અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ અને ડિગ્ગ્લોમેરેશન

પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થોનું વિખેરવું અને ડિગગ્લોમેરેશન એ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને પ્રોબ-ટાઈપ સોનિકેટર્સનો મહત્વપૂર્ણ ઉપયોગ છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અસાધારણ રીતે ઉચ્ચ શીયર બનાવે છે જે એક વિખરાયેલા કણોમાં કણોના સમૂહને તોડે છે. તેના સ્થાનિક સ્તરે કેન્દ્રિત ઉચ્ચ શીયર બળોને લીધે, પ્રયોગો, સંશોધન અને વિકાસ અને અલબત્ત ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે મિર્કોન- અને નેનો-કદના વિક્ષેપો પેદા કરવા માટે સોનિકેશન આદર્શ છે.

પાઉડરનું પ્રવાહીમાં મિશ્રણ એ વિવિધ ઉત્પાદનો, જેમ કે પેઇન્ટ, શાહી, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, પીણાં, હાઇડ્રોજેલ્સ અથવા પોલિશિંગ માધ્યમોના નિર્માણમાં એક સામાન્ય પગલું છે. વ્યક્તિગત કણો વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રકૃતિના આકર્ષણ દળો દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે, જેમાં વાન ડેર વાલ્સ દળો અને પ્રવાહી સપાટીના તણાવનો સમાવેશ થાય છે. પોલિમર અથવા રેઝિન જેવા ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહી માટે આ અસર વધુ મજબૂત છે. કણોને ડિગગ્લોમેરેટ કરવા અને પ્રવાહી માધ્યમમાં વિખેરવા માટે આકર્ષણ દળો પર કાબુ મેળવવો જોઈએ. નીચે વાંચો શા માટે અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ લેબ અને ઉદ્યોગમાં સબમાઇક્રોન- અને નેનો-કદના કણોના વિખેરવા માટે શ્રેષ્ઠ વિખેરવાના સાધનો છે.

પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થોનું અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરવું

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું કાર્ય સિદ્ધાંત એકોસ્ટિક પોલાણની ઘટના પર આધારિત છે. એકોસ્ટિક પોલાણ તીવ્ર શારીરિક દળો બનાવવા માટે જાણીતું છે, જેમાં ખૂબ જ મજબૂત શીયર ફોર્સનો સમાવેશ થાય છે. યાંત્રિક તાણનો ઉપયોગ કણોના સમૂહને તોડી નાખે છે. ઉપરાંત, કણો વચ્ચે પ્રવાહી દબાવવામાં આવે છે.
જ્યારે પાઉડરને પ્રવાહીમાં વિખેરવા માટે, વિવિધ તકનીકો જેમ કે ઉચ્ચ દબાણના હોમોજેનાઇઝર્સ, એજીટેટર બીડ મિલ્સ, ઇમ્પિંગિંગ જેટ મિલ્સ અને રોટર-સ્ટેટર-મિક્સર વ્યાવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ છે. જો કે અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સના નોંધપાત્ર ફાયદા છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરવું કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરવાના ફાયદા શું છે તે નીચે વાંચો.

અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અને વિક્ષેપનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત

સોનિકેશન દરમિયાન, ઉચ્ચ-આવર્તન ધ્વનિ તરંગો પ્રવાહી માધ્યમમાં સંકોચન અને દુર્લભતાના વૈકલ્પિક વિસ્તારો બનાવે છે. જેમ જેમ ધ્વનિ તરંગો માધ્યમમાંથી પસાર થાય છે તેમ, તેઓ પરપોટા બનાવે છે જે ઝડપથી વિસ્તરે છે અને પછી હિંસક રીતે તૂટી પડે છે. આ પ્રક્રિયાને એકોસ્ટિક પોલાણ કહેવામાં આવે છે. પરપોટાના પતનથી ઉચ્ચ-દબાણના આંચકાના તરંગો, માઇક્રોજેટ્સ અને શીયરિંગ ફોર્સ ઉત્પન્ન થાય છે જે મોટા કણોને તોડી શકે છે અને નાના કણોમાં સમૂહને તોડી શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ પ્રક્રિયાઓમાં, વિક્ષેપમાં રહેલા કણો પોતે મિલિંગ માધ્યમ તરીકે કાર્ય કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણના શીયર ફોર્સ દ્વારા ઝડપી, કણો એકબીજા સાથે અથડાય છે અને નાના ટુકડાઓમાં વિખેરાઈ જાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકલી ટ્રીટેડ ડિસ્પર્ઝનમાં કોઈ માળા અથવા મોતી ઉમેરવામાં આવતાં નથી, તેથી સમય માંગી લેનાર અને શ્રમ-તીવ્ર અલગતા અને મિલિંગ મીડિયાની સફાઈ તેમજ દૂષણને સંપૂર્ણપણે ટાળવામાં આવે છે.
આ સોનિકેશનને વિખેરી નાખવામાં અને ડિગગ્લોમેરેટિંગ કણોમાં ખૂબ અસરકારક બનાવે છે, તે પણ કે જે અન્ય પદ્ધતિઓ સાથે તોડવું મુશ્કેલ છે. આ કણોના વધુ સમાન વિતરણમાં પરિણમે છે, જે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને કામગીરીમાં સુધારો તરફ દોરી જાય છે.
વધુમાં, સોનિકેશન નેનોસ્ફિયર્સ, નેનોક્રિસ્ટલ્સ, નેનોશીટ્સ, નેનોફાઈબ્રેસ, નેનોવાઈર્સ, કોર-શેલ કણો અને અન્ય જટિલ માળખાં જેવા નેનોમટેરિયલ્સને સરળતાથી હેન્ડલ, વિખેરી અને સંશ્લેષણ કરી શકે છે.
વધુમાં, સોનિકેશન પ્રમાણમાં ટૂંકા સમયની ફ્રેમમાં કરી શકાય છે, જે અન્ય વિક્ષેપ તકનીકો કરતાં મોટો ફાયદો છે.

વૈકલ્પિક મિશ્રણ તકનીકો પર અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સના ફાયદા

અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ વૈકલ્પિક મિશ્રણ તકનીકો જેમ કે હાઇ-પ્રેશર હોમોજેનાઇઝર્સ, બીડ મિલિંગ અથવા રોટર-સ્ટેટર મિશ્રણ પર ઘણા ફાયદા આપે છે. કેટલાક સૌથી અગ્રણી ફાયદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• સુધારેલ કણોના કદમાં ઘટાડો: અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ નેનોમીટર રેન્જમાં કણોના કદને અસરકારક રીતે ઘટાડી શકે છે, જે અન્ય ઘણી મિશ્રણ તકનીકો સાથે શક્ય નથી. આ તેમને એપ્લીકેશન માટે આદર્શ બનાવે છે જ્યાં સૂક્ષ્મ કણોનું કદ મહત્વપૂર્ણ છે.
• ઝડપી મિશ્રણ: અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ અન્ય ઘણી તકનીકો કરતાં વધુ ઝડપથી સામગ્રીને મિશ્રિત અને વિખેરી શકે છે, જે સમય બચાવે છે અને ઉત્પાદકતામાં વધારો કરે છે.
• કોઈ દૂષણ નથી: અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સને મણકા અથવા મોતી જેવા મિલિંગ મીડિયાનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર નથી, જે ઘર્ષણ દ્વારા વિખેરાઈને દૂષિત કરે છે.
• બહેતર ઉત્પાદન ગુણવત્તા: અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ વધુ સમાન મિશ્રણ અને સસ્પેન્શન ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જેના પરિણામે ઉત્પાદનની ગુણવત્તા અને સુસંગતતા વધુ સારી બને છે. ખાસ કરીને ફ્લો-થ્રુ મોડમાં, વિક્ષેપ સ્લરી અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ ઝોનને અત્યંત નિયંત્રિત રીતે પસાર કરે છે જે ખૂબ જ સમાન સારવારની ખાતરી આપે છે.
• ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ: અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરનારાઓને સામાન્ય રીતે અન્ય તકનીકો કરતાં ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે, જે ઓપરેટિંગ ખર્ચ ઘટાડે છે.
• વર્સેટિલિટી: અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સનો ઉપયોગ વિશાળ શ્રેણીના કાર્યક્રમો માટે થઈ શકે છે, જેમાં એકરૂપીકરણ, ઇમલ્સિફિકેશન, વિખેરવું અને ડિગગ્લોમેરેશનનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ ઘર્ષક સામગ્રી, તંતુઓ, ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રવાહી અને વાયુઓ સહિત વિવિધ પ્રકારની સામગ્રીને પણ હેન્ડલ કરી શકે છે.

આ પ્રક્રિયાના ફાયદાઓ તેમજ વિશ્વસનીયતા અને સરળ કામગીરીને લીધે, અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ વૈકલ્પિક મિશ્રણ તકનીકોને પછાડે છે, જે તેમને ઘણી ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે લોકપ્રિય પસંદગી બનાવે છે.

પાણીમાં ફ્યુમડ સિલિકાનું અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરવું: અલ્ટ્રાસોનિકેશન પહેલાં એગ્લોમેરેટેડ સિલિકા કણોનું કદ 200 માઇક્રોન (D50) કરતાં વધુ હોય છે. ફ્યુમ્ડ સિલિકાના અલ્ટ્રાસોનિક વિખેર્યા પછી મોટાભાગના કણો 200 નેનોમીટરથી ઓછા થઈ ગયા હતા.

અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ અને કોઈપણ સ્કેલમાં ડિગગ્લોમેરેશન

Hielscher બેચ અથવા ઇનલાઇન પ્રક્રિયા માટે કોઈપણ વોલ્યુમના વિખેરવા અને ડિગગ્લોમેરેશન માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો પ્રદાન કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક લેબોરેટરી ઉપકરણોનો ઉપયોગ 1.5mL થી આશરે વોલ્યુમ માટે થાય છે. 2 એલ. ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ પ્રક્રિયાના વિકાસ અને ઉત્પાદનમાં 0.5 થી આશરે 2000L અથવા 0.1L થી 20m³ પ્રતિ કલાકના પ્રવાહ દરો માટે થાય છે.

Hielscher Ultrasonics ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ખૂબ જ ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર વિતરિત કરી શકે છે જેનાથી નેનો-સ્કેલ પર કણોને વિશ્વસનીય રીતે વિખેરી શકાય છે અને મિલિંગ કરી શકાય છે. 24/7 ઓપરેશનમાં 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે. ઉચ્ચ કંપનવિસ્તાર માટે, કસ્ટમાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપના ફાયદા: સ્કેલ અપ કરવા માટે સરળ

અન્ય વિખેરવાની તકનીકોથી અલગ, અલ્ટ્રાસોનિકેશનને લેબથી ઉત્પાદન કદ સુધી સરળતાથી માપી શકાય છે. લેબોરેટરી પરીક્ષણો જરૂરી સાધનોના કદને ચોક્કસ રીતે પસંદ કરવાની મંજૂરી આપશે. જ્યારે અંતિમ ધોરણમાં ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રક્રિયાના પરિણામો લેબના પરિણામો જેવા જ હોય છે.

અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ: મજબૂત અને સાફ કરવા માટે સરળ

અલ્ટ્રાસોનિક પાવર સોનોટ્રોડ દ્વારા પ્રવાહીમાં પ્રસારિત થાય છે. આ સામાન્ય રીતે રોટરી સપ્રમાણ ભાગ છે, જે ઘન એરક્રાફ્ટ ગુણવત્તાયુક્ત ટાઇટેનિયમથી મશિન કરવામાં આવે છે. આ એકમાત્ર ફરતો / વાઇબ્રેટિંગ ભીનો ભાગ પણ છે. તે એકમાત્ર ભાગ છે, જે પહેરવાને આધીન છે અને તેને મિનિટોમાં સરળતાથી બદલી શકાય છે. ઓસિલેશન-ડીકપલિંગ ફ્લેંજ્સ સોનોટ્રોડને કોઈપણ ઓરિએન્ટેશનમાં ખુલ્લા અથવા બંધ દબાણયુક્ત કન્ટેનર અથવા ફ્લો સેલ્સમાં માઉન્ટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. કોઈ બેરિંગ્સની જરૂર નથી. અન્ય તમામ ભીના ભાગો સામાન્ય રીતે સ્ટેનલેસ સ્ટીલના બનેલા હોય છે. ફ્લો સેલ રિએક્ટરમાં સરળ ભૂમિતિ હોય છે અને તેને સરળતાથી ડિસએસેમ્બલ અને સાફ કરી શકાય છે, દા.ત. ફ્લશ કરીને અને સાફ કરીને. ત્યાં કોઈ નાના ઓરિફિસ અથવા છુપાયેલા ખૂણા નથી.

જગ્યાએ અલ્ટ્રાસોનિક ક્લીનર

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તેની સફાઈ એપ્લિકેશન્સ, જેમ કે સપાટી, ભાગની સફાઈ માટે જાણીતું છે. વિખેરી નાખવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી અલ્ટ્રાસોનિક તીવ્રતા લાક્ષણિક અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ કરતાં ઘણી વધારે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણના ભીના થયેલા ભાગોની સફાઈની વાત આવે છે, ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિક પાવરનો ઉપયોગ ફ્લશિંગ અને કોગળા દરમિયાન સફાઈ કરવામાં મદદ કરવા માટે થઈ શકે છે, કારણ કે અલ્ટ્રાસોનિક / એકોસ્ટિક પોલાણ સોનોટ્રોડ અને ફ્લો સેલ દિવાલોમાંથી કણો અને પ્રવાહી અવશેષોને દૂર કરે છે.

સાહિત્ય / સંદર્ભો