Raspršivač
Što je disperzant
Sredstvo za raspršivanje ili sredstvo za raspršivanje je tvar, obično površinski aktivna tvar, koja se dodaje suspenziji krutih ili tekućih čestica u tekućini (kao što je koloid ili emulzija) kako bi se poboljšalo odvajanje čestica i spriječilo njihovo taloženje ili grudanje . Disperzanti se široko koriste za stabilizaciju raznih industrijskih i zanatskih proizvoda, kao što su boje, ferofluidi i preljevi za salatu. Plastifikatori ili superplastifikatori, koji se koriste za poboljšanje obradivosti pasta poput betona i gline, obično su disperzanti. Koncept se također uvelike preklapa s konceptom deterdženta, koji se koristi za unošenje uljne kontaminacije u vodenu suspenziju, i emulgatora, koji se koristi za stvaranje homogenih smjesa tekućina koje se ne miješaju poput vode i ulja. Prirodne suspenzije poput mlijeka i lateksa sadrže tvari koje djeluju kao disperzanti.
Prednosti disperzanta
Adsorbira se na površini čvrstih čestica kako bi se smanjila međupovršinska napetost između tekućina-tekućina ili krutina-tekućina. Učinite da se površina aglomeriranih čvrstih čestica lako navlaži.
Polimerni disperzanti stvaraju adsorpcijski sloj na površini čvrstih čestica, što povećava naboj na površini čvrstih čestica i povećava reakcijsku silu između čestica koja stvara trodimenzionalnu smetnju.
Formirajte dvoslojnu strukturu na površini čvrstih čestica. Polarni kraj vanjskog disperzanta ima snažan afinitet s vodom, što povećava stupanj vlaženja čvrstih čestica vodom. Čvrste čestice se drže razdvojene zbog elektrostatskog odbijanja.
Učinite sustav ujednačenim, povećajte performanse suspenzije, spriječite taloženje i učinite fizikalna i kemijska svojstva cijelog sustava istima.
Zašto odabrati SAD
Naša tvornica:Hangzhou Weitong Nanomaterials Co., Ltd. inovativno je poduzeće usmjereno na područje nanomaterijala, osnovano 2015. Naša tvornica ima učinkovite proizvodne kapacitete i sposobna je proizvoditi širok raspon visokokvalitetnih proizvoda.
Naš proizvod:Naš asortiman proizvoda koji se temelje na NVP-u pokriva različite serije prilagođene različitim industrijama. To uključuje seriju homopolimera (K15-K120), seriju kopolimera (VA64 prah, V64E, VA64W, 73W, 37E, 37W) i umreženu seriju (PVPP XL-10, PVPP{{11 }}, povidon-jod pvpI). Ovi proizvodi nalaze primjenu u različitim sektorima, služeći kao stabilizatori, disperzanti, premazi, tinte i ljepila.
Kontrola kvalitete:Posjedujemo certifikat ISO9001 i striktno slijedimo GMP proizvodne standarde za proizvodnju.
Dobra usluga nakon prodaje:Imamo dobar sustav postprodajnih usluga, tako da bez obzira na bilo kakve nedoumice u vezi proizvoda, možete nas kontaktirati, mi ćemo vam dati zadovoljni plan.
Vrste disperzanta
Surfaktanti su jedan od najčešćih i široko korištenih tipova disperzanata. Uključuje anionske površinski aktivne tvari, kationske površinski aktivne tvari, neionske površinski aktivne tvari i amfoterne površinski aktivne tvari. Ovi disperzanti mogu olakšati disperziju čvrstih čestica reguliranjem površinske napetosti tekućine i osigurati dobra svojstva emulgiranja. Surfaktanti se široko koriste u industrijama kao što su pigmenti, premazi, tinte, deterdženti i proizvodi za osobnu njegu.
Koloidni disperzanti su klasa disperzanata koji stvaraju koloidne otopine i ostaju raspršeni. Omogućuju čvrstim česticama da tvore koloidne čestice, osiguravajući bolju disperziju i stabilnost. Koloidni disperzanti naširoko se koriste u farmaceutici, hrani, premazima i kozmetici, na primjer, koloidno srebro u medicinskim antimikrobnim proizvodima i disperzanti nanočestica u elektroničkim materijalima.
Polimerni disperzanti su klasa disperzanata koji se sastoje od polimernih spojeva. Sposobni su osigurati dobru disperziju i stabilnost adsorpcijom na površini čvrstih čestica kako bi formirali pokrovni sloj. Polimerni disperzanti naširoko se koriste u industrijama poput istraživanja naftnih polja, tinte, ljepila i proizvodnje papira, npr. poliakrilamid se koristi kao disperzant u obradi vode.
Sredstva za raspršivanje punila i čestica klasa su sredstava za raspršivanje specifičnih čestica i punila. Mogu poboljšati disperzibilnost i sposobnost vlaženja punila i čestica te poboljšati kvalitetu i učinkovitost proizvoda. Ovi disperzanti naširoko se koriste u industrijama kao što su guma, plastika, keramika i kompoziti.
Bio-disperzanti su klasa ekološki prihvatljivih disperzanata razvijenih posljednjih godina. Obično se temelje na prirodnim proizvodima ili proizvodima proizvedenim mikrobnom fermentacijom i imaju dobru biorazgradivost i ekološku održivost. Biodisperzanti se sve više koriste u kozmetici, hrani, farmaceutici i obnovljivim izvorima energije.
Princip rada disperzanta
Sredstva za raspršivanje, koja se nazivaju i sredstva za raspršivanje, kemijska su sredstva koja se koriste za razbijanje ulja na manje kapljice u vodenom stupcu. Disperzanti se mogu primijeniti na površinsku naftu ili ispod površine, bliže nekontroliranom ispuštanju sirove nafte iz izvora eksplodiranja bušotine. U slučaju izlijevanja nafte, te se manje kapljice nafte raspršuju u vodeni stup gdje ih prenose struje i podvrgavaju drugim prirodnim procesima kao što su otapanje i biorazgradnja. Korištenje disperzanta jedan je od nekoliko alata za odgovor koji se mogu razmotriti u obalnim vodama kako bi se ukupni utjecaji izlijevanja nafte na okoliš sveli na najmanju moguću mjeru.
Ulje ispušteno u okoliš prolazi niz fizičkih, kemijskih i bioloških procesa koji gotovo odmah počinju transformirati ili "istrijebiti" ulje. Disperzanti su najučinkovitiji kada se primjenjuju neposredno nakon izlijevanja, prije nego što je ulje istrošeno.
Višestruki okolišni čimbenici utječu na učinkovitost raspršivača uključujući salinitet vode, temperaturu vode i uvjete na moru. Vrsta ulja također će utjecati na učinkovitost raspršivača; teška sirova ulja općenito se ne raspršuju tako dobro kao laka do srednje teška ulja.
Proces disperzije
Proces disperzije uključuje tri faze:
Vlaženje čestica (prethodno miješanje)
Odvajanje čestica (postignuto mehaničkim sredstvima)
Stabilizacija čestica (za prevladavanje Van der Waalsovih privlačnih sila)
Prvi i treći stupanj mogu se poboljšati upotrebom učinkovitih sredstava za disperziju/stabilizaciju, pri čemu je treći stupanj najkritičniji za optimizaciju performansi sustava. To je zato što treći stupanj kontrolira konačnu kvalitetu i stabilnost disperzijskog sustava.
Disperzanti postižu stabilnost prostornom stabilizacijom koja se temelji na adsorpciji polimernih materijala na površine čestica kako bi se prevladale Van der Waalsove privlačne sile. Potrebna svojstva za učinkovitu stabilizaciju su:
Snažna adsorpcija stabilizirajućeg polimera na površinu čestice
Optimalna duljina lanca (predug i može se saviti unatrag i stisnuti steričku barijeru; prekratak i neće svladati Van der Waalsove sile)
Dobra topljivost u mediju koji se koristi tijekom disperzije
Kompatibilnost sa smolom nakon što otapalo ispari
Kako se dodaju disperzanti
Većina disperzanata su tekuće tekućine, a neki su voštane ili granulirane krutine. U idealnom slučaju, sredstvo za raspršivanje treba dodati prije mehaničkog procesa koji sve razgrađuje—prije primjene mehaničke energije. Najbolje vrijeme za dodavanje disperzanta je tijekom faze mljevenja (gdje su glavni sastojci smola i otapalo ili voda), osiguravajući da je disperzant otopljen prije dodavanja pigmenta.
Najbolji rezultati postižu se kada sredstvo za raspršivanje ode na površinu čestice jer mehanička sredstva izlažu površinu. Disperzant okružuje dostupno područje čestica i sprječava čestice da se ponovno spoje, što rezultira nižom viskoznošću.
S tim u vezi, postoje slučajevi u kojima se sredstva za raspršivanje mogu naknadno dodati kako bi se poboljšala stabilizacija ili boja na kraju procesa, ali neće proći kroz originalni mlin.
Poboljšanje kvalitete i stabilnosti disperzije također dovodi do poboljšane kvalitete premaza. Smanjenje prosječne veličine čestica pigmenta povećava snagu boje. Slična prednost vidljiva je u sjaju, prozirnosti i svjetlini. Međutim, ako se stabilnost čestica ne održava u disperziji, konačna poboljšanja performansi mogu se poništiti.
Disperzanti su visoko specijalizirani aditivi koji se koriste za vlaženje, dispergiranje i stabilizaciju krutih čestica u nizu kontinuiranih faza, kao što su otapala, voda i plastika. Disperzanti su dizajnirani da smanje viskoznost i povećaju stabilnost disperzije dok istovremeno poboljšavaju estetska svojstva završnog premaza.
Čvrsta čestica koja se raspršuje obično je pigment, ali može biti i sredstvo za matiranje silicijevog dioksida, vosak, vodljiva čestica (ugljik, grafen, ugljikove nano cijevi), anorganska punila (kalcijev karbonat, talk, barit) ili čak plemeniti metal (zlato, srebro i platina)—bilo koja čvrsta čestica raspršena u kontinuiranoj fazi (tekućoj ili krutoj).
Smanjenjem viskoznosti, sredstva za raspršivanje čine disperziju lakšom za rad, dok također pomažu poboljšati ekonomičnost produktivnosti povećanjem količine pigmenta i brzine disperzije. Ovo pruža prednosti transporta: s više pigmenta u disperziji, količina vode je smanjena, što olakšava rukovanje i transport. Fleksibilnost formulacije također se može poboljšati mogućnošću dodavanja disperzija u širi raspon osnovnih završnih slojeva.
Tipično sredstvo za raspršivanje je dvokomponentna struktura, koja se sastoji od skupine za sidrenje koja se može snažno adsorbirati na površini čestice i polimernog lanca, koji je vezan za skupinu za sidrenje i osigurava stabilizaciju. Grupe sidra okružuju česticu, a lanci je sterički stabiliziraju kako bi spriječili flokulaciju čestica u disperziji ili njihovo pretvaranje u gel.
Postoje mnoge strukture dizajnirane za postizanje te stabilnosti jer sve čestice imaju različite površinske prirode i postoji toliko mnogo medija - voda, otapalo, UV monomeri, smole - koji imaju još više varijacija polariteta. Različite skupine sidra bolje su osjetljive na različite površine čestica. Posebna kombinacija skupine za sidrenje i polimernog lanca dovodi do učinkovitosti disperzanata.
Moderne formulacije disperzanata olakšavaju prirodne procese koji uklanjaju ulje iz okoliša biorazgradnjom. Uglavnom se sastoje od površinski aktivnih tvari koje smanjuju međupovršinsku napetost između ulja i vode kako bi se omogućilo stvaranje mikronske veličine.
Kapljice ulja koje su uvučene u vodeni stup energijom valova. Za usporedbu, bez raspršivača, debele naftne mrlje generiraju kapljice veličine milimetara kada udare valovi. Ove veće kapljice imaju tendenciju brzog dizanja natrag na površinu gdje se spajaju i preoblikuju mrlju. Manje kapljice (npr. 70 mikrona) nastale nakon primjene disperzanata ostaju u vodenom stupcu i postaju koncentrirani izvor energije za bakterije koje razgrađuju ulje. Morsko okruženje diljem svijeta sadrži bakterije koje razgrađuju naftu koje su evoluirale da konzumiraju naftu ispuštenu prirodnim curenjem.
Formulacije temeljene na metodi primjene
Sredstva za raspršivanje izlijevanja nafte također se mogu podijeliti u dvije primarne formulacije na temelju njihovog načina primjene:
Konvencionalni tip
Sastoje se uglavnom od nearomatskih ugljikovodičnih otapala, ovi disperzanti se obično koriste za operacije čišćenja obale. Primjenjuju se nerazrijeđeni na mjestu primjene, s uobičajenim dozama u rasponu od 30% do 100% po jedinici izlijevanja nafte.
Koncentrirani tip
Koncentrirani disperzanti koji sadrže oksigenate poput glikola i nearomatskih ugljikovodika mogu se koristiti nakon razrjeđivanja ili izravno s brodova i zrakoplova. Tipično, doza koncentriranih disperzanata kreće se od 5% do 15% po jedinici izlijevanja nafte.
Izbor disperzanta ovisi o brojnim čimbenicima, uključujući vrstu nafte, vremenske uvjete, udaljenost od obale i prisutnost morskih vrsta u pogođenom području. Laboratorijska ispitivanja često se koriste za usporedbu učinkovitosti disperzanata s određenim vrstama ulja, osiguravajući optimalan odabir za svaku jedinstvenu situaciju.
Čišćenje upotrebom konvencionalnih sredstava za dispergiranje izlijevanja nafte
Čišćenje izlijevanja nafte zahtijeva strateški pristup koji uključuje više tehnika, uključujući upotrebu konvencionalnih vrsta disperzanata. Ovi disperzanti, napravljeni od nearomatskih ugljikovodičnih otapala, posebno su korisni u rješavanju izlijevanja nafte u izazovnim uvjetima, kao što su jake struje i nemirno more.
Priprema
Prije nanošenja disperzanata osigurajte da imate svu potrebnu opremu i materijale, uključujući osobnu zaštitnu opremu, odgovarajuće posude za miješanje i skladištenje te odgovarajuće količine disperzanata.
Procjena
Procijenite opseg izlijevanja nafte, njegovu lokaciju i prevladavajuće vremenske uvjete. Odredite bi li disperzanti bili prikladni za dane okolnosti, uzimajući u obzir faktore kao što su veličina izlijevanja, vrsta nafte i blizina osjetljivih staništa i populacija.
Odabir odgovarajućeg disperzanta
Odaberite najprikladniji disperzant za određenu vrstu ulja i uvjete okoline. Upoznajte se sa svojstvima i karakteristikama odabranog disperzanta, uključujući njegovu koncentraciju, količinu primjene i sve posebne zahtjeve za rukovanje.
Miješanje i razrjeđivanje
Odabrano sredstvo za raspršivanje pomiješajte prema uputama proizvođača, pazeći da ne prekoračite preporučene koncentracije. Ako je potrebno, otopinu za raspršivanje razrijedite vodom prije nanošenja. Osigurajte da konačni proizvod zadovoljava navedene kriterije za viskoznost, pH i temperaturu.
Primjena
Nanesite otopinu za raspršivanje na naftnu mrlju pomoću odgovarajuće opreme, kao što su šipke za prskanje postavljene na brodove ili fiksne platforme. Nastojte postići jednoliku pokrivenost cijele naftne mrlje bez stvaranja prekomjerne pjene. Prilagodite način primjene i količinu ovisno o veličini izlijevanja i uvjetima okoline.
Promatranje i evaluacija
Kontinuirano nadzirite napredak primjene disperzanta, prateći promjene u izgledu, debljini i kretanju naftne mrlje. Redovito procjenjujte učinkovitost primjene disperzanta, prilagođavajući strategiju ako je potrebno. Dokumentirajte rezultate aktivnosti praćenja za kasniju analizu i izvješćivanje.
Upravljanje nakon primjene
Nakon dovršetka početne primjene disperzanta, nadzirite raspršeno ulje i sve preostale ostatke. Provedite sekundarne mjere čišćenja, poput obrade ili mehaničkog prikupljanja, kako biste uklonili preostalu naftu s površine vode. Nastavite promatrati raspršeno ulje dok se ne rasprši ili dosegne prihvatljivu razinu.
Važnost pravilne uporabe
Ispravna uporaba sredstava za raspršivanje izlijevanja nafte ključna je za maksimalizaciju njihove učinkovitosti uz smanjenje štete po okoliš. Bitno je primijeniti disperzante rano u naporima odgovora kada su naftne mrlje još uvijek relativno svježe i prije nego što su se opsežno proširile. Dodatno, primjena disperzanta trebala bi biti usmjerena na određena područja gdje može imati najveći utjecaj na smanjenje štete za okoliš.
Primjena disperzanta
Automobilizam
Ulja za automobilske motore sadrže i deterdžente i disperzante. Deterdženti na bazi metala sprječavaju nakupljanje naslaga poput laka na stijenkama cilindra. Oni također neutraliziraju kiseline. Disperzanti održavaju kontaminante u suspenziji.
Disperzanti koji se dodaju benzinu sprječavaju nakupljanje gumastih ostataka.
Bio-raspršujuće
Disperzanti se koriste za sprječavanje stvaranja bioobraštaja ili biofilmova u industrijskim procesima. Također je moguće raspršiti bakterijsku sluz i povećati učinkovitost biocida.
Beton i štukatura
Disperzanti se koriste kao plastifikatori ili superplastifikatori u formulacijama betona kako bi se smanjila potrošnja vode uz zadržavanje potrebnog svojstva slijeganja (tečenja). Niži sadržaj vode čini beton jačim i otpornijim na prodor vode.
Slično, disperzanti se koriste kao plastifikatori u gipsanoj kaši tijekom proizvodnje zidnih ploča, kako bi se smanjila količina korištene vode. Manja potrošnja vode omogućuje manju potrošnju energije za sušenje zidne ploče.
Deterdženti
Raspršivanje je glavni cilj u korištenju deterdženata, čija je tekuća kupka voda (deterdženti se također koriste kao emulgatori u nekim primjenama). Deterdženti za pranje rublja zadržavaju prljavštinu i prljavštinu u miscelama koje se prirodno raspršuju.
Bušenje nafte
Disperzanti u bušenju nafte pomažu u razbijanju krutih tvari ili tekućina kao finih čestica ili kapljica u drugi medij. Ovaj se izraz često netočno koristi za glinene deflokulante. Sredstva za raspršivanje gline sprječavaju stvaranje kuglica "ribljeg oka". Za dispergiranje (emulgiranje) ulja u vodu (ili vode u ulja) mogu se koristiti površinski aktivne tvari odabrane na temelju hidrofilno-lipofilnog bilansnog (HLB) broja. Za pjenaste tekućine za bušenje koriste se sintetski deterdženti i sapuni, zajedno s polimerima, za raspršivanje mjehurića pjene u zrak ili plin.
Izlijevanje nafte
Disperzanti se mogu koristiti za raspršivanje naftnih mrlja. Oni mogu brzo raspršiti velike količine određenih vrsta nafte s površine mora prenoseći ih u vodeni stupac. Oni će uzrokovati raspadanje naftne mrlje i formiranje micela topljivih u vodi koje se brzo razrjeđuju. Zatim se učinkovito rasporedi po većem volumenu vode od površine s koje je ulje raspršeno. Oni također mogu odgoditi stvaranje postojanih emulzija ulja u vodi. Međutim, laboratorijski pokusi pokazali su da disperzanti povećavaju razine toksičnih ugljikovodika u ribama za faktor do 100 i mogu ubiti riblja jaja.
Često čujemo da se sredstva za vlaženje i dispergiranje spominju zajedno, gotovo kao jedna kategorija aditiva. Međutim, sredstva za vlaženje i disperzanti nemaju istu ulogu u formulaciji.
Disperzija pigmenata u boji odvija se u 3 koraka:
Sredstva za vlaženje olakšavaju vlaženje čvrstih čestica,
Sredstva za disperziju osiguravaju stabilnost disperzije tijekom vremena, i
Mehaničke sile osiguravaju odvajanje čestica
Sredstva za vlaženje nisu uvijek potrebna - uglavnom se koriste u slučaju da radite s hidrofobnim pigmentima u sustavu na bazi vode. Odredite trebate li sredstva za vlaženje u svojoj formulaciji.
Potreba za doprinosom vlaženju ovisi o karakteristikama tekuće faze pigmenta. Pigmenti koji se lako vlaže, poput titanijevog dioksida (TiO2) u vodi, ne zahtijevaju dodatnu potporu za vlaženje, stoga naglasite da je doprinos disperzanta uvelike na učinku stabilizacije.
Glavna skupina disperzanata koji se koriste u bijelim disperzijskim bojama na bazi vode je natrijev polikarboksilat. Doista, ovaj disperzant pruža izvrsnu elektrostatičku stabilizaciju, ali pruža samo ograničenu aktivnost vlaženja.
Pigmenti koji se teško raspršuju
Još jedan važan pigment - čađu - teško je dispergirati i stabilizirati, prvenstveno zbog njihovog notorno niskog površinskog naboja i loših svojstava vlaženja. Pigmenti čađe daju izvrsnu boju i pokrivnu moć te u konačnici mogu poboljšati učinak premaza.
Ali u isto vrijeme, čađa se općenito smatra pigmentom koji oduzima najviše vremena i koji se teško raspršuje. Ovo posebno vrijedi za sustave na bazi vode jer je voda vrlo polarna, ima visoku površinsku napetost i postoji mala interakcija između veziva i pigmenta. Ova svojstva zahtijevaju upotrebu visoko učinkovitog sredstva za vlaženje i dispergiranje.
Organski pigmenti imaju visoku snagu boje i svjetlinu, ali ih je vrlo teško raspršiti i stabilizirati zbog male veličine čestica. Mala veličina čestica uzrokuje sljedeće probleme koji inhibiraju vlaženje i adsorpciju disperzanta:
Povećana flokulacija
Nejednolika površinska struktura
Niska površinska energija
Disperzanti koji se nude za organske pigmente u vodi pokazuju snažnu podršku vlaženju, kao i stabilizacijsku aktivnost. Međutim, nudi se širok raspon proizvoda kojima je zajednička ponuda površinski aktivnih tvari (smanjenje međupovršinske napetosti pigmenta i tekuće faze), kao i snažna stabilizacijska svojstva.
Pitanja