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Desagglomeration

Erfolgreich desagglomerieren

Microfluidizer®-Einsatz zur Desagglomeration

Ob es um Desagglomeration, Dispergierung, Delamination, Defibrillierung oder Exfoliation geht, mit dem Microfluidizer® finden Sie eine effiziente Lösung.

  • Die Microfluidizer®-Technologie erzeugt einzigartige Resultate durch extrem gleichförmige, sehr hohe Scherkräfte
  • Die Scherraten sind variierbar, um unterschiedliche Effekte erzielen zu können
  • Materialien mit hoher Feststoffkonzentration können verarbeitet werden
  • Häufig wird eine homogene Dispersion bereits nach einem Durchgang erzielt.
  • Partikel werden zerkleinert, wenn erforderlich
  • Kontaminationsfrei
  • Garantierte Skalierbarkeit

Ergebnisse der Desagglomeration mit der Microfluidizer®-Technologie

Die Microfluidizer® -Technologie wird verbreitet eingesetzt zur Verarbeitung von 2D- und 3D-Kohlenstoff-Allotropen und anderer Nanomaterialien.

Zweidimensionale (2D) topologische Materialien sind aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften derzeit häufig Gegenstand von Forschungsprojekten. Das neue „Wundermaterial“, Graphen, ist das am meisten untersuchte und eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Die Microfluidizer®-Technologie wurde erfolgreich zur Herstellung von Few Layer Graphenen (FLGs, Graphene mit wenigen Schichten) durch Exfoliation in Flüssigkeit eingesetzt. Im Cambridge Graphene Center wurde durch den gleichförmigen Schereintrag im Microfluidizer®-Prozess eine 100%ige Exfoliationsausbeute bei sehr hohen Konzentrationen erreicht. Das so hergestellte FLG wurde anschließend zu hochleitenden druckfähigen Tinten verarbeitet. Der gesamte Prozess kam ohne umweltschädliche Chemikalien aus. Lesen Sie hier mehr zu dieser Studie.

SEM Bilder von beschichteten Tinten bestehend aus (a) Graphit vor Verarbeitung, (b) nach einem Durchgang im Microfluidizer®, (c) nach 5 Durchgängen, und (d) nach 100 Durchgängen. (Quelle: P.G. Karagiannidis, et. al. Microfluidization of graphite and formulation of graphene-based conductive inks, ACS Nano 2017, 11, 2742-2755 DOI: 10.1021/ acsnano.6b07735

Hier erfahren Sie mehr zu diesem Thema

Ein Beispiel für die Verarbeitung von 3D Kohlenstoff-Nanomaterialien ist die Desagglomeration und Dispergierung von Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes (CNTs)). In vielen Studien wurden Microfluidizer® zur Dispergierung von einwandigen CNTs (single-walled nanotubes (SWNTs)) oder mehrwandigen (multi-walled nanotubes (MWNTs)) eingesetzt. Dabei wurden in diversen Flüssigkeiten wie Polymerharzen, organischen Lösungsmitteln oder Wasser stabile Suspensionen sowohl von SWNTs als auch von MWNTs erzeugt. Die CNTs werden im Microfluidizer® weitestgehend desagglomeriert und gleichmäßig dispergiert— in nur einem Durchgang. Durch weitere Durchgänge kann die CNT-Länge verändert und den Anforderungen angepasst werden. Auch die elektrische Leitfähigkeit kann durch die Dispergierung verbessert werden.

SEM Bilder von SWNTs in Mineralöl vor (links) und nach (rechts) einem Durchgang durch den Microfluidizer®.

Darüber hinaus wird die Microfluidizer®-Technologie auch verbreitet für die Defibrillierung von Zellulose eingesetzt. Sowohl Zellulosematerialien aus Holz als auch aus anderen Quellen können erfolgreich verarbeitet werden. In einer kürzlich publizierten Studie wurden mit einem Microfluidizer® Zellulosenanofasern (cellulose nanofibrils (CNFs)) aus wässriger Dispersion erzeugt und anschließend mit Tondispersionen zu Kompositen verarbeitet, deren Eigenschaften in Abhängigkeit vom CNF-Gehalt und den Interaktionen zwischen den CNFs und den Tonpartikeln verändert werden konnten.Lesen Sie hier mehr zu dieser Studie.

Ein weiterer Anwendungsbereich für die Technologie von Microfluidics ist die Desagglomeration von Metalloxiden und Tinten. In einer Studie unserer Applikationsspezialisten wurde die Desagglomeration und Zerkleinerung von kristallinem Ceriumdioxid untersucht und eine signifikante Partikelgrößenreduktion in nur einem Durchgang nachgewiesen.

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