dispersiomenetelmä

Dispersiomenetelmä tarkoittaa prosessia, jossa kiinteä tai nestemäinen faasi hajautetaan tasaisesti haluttuun väliaineeseen siten, että muodostuu stabiili dispersion tai kolloidinen järjestelmä. Tavoitteena on estää hiukkasten klusteroituminen ja varmistaa tasainen partikkeleiden jakautuminen sekä toivotun viskositeetin ja prosessointiominaisuudet.

Periaate perustuu kahteen keskeiseen ilmiöön: deagglomeratioon eli kiinteiden hiukkasten hajoamiseen pienemmiksi yksiköiksi sekä stabilointiin, jolla estetään hiukkasten takaisinaggomerointeja. Stabilointi tapahtuu fysikaalisesti (esim. steriikki- tai elektrostaattinen suojaverkko, zeta-potentiaali) sekä kemiallisesti dispersanttien tai surfaktanttien avulla. Prosessissa käytetään usein energiaa tai aiheuttaja­älyä (koneellista sekoitusta, korkeaa leikkausta, ultraääniaaltoa jne.) sekä lämpötilan ja pidon hallintaa.

Yleisimpiä menetelmiä ovat mekaaninen dispersiolaitteiden käyttö, kuten high-shear-sekoittimet, palltimyllyt, three-roll millit sekä ultraäänispesialla käytettävät laitteet. Miedot ja suurikokoiset hiukkaset voivat vaatia virta-/pienipaines-, tai virtaeristeisiä menetelmiä. Kuitujen, nanopartikkelien ja pigmenttien hajauttaminen vaatii usein sekä mekaanista energiaa että dispersanttien oikea-aikaista lisäystä sekä pH:n, ionivahvuuden ja viskositeetin optimointia.

Sovelluksia löytyy maalaus-, maali- ja mustevalmistuksesta sekä muovien, keramiikan ja elintarvikkeiden aineosiin. Laadunvalvonta sisältää partikkelikoon mittaukset (laser-diffraktio, DLS), zeta-potentiaalin seurannan ja viskositeetin sekä mikro­rakenneanalyysit elektronimikroskopialla.

Dispersiomenetelmän valinta riippuu materiaalista, halutusta lopputuloksesta ja prosessin taloudellisista sekä ympäristötekijöistä.