómeros hidrófilos ku páajtal emulsionar ti' jump'éel fase orgánica yéetel le monómeros hidrófobos ti' ja'.
Yaan u xu'ulsiko'ob le Buka'aj partícula, yo'osal total ti' le superficie partícula aumenta le k'iino' je'el xano' k'iin. Wíimbala' le izquierda ye'esik le correlación ichil le Buka'aj partícula yo'osal u superficie en el caso de partículas esféricas. Tune', le cantidad ku surfactante k'a'abeto'ob utia'al ma' bisa'ak le emulsión aumenta óol linealmente yéetel yo'osal total u superficie le partícula. Le bin yano'ob yéetel le cantidad surfactante influyen ti' le Buka'aj le gota. U páajtal kéen p'áatak gotas 30 ti' 200 nm utilizando tensioactivos aniónicos wa catiónicos.
Pigmentos tu recubrimientos
Le pigmentos orgánicos yéetel inorgánicos ku jump'éel componente k'a'abéet ti' le formulaciones recubrimientos. Utia'al u maximizar u rendimiento le pigmento, K'abéet u jump'éel ma'alo'ob kanik yóok'ol le Buka'aj partícula. Yaan u ts'áabal pigmento tu lu'umil u sistemas yéetel ja', solventes wa epoxi, le partículas individuales ti' pigmento tienden formar nukuch aglomerados. Le mecanismos ka'anal cizallamiento, bey le mezcladores rotor-estator wa molinos wóolol agitadores, u utilizan convencionalmente yo'osal jaatik dichos aglomerados yéetel triturar le partículas u pigmento individuales. Le ultrasonicación jach jump'éel alternativa extremadamente xoknáalo'obo' utia'al le paso ti' le fabricación recubrimientos.
Le je'ela' gráficos muestran le impacto le sonicación ti' le Buka'aj jump'éel pigmento lets'bal perlado. Le ultrasonido tritura le partículas u pigmento individuales yo'osal jump'éel colisión ichil partículas ka'anal velocidad. Le ventaja destacada ti' le ultrasonicación jach le ka'anal impacto le muuk' u cizallamiento cavitacionales, ba'ax ku innecesario u búukinta'al medios molienda (je'ebix, perlas, perlas). A medida ti' le partículas ku aceleradas tumen chooj ta'an ku líquido extremadamente rápidos u tak 1000 kilómetro leti' h, chocan violentamente yéetel u rompen ti' mejen ts'iit. Abrasión le partículas proporciona ti' le partículas molidas tumen ultrasonidos jump'éel superficie jajalkil. Tu general le molienda yéetel dispersión ultrasónica ku ts'aik bey resultado jump'éel distribución partículas xan yéetel Buka'aj fino.
Le molienda yéetel dispersión tumen ultrasonidos suele superar mezcladores ka'anal velocidad yéetel le molinos medios, ts'o'ok u le sonicación proporciona jump'éel procesamiento asab coherente ti' tuláakal le partículas. Ba'axten lo general, u ultrasonicación u yaantal tamaños partícula asab mejen yéetel juntúul distribución estrecha le Buka'aj partícula (curvas molienda pigmentos). Le ba'ala' mejora le ma'alobil tuláakal le dispersiones pigmento, ts'o'ok u asab nukuch partículas suelen interferir yéetel le Buka'aj u ba'al u procesamiento, u lets'bal, le resistencia yéetel le apariencia óptica.
Dado ti' le molienda yéetel molienda partículas basa ti' le colisión ichil partículas bey resultado le cavitación ultrasónica, le reactores ultrasónicos páajtal manejar concentraciones sólidos bastante altas (je'ebix, lotes maestros) yéetel láayli' bey producir ma'alo'ob táanil reducción Buka'aj. Le uláak' tabla ye'esik máak le molienda húmeda ti' TiO2.
Le uláak' gráfico ye'esik le curvas distribución le Buka'aj partícula utia'al u desaglomeración le dióxido titanio Degussa anatasa tumen ultrasonidos. U páajtalil estrecha le curva ka' u sonicación jach jump'éel característica típica ti' le procesamiento ultrasónico.
Materiales Buka'aj nanométrico ti' recubrimientos ka'anal rendimiento
Le nanotecnología jach jump'éel emergente ma'alo'obtal ba'ax ku táan u je'ik bejo' ti' ya'ab industrias. Le nanomateriales yéetel le nanocompuestos ku utilizan ti' le formulaciones recubrimientos, je'ebix, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u resistencia le abrasión yéetel le rayado wa u estabilidad ti' le rayos UV. Le asab desafío utia'al u ka'anatako'ob ti' recubrimientos jach le ken u transparencia, le claridad yéetel u lets'bal. Tune', le nanopartículas yaan u beel jach mejen utia'al Jech interferencias yéetel le espectro visible ti' le sáasilo'. Utia'al u ya'ab aplicaciones, lela' sustancialmente asab t'okik u 100 nm.
Le molienda húmeda componentes ka'anal rendimiento tak le rango nanométrico ku p'áatal ti' jump'éel paso crucial ti' le formulación recubrimientos nanoingeniería. Je'el partícula interfiera yéetel le sáasilo' visible, causa neblina yéetel asab transparencia. Tune', ku requieren distribuciones Buka'aj jach estrechas. Le ultrasonicación jach ka'a jach xoknáalo'obo' utia'al u molienda fina sólidos. Le cavitación ultrasónica leti' acústica ti' ts'a'abal ku beetik colisiones ichil partículas ka'anal velocidad. U jela'anil in le molinos wóolol yéetel le molinos guijarros convencionales, le propias partículas ku trituran ichil bey, ba'ax ku innecesarios le medios molienda.
Jejelas, bey Panadur (Alemania). utilizar le ultrasonidos u Hielscher yo'osal le dispersión yéetel desaglomeración nanomateriales ti' recubrimientos ti' molde. Beetik clic waye' utia'al xook asab yóok'ol le dispersión ultrasónica ti' recubrimientos ti' molde.
Utia'al u sonicación ti' ts'a'abal wa disolventes inflamables ti' entornos peligrosos, u dispone ti' procesadores yéetel certificación ATEX. A wojeltik yóok'ol le ultrasonido yéetel certificación Atex UIP1000-Exd.
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Literatura
- Behrend, O., Schubert, H. (2000): Influence of continuous phase viscosity on emulsification by ultrasound, in: Ultrasonics Sonochemistry 7, 2000. 77-85.
- Behrend, O., Schubert, H. (2001): Influence of hydrostatic pressure and gas content on continuous ultrasound emulsification, in: Ultrasonics Sonochemistry 8, 2001. 271-276.
- Landfester, K. (2001): The Generation of Nanoparticles in Miniemulsions; in: Advanced Materials 2001, 13, No 10, May17th. Wiley-VCH.
- Hielscher, T. (2005): Ultrasonic Production of Nano-Size Dispersions and Emulsions, in: Proceedings of European Nanosystems Conference ENS’05.