Disperzant
Šta je disperzant
Disperzant ili dispergirajuće sredstvo je tvar, obično površinski aktivna tvar, koja se dodaje suspenziji čvrstih ili tekućih čestica u tekućini (kao što je koloid ili emulzija) kako bi se poboljšalo odvajanje čestica i spriječilo njihovo taloženje ili zgrudavanje . 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 u velikoj mjeri preklapa s konceptom deterdženta, koji se koristi za unošenje uljne kontaminacije u vodenu suspenziju, i emulgatora, koji se koristi za stvaranje homogenih mješavina tekućina koje se ne miješaju poput vode i ulja. Prirodne suspenzije poput mlijeka i lateksa sadrže tvari koje djeluju kao disperzanti.
Prednosti disperzanta
Adsorbuje se na površini čvrstih čestica kako bi se smanjila međufazna napetost između tečnost-tečnost ili čvrsta-tečnost. Učinite da se površina aglomeriranih čvrstih čestica lako navlaži.
Polimerni disperzanti formiraju adsorpcijski sloj na površini čvrstih čestica, što povećava naboj na površini čvrstih čestica i povećava reakcijsku silu između čestica koja stvara trodimenzionalnu prepreku.
Formirajte dvoslojnu strukturu na površini čvrstih čestica. Polarni kraj vanjskog disperzanta ima jak afinitet prema vodi, što povećava stepen vlaženja čvrstih čestica vodom. Čvrste čestice se drže odvojeno zbog elektrostatičkog odbijanja.
Učinite sistem uniformnim, povećajte performanse suspenzije, spriječite padavine i učinite fizičke i hemijske osobine cijelog sistema istim.
Zašto odabrati nas
Naša fabrika:Hangzhou Weitong Nanomaterial Co., Ltd. je inovativno preduzeće fokusirano na oblast nanomaterijala, osnovano 2015. Naša fabrika ima efikasan proizvodni kapacitet i u stanju je da proizvodi širok spektar visokokvalitetnih proizvoda.
Naš proizvod:Naš asortiman proizvoda zasnovanih na NVP-u pokriva različite serije prilagođene različitim industrijama. Ovo uključuje seriju homopolimera (K15-K120), seriju kopolimera (VA64 prah, V64E, VA64W, 73W, 37E, 37W) i serije umreženih (PVPP XL-10, PVPP{{11 }}, povidon-jod pvpI). Ovi proizvodi nalaze primjenu u različitim sektorima, služeći kao stabilizatori, disperzanti, premazi, boje i ljepila.
Kontrola kvaliteta:Posjedujemo certifikat ISO9001, a za proizvodnju striktno slijedimo GMP proizvodne standarde.
Dobra usluga nakon prodaje:Imamo solidan sistem postprodajnih usluga, tako da bilo šta da sumnjate u proizvod, možete nas striktno kontaktirati, mi ćemo vam dati zadovoljan plan.
Vrste disperzanta
Surfaktanti su jedan od najčešćih i široko korištenih vrsta disperzanata. Uključuje anionske tenzide, kationske surfaktante, nejonske tenzide i amfoterne tenzide. Ovi disperzanti su u stanju da olakšaju disperziju čvrstih čestica regulacijom površinskog napona tečnosti i obezbede dobra svojstva emulgiranja. Surfaktanti se široko koriste u industrijama kao što su pigmenti, premazi, mastila, deterdženti i proizvodi za ličnu njegu.
Koloidni disperzanti su klasa disperzanata koji formiraju koloidne otopine i ostaju dispergirani. Oni omogućavaju čvrstim česticama da formiraju koloidne čestice, obezbeđujući bolju disperziju i stabilnost. Koloidni disperzanti se široko koriste u farmaceutskim proizvodima, hrani, premazima i kozmetici, na primjer, koloidno srebro u medicinskim antimikrobnim proizvodima i disperzanti nanočestica u elektronskim materijalima.
Polimerni disperzanti su klasa disperzanata koji se sastoje od polimernih jedinjenja. Oni su u stanju da obezbede dobru disperziju i stabilnost adsorpcijom na površini čvrstih čestica i formiraju pokrivni sloj. Polimerni disperzanti se široko koriste u industrijama kao što su istraživanje naftnih polja, mastila, ljepila i proizvodnja papira, npr. poliakrilamid se koristi kao disperzant u tretmanu vode.
Punila i disperzanti čestica su klasa disperzanata za specifične čestice i punila. Oni mogu poboljšati disperzibilnost i vlaženje punila i čestica, te poboljšati kvalitetu i performanse proizvoda. Ovi disperzanti se široko koriste u industrijama kao što su guma, plastika, keramika i kompoziti.
Bio-disperzanti su klasa ekološki prihvatljivih disperzanata razvijenih posljednjih godina. Obično se zasnivaju na prirodnim proizvodima ili proizvodima proizvedenim mikrobnom fermentacijom i imaju dobru biorazgradljivost i ekološku održivost. Biodisperzanti se sve više koriste u kozmetici, hrani, farmaceutskim proizvodima i obnovljivim izvorima energije.
Princip rada disperzanta
Disperzanti, koji se nazivaju i disperzioni agensi, su hemijski agensi koji se koriste za razbijanje ulja u manje kapljice u vodenom stupcu. Disperzanti se mogu nanositi na površinsko ulje ili ispod površine, bliže nekontroliranom oslobađanju sirove nafte iz izvora ispuhivanja bušotine. U slučaju izlijevanja nafte, ove manje kapljice nafte raspršuju se u vodeni stupac gdje se prenose strujama i podvrgavaju drugim prirodnim procesima kao što su otapanje i biorazgradnja. Upotreba disperzanta je jedan od nekoliko alata za reagovanje koji se mogu uzeti u obzir u obalnim vodama kako bi se sveukupni ekološki uticaji izlivanja nafte sveli na minimum.
Nafta koja se ispušta u okoliš prolazi kroz niz fizičkih, kemijskih i bioloških procesa koji gotovo odmah počinju transformirati ili "istrošiti" naftu. Disperzanti su najefikasniji kada se primjenjuju neposredno nakon izlijevanja, prije nego što je ulje istrošilo.
Više faktora okoline utiče na efikasnost disperzanta, uključujući salinitet vode, temperaturu vode i uslove na moru. Vrsta ulja će takođe uticati na efikasnost disperzanata; teška sirova ulja se uglavnom ne raspršuju kao laka do srednje teška ulja.
Proces disperzije
Proces disperzije uključuje tri faze:
Vlaženje čestica (prethodno miješanje)
Odvajanje čestica (postignuto mehaničkim putem)
Stabilizacija čestica (za savladavanje Van der Waalsovih privlačnih sila)
Prva i treća faza se mogu poboljšati upotrebom efikasnih sredstava za dispergovanje/stabilizaciju, pri čemu je treća faza najkritičnija za optimizaciju performansi sistema. To je zato što treća faza kontroliše konačni kvalitet i stabilnost disperzijskog sistema.
Disperzanti postižu stabilnost putem sterične stabilizacije koja se zasniva na adsorpciji polimernih materijala na površine čestica kako bi se savladale Van der Waalsove privlačne sile. Potrebna svojstva za efikasnu stabilizaciju su:
Snažna adsorpcija stabilizirajućeg polimera na površinu čestice
Optimalna dužina lanca (predugačak i može se preklopiti i stisnuti steričku barijeru; prekratka i neće savladati Van der Waalsove sile)
Dobra rastvorljivost u medijumu koji se koristi tokom disperzije
Kompatibilnost sa smolom nakon što otapalo ispari
Kako se dodaju disperzanti
Većina raspršivača su tekućine koje se izlijevaju, a neke su voštane ili granulirane čvrste tvari. U idealnom slučaju, disperzant treba dodati prije mehaničkog procesa koji sve razgrađuje - prije primjene mehaničke energije. Najbolje vrijeme za dodavanje disperzanta je tokom osnovne faze mljevenja (gdje su glavni sastojci smola, rastvarač ili voda), osiguravajući da se disperzantno otopi prije dodavanja pigmenta.
Najbolji rezultati dolaze od disperzanta koji ide na površinu čestica jer mehanička sredstva izlažu površinu. Disperzant okružuje dostupnu površinu čestica i sprečava da se čestice ponovo spoje, što rezultira nižim viskozitetom.
Uz to, postoje slučajevi u kojima se disperzanti 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 se vidi u sjaju, transparentnosti i svjetlini. Međutim, ako se stabilnost čestica ne održava u disperziji, konačna poboljšanja performansi mogu se preokrenuti.
Disperzanti su visokospecijalizirani aditivi koji se koriste za vlaženje, dispergiranje i stabilizaciju čvrstih čestica u različitim kontinuiranim fazama, kao što su otapala, voda i plastika. Disperzanti su dizajnirani da smanje viskozitet 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, provodljiva čestica (ugljik, grafen, ugljične nano cijevi), anorganska punila (kalcij karbonat, talk, bariti) ili čak plemeniti metal (zlato, srebro i platina) - svaka čvrsta čestica dispergirana u kontinuiranoj fazi (tečna ili čvrsta).
Smanjenjem viskoznosti, disperzanti čine disperziju obradivom, a istovremeno pomažu u poboljšanju ekonomičnosti 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 obrada.
Tipični disperzant je dvokomponentna struktura, koja se sastoji od grupe za sidrenje koja se može snažno adsorbirati na površinu čestice i polimernog lanca koji je vezan za sidrenu grupu i osigurava stabilizaciju. Sidrene grupe okružuju česticu, a lanci je sterički stabiliziraju kako bi spriječili flokulaciju čestica u disperziji ili pretvaranje u gel.
Postoje mnoge strukture dizajnirane da postignu ovu stabilnost jer sve čestice imaju različite površinske prirode i postoji toliko mnogo medijuma - vode, rastvarača, UV monomera, smola - koji imaju još više varijacija polariteta. Različite grupe sidara su prijemčivije za različite površine čestica. To je posebna kombinacija grupe za sidrenje i polimernog lanca koja dovodi do djelotvornosti disperzanata.
Moderne formulacije disperzanta olakšavaju prirodne procese koji uklanjaju naftu iz okoline putem biorazgradnje. Uglavnom se sastoje od surfaktanata koji smanjuju međufaznu napetost između ulja i vode kako bi omogućili stvaranje mikronskih veličina.
Kapljice ulja koje se energijom talasa unose u vodeni stub. Poređenja radi, bez disperzanata, debele naftne mrlje stvaraju kapljice veličine milimetra kada ih udare valovi. Ove veće kapljice imaju tendenciju da se brzo podignu natrag na površinu gdje se spajaju i reformišu mrlju. Manje kapljice (npr. 70 mikrona) nastale nakon primjene disperzanta ostaju u vodenom stupcu i postaju koncentrirani izvor energije za bakterije koje razgrađuju ulje. Morsko okruženje širom svijeta sadrži bakterije koje razgrađuju naftu i koje su evoluirale da konzumiraju naftu koju oslobađaju prirodna curenja.
Formulacije zasnovane na načinu primjene
Disperzanti izlivene nafte se također mogu podijeliti u dvije primarne formulacije na osnovu njihovog načina primjene:
Konvencionalni tip
Sastojeći se uglavnom od nearomatskih ugljikovodičnih otapala, ovi disperzanti se obično koriste za operacije čišćenja obale. Primenjuju se nerazređeni na mestu primene, sa tipičnim dozama u rasponu od 30% do 100% po jedinici izlivenog ulja.
Koncentrirani tip
Koncentrirani disperzanti koji sadrže oksigenate poput glikola i nearomatskih ugljikovodika mogu se koristiti nakon razrjeđivanja ili direktno s brodova i zrakoplova. Obično se doza koncentriranih disperzanata kreće od 5% do 15% po jedinici izlivene nafte.
Izbor disperzanta zavisi od brojnih faktora, uključujući vrstu nafte, vremenske uslove, udaljenost od obale i prisustvo morskih vrsta u zahvaćenom regionu. Laboratorijsko testiranje se često koristi za upoređivanje efikasnosti disperzanata sa specifičnim tipovima ulja, osiguravajući optimalan izbor za svaku jedinstvenu situaciju.
Čišćenje korištenjem konvencionalnih disperzanata izlivenog ulja
Čišćenje izlijevanja nafte zahtijeva strateški pristup koji uključuje više tehnika, uključujući upotrebu konvencionalnih disperzanata. Ovi disperzanti, napravljeni od nearomatičnih ugljikovodičnih rastvarača, posebno su korisni u rješavanju problema izlijevanja nafte u izazovnim uvjetima, kao što su jake struje i uzburkano more.
Priprema
Prije nanošenja disperzanta, uvjerite se da imate spremnu svu potrebnu opremu i materijale, uključujući osobnu zaštitnu opremu, odgovarajuće posude za miješanje i skladištenje, te adekvatne količine disperzanata.
Procjena
Procijenite obim izlijevanja nafte, njegovu lokaciju i preovlađujuće vremenske uslove. Odredite da li bi disperzanti bili prikladni za date okolnosti, uzimajući u obzir faktore kao što su veličina izlijevanja, vrsta nafte i blizina osjetljivih staništa i populacija.
Izbor odgovarajućeg disperzanta
Odaberite najprikladniji disperzant za specifičnu 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
Pomiješajte odabrani disperzant prema uputama proizvođača, pazeći da ne prekoračite preporučene koncentracije. Ako je potrebno, razrijedite otopinu disperzanta s vodom prije nanošenja. Uvjerite se da konačni proizvod ispunjava navedene kriterije za viskozitet, pH i temperaturu.
Aplikacija
Nanesite otopinu disperzanta na uljnu mrlju koristeći odgovarajuću opremu, kao što su raspršivači postavljeni na čamce ili fiksne platforme. Nastojte postići ravnomjerno prekrivanje cijele uljne mrlje bez stvaranja pretjerane pjene. Prilagodite način primjene i količinu ovisno o veličini izlijevanja i uvjetima okoline.
Monitoring i evaluacija
Kontinuirano pratite napredak primjene disperzanta, prateći promjene u izgledu, debljini i kretanju uljne mrlje. Redovno procenjujte efikasnost primene disperzanta, prilagođavajući strategiju ako je potrebno. Dokumentirajte rezultate aktivnosti praćenja za kasniju analizu i svrhe izvještavanja.
Upravljanje nakon aplikacije
Nakon završetka prve primjene disperzanta, pratite dispergirano ulje i sve preostale ostatke. Provedite sekundarne mjere čišćenja, kao što je obrađivanje ili mehanički oporavak, kako biste uklonili preostalo ulje s površine vode. Nastavite promatrati raspršeno ulje dok se ne rasprši ili dostigne prihvatljive razine.
Važnost pravilne upotrebe
Pravilna upotreba raspršivača izlivenog ulja ključna je za maksimiziranje njihove efikasnosti uz minimiziranje štete po okoliš. Neophodno je primijeniti disperzante u ranoj fazi odgovora kada su naftne mrlje još relativno svježe i prije nego što su se ekstenzivno raširile. Dodatno, primjena disperzanta treba biti usmjerena na određena područja gdje može imati najveći utjecaj na smanjenje štete po okoliš.
Primjena disperzanta
Automotive
Automobilska motorna ulja sadrže i deterdžente i disperzante. Deterdženti na bazi metala sprečavaju nakupljanje naslaga poput laka na zidovima cilindra. Oni takođe neutrališu kiseline. Disperzanti održavaju kontaminante u suspenziji.
Disperzanti dodani u benzin sprečavaju nakupljanje gumenih ostataka.
Bio-disperziran
Disperzanti se koriste za sprečavanje stvaranja bioobraštanja ili biofilma u industrijskim procesima. Također je moguće raspršiti bakterijsku sluz i povećati efikasnost biocida.
Beton i štukatura
Disperzanti se koriste kao plastifikatori ili superplastifikatori u betonskim formulacijama kako bi se smanjila potrošnja vode uz zadržavanje potrebnog svojstva slijeganja (protoka). Manji sadržaj vode čini beton jačim i otpornijim na prodiranje vode.
Slično, disperzanti se koriste kao plastifikatori u gipsanoj suspenziji tokom proizvodnje zidnih ploča, kako bi se smanjila količina vode koja se koristi. Manja potrošnja vode omogućava manju potrošnju energije za sušenje zidne ploče.
Deterdženti
Raspršivanje je glavni cilj upotrebe deterdženata, čija je tečna kupka voda (deterdženti se također koriste kao emulgatori u nekim aplikacijama). Deterdženti za pranje rublja ugrađuju prljavštinu i prljavštinu u mješavine, koje se prirodno raspršuju.
Bušenje nafte
Disperzanti u bušenju nafte pomažu u razbijanju čvrstih materija ili tečnosti kao finih čestica ili kapljica u drugi medij. Ovaj izraz se često pogrešno primjenjuje na glinene deflokulante. Glineni disperzanti sprječavaju stvaranje globula "ribljeg oka". Za dispergiranje (emulzifikaciju) ulja u vodu (ili vode u ulja) mogu se koristiti surfaktanti odabrani na osnovu broja hidrofilno-lipofilne ravnoteže (HLB). Za tečnosti za bušenje pjene koriste se sintetički deterdženti i sapuni, zajedno s polimerima, za raspršivanje mjehurića pjene u zrak ili plin.
Izlivanje 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 stup. Oni će uzrokovati razbijanje uljne mrlje i formiranje micela rastvorljivih u vodi koje se brzo razblažuju. Zatim se efikasno raširi po većoj količini vode od površine sa koje je ulje raspršeno. Oni također mogu odgoditi stvaranje postojanih emulzija ulje u vodi. Međutim, laboratorijski eksperimenti su pokazali da disperzanti povećavaju nivoe 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 se odvija u 3 koraka:
Sredstva za vlaženje olakšavaju vlaženje čvrstih čestica,
Sredstva za dispergiranje osiguravaju stabilnost disperzije tokom vremena, i
Mehaničke sile osiguravaju odvajanje čestica
Sredstva za vlaženje nisu uvijek potrebna - oni se uglavnom koriste u slučaju da radite sa hidrofobnim pigmentima u sistemu na bazi vode. Odredite da li su vam potrebna sredstva za vlaženje u vašoj formulaciji.
Potreba da se doprinese vlaženju zavisi od karakteristika tekuće faze pigmenta. Lako navlaženi pigmenti, kao što je titanijum dioksid (TiO2) u vodi, ne zahtevaju dodatnu podršku za vlaženje, tako da je naglasak na doprinosu disperzanta u velikoj meri na efektu stabilizacije.
Glavna grupa disperzanata koji se koriste u bijelim disperzijskim bojama na bazi vode je natrijum-polikarboksilat. Zaista, ovaj disperzant pruža odličnu elektrostatičku stabilizaciju, ali pruža samo ograničenu aktivnost vlaženja.
Teško je raspršiti pigmente
Još jedan važan pigment - čađu - teško je raspršiti i stabilizirati, prvenstveno zbog njihovog notorno niskog površinskog naboja i loših karakteristika vlaženja. Pigmenti čađe pružaju odličnu boju i moć skrivanja i mogu u konačnici poboljšati performanse premaza.
Ali u isto vrijeme, čađa se općenito smatra pigmentom koji zahtijeva najviše vremena i koji je najteže raspršiti. Ovo posebno važi za sisteme na bazi vode jer je voda veoma polarna, ima visoku površinsku napetost i malo je interakcije između veziva i pigmenta. Ova svojstva zahtijevaju upotrebu visoko efikasnog sredstva za vlaženje i dispergiranje.
Organski pigmenti imaju visoku snagu nijansi i sjaj, ali ih je vrlo teško dispergirati i stabilizirati zbog male veličine čestica. Mala veličina čestica uzrokuje sljedeće probleme koji sprečavaju vlaženje i adsorpciju disperzanta:
Povećana flokulacija
Neujednačena površinska struktura
Niska površinska energija
Disperzanti koji se nude za organske pigmente u vodi pokazuju snažnu podršku vlaženja, kao i stabilizacijsku aktivnost. Međutim, nudi se širok spektar proizvoda, koji imaju zajedničku ponudu surfaktanta (pigment za smanjenje međufazne napetosti i tečnu fazu) kao i snažna svojstva stabilizacije.
FAQ