Թանաքի ուլտրաձայնային չափի կրճատում (օրինակ՝ թանաքի համար)
Ուլտրաձայնային կավիտացիան արդյունավետ միջոց է թանաքի պիգմենտների ցրման և միկրոֆրացման (խոնավ ֆրեզման) համար: Ուլտրաձայնային ցրիչները հաջողությամբ օգտագործվում են հետազոտության մեջ, ինչպես նաև ուլտրամանուշակագույն, ջրի կամ լուծիչի վրա հիմնված թանաքային թանաքի արդյունաբերական արտադրության մեջ:
Նանո-ցրված թանաքային թանաքներ
Ուլտրաձայնային հետազոտությունը շատ արդյունավետ է մասնիկների չափերի կրճատման համար 500 մկմ-ից մինչև մոտ. 10 նմ.
Երբ ուլտրաձայնային մշակումն օգտագործվում է թանաքային թանաքի մեջ նանոմասնիկները ցրելու համար, թանաքի գունային գամումը, ամրությունը և տպման որակը կարող են էապես բարելավվել: Հետևաբար, զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքերը լայնորեն օգտագործվում են նանոմասնիկներ պարունակող թանաքային թանաքների, հատուկ թանաքների (օրինակ՝ հաղորդիչ թանաքներ, 3D տպագրվող թանաքներ, դաջվածքի թանաքներ) և ներկերի արտադրության մեջ:
2 x 1000 վտ հզորությամբ ուլտրաձայնային ցրիչներ նանոդիսպերսիայի համար մաքրվող պահարանում:
Ստորև բերված գծապատկերները ցույց են տալիս թանաքային թանաքի մեջ չհնչող և ուլտրաձայնային ցրված սև պիգմենտների օրինակ: Ուլտրաձայնային բուժումը կատարվել է UIP1000hdT ուլտրաձայնային զոնդով: Ուլտրաձայնային բուժման արդյունքը տեսանելիորեն փոքր մասնիկների չափն է և մասնիկների չափի շատ նեղ բաշխումը:
Ուլտրաձայնային ցրումը հանգեցնում է զգալիորեն ավելի փոքր և միատեսակ թանաքի պիգմենտների: (կանաչ գծապատկեր. նախքան հնչյունավորումը – կարմիր գծապատկեր՝ սոնիկացիայից հետո)
Ինչպե՞ս է ուլտրաձայնային ցրումը բարելավում թանաքային թանաքի որակը:
Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային սարքերը շատ արդյունավետ են նանոմասնիկների ցրման, չափերի կրճատման և միասնական բաշխման համար:
Սա նշանակում է, որ թանաքային թանաքով ուլտրաձայնային նյութերով նանոմասնիկները տարածելը կարող է բարելավել դրա արդյունավետությունն ու ամրությունը: Նանոմասնիկները շատ փոքր մասնիկներ են, որոնց չափերը տատանվում են 1-ից 100 նանոմետրի սահմաններում, և նրանք ունեն եզակի հատկություններ, որոնք կարող են բարելավել թանաքային թանաքը մի քանի ձևով:
- Նախ, նանոմասնիկները կարող են բարելավել թանաքային թանաքի գունային գամման, որը վերաբերում է գույների տիրույթին, որը կարելի է արտադրել: Երբ նանոմասնիկները միատեսակ ցրվում են զոնդի տիպի ուլտրաձայնային սարքի միջոցով, թանաքը, հետևաբար, ավելի վառ և հագեցած գույներ է ցուցադրում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նանոմասնիկները կարող են ցրել և արտացոլել լույսը այնպես, ինչպես ավանդական ներկերն ու պիգմենտները չեն կարող, ինչը հանգեցնում է գունային վերարտադրության բարելավմանը:
- Երկրորդ, միատարր ցրված նանոմասնիկները կարող են մեծացնել թանաքային թանաքի դիմադրությունը գունաթափման, ջրի և բծերի նկատմամբ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ նանոմասնիկները կարող են ավելի ամուր կապվել թղթի կամ այլ սուբստրատի հետ՝ ստեղծելով ավելի դիմացկուն և երկարատև պատկեր: Բացի այդ, նանոմասնիկները կարող են կանխել թանաքի արյունահոսությունը թղթի մեջ, ինչը կարող է առաջացնել բիծ և նվազեցնել տպված պատկերի հստակությունը:
- Վերջապես, ուլտրաձայնային եղանակով ցրված նանոմասնիկները կարող են նաև բարելավել թանաքային թանաքի տպման որակը և լուծումը: Ուլտրաձայնային ցրիչները բացառիկ արդյունավետ են, երբ խոսքը վերաբերում է հեղուկների մեջ նանոմասնիկները մանրացնելու և խառնելուն: Օգտագործելով ավելի փոքր մասնիկներ, թանաքը կարող է ստեղծել ավելի նուրբ և ճշգրիտ գծեր, ինչը հանգեցնում է ավելի հստակ և հստակ պատկերների: Սա հատկապես կարևոր է այնպիսի ծրագրերում, ինչպիսիք են բարձրորակ լուսանկարների տպագրությունը և կերպարվեստի տպագրությունը:
Գործընթացի պարամետրերի և ցրման արդյունքների վերահսկում
Մասնիկների չափը և թանաքի պիգմենտների մասնիկների չափի բաշխումը ազդում են արտադրանքի բազմաթիվ բնութագրերի վրա, ինչպիսիք են երանգավորման ուժը կամ տպման որակը: Երբ խոսքը վերաբերում է inkjet տպագրությանը, փոքր քանակությամբ ավելի մեծ մասնիկներ կարող են հանգեցնել ցրման անկայունության, նստվածքի կամ թանաքային վարդակների խափանումների: Այդ իսկ պատճառով, թանաքային թանաքի որակի համար կարևոր է լավ վերահսկողություն ունենալ արտադրության մեջ օգտագործվող չափերի կրճատման գործընթացի վրա:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP1000hdT նանոդիսպերսիաների համար
Inline Processing Nano-Dispersions for Inkjet Inks
Hielscher ուլտրաձայնային ռեակտորները սովորաբար օգտագործվում են in-line: Inkjet թանաքը մղվում է ռեակտորի նավի մեջ: Այնտեղ այն ենթարկվում է ուլտրաձայնային կավիտացիայի՝ վերահսկվող ինտենսիվությամբ։ Ճնշման ժամանակը արդյունք է ռեակտորի ծավալի և նյութի սնուցման արագության: Inline sonication-ը վերացնում է շրջանցումը, քանի որ բոլոր մասնիկները անցնում են ռեակտորի խցիկով սահմանված ճանապարհով: Քանի որ յուրաքանչյուր ցիկլի ընթացքում բոլոր մասնիկները ենթարկվում են նույնական հնչյունավորման պարամետրերին, ուլտրաձայնային ազդեցությունը սովորաբար նեղացնում և տեղափոխում է բաշխման կորը, այլ ոչ թե ընդլայնում այն: Ուլտրաձայնային ցրումը առաջացնում է մասնիկների չափի համեմատաբար սիմետրիկ բաշխումներ: Ընդհանրապես, աջ պոչը – կորի բացասական թեքություն, որն առաջացել է կոպիտ նյութերի տեղափոխումից (աջ կողմում գտնվող «պոչը») – չի կարող դիտարկվել ձայնային նմուշների վրա:
Դիսպերսիա վերահսկվող ջերմաստիճանների ներքո. գործընթացի սառեցում
Ջերմաստիճանի նկատմամբ զգայուն մեքենաների համար Hielscher-ն առաջարկում է բաճկոնով հոսքային բջջային ռեակտորներ բոլոր լաբորատոր և արդյունաբերական սարքերի համար: Սառեցնելով ռեակտորի ներքին պատերը՝ գործընթացի ջերմությունը կարող է արդյունավետ կերպով ցրվել:
Ստորև բերված պատկերները ցույց են տալիս ածխածնի սև գունանյութը, որը ցրված է UIP1000hdT ուլտրաձայնային զոնդով ուլտրամանուշակագույն թանաքով:
Ուլտրաձայնային ցրումը ապահովում է մասնիկների չափսերի արդյունավետ կրճատում և ածխածնի սև գունանյութերի միասնական բաշխում ուլտրամանուշակագույն թանաքով:
Թանաքային թանաքների ցրում և ապաագլոմերացիա ցանկացած մասշտաբով
Hielscher-ը պատրաստում է ուլտրաձայնային ցրող սարքավորում՝ ցանկացած ծավալով թանաքների մշակման համար: Ուլտրաձայնային լաբորատոր հոմոգենիզատորները օգտագործվում են 1,5 մլ-ից մինչև մոտավոր ծավալների համար: 2L և իդեալական են թանաքի ձևակերպումների R+D փուլի, ինչպես նաև որակի փորձարկումների համար: Ավելին, տեխնիկատնտեսական հիմնավորումը լաբորատորիայում թույլ է տալիս ճշգրիտ ընտրել կոմերցիոն արտադրության համար անհրաժեշտ սարքավորումների չափերը:
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային դիսպերսերները արտադրության մեջ օգտագործվում են 0,5-ից մինչև մոտ 2000 լ խմբաքանակների կամ ժամում 0,1 լ-ից մինչև 20 մ³ հոսքի արագության համար: Ի տարբերություն այլ ցրման և ֆրեզերային տեխնոլոգիաներից, ուլտրաձայնային ախտահանումը կարող է հեշտությամբ մեծացվել, քանի որ գործընթացի բոլոր կարևոր պարամետրերը կարող են մասշտաբավորվել գծային:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս ուլտրաձայնային սարքի ընդհանուր առաջարկությունները՝ կախված մշակման ենթակա խմբաքանակի ծավալից կամ հոսքի արագությունից:
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| 15-ից 150 լ | 3-ից 15 լ / րոպե | UIP6000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Ինչպե՞ս են աշխատում ուլտրաձայնային ցրիչները: – Ակուստիկ կավիտացիայի աշխատանքային սկզբունքը
Ուլտրաձայնային կավիտացիան մի գործընթաց է, որն օգտագործում է բարձր հաճախականության ձայնային ալիքներ հեղուկի մեջ գազի փոքր պղպջակներ առաջացնելու համար: Երբ փուչիկները ենթարկվում են բարձր ճնշման, դրանք կարող են փլուզվել կամ պայթել՝ ազատելով էներգիայի պոռթկում: Այս էներգիան կարող է օգտագործվել հեղուկի մեջ մասնիկները ցրելու համար՝ դրանք բաժանելով ավելի փոքր չափերի։
Ուլտրաձայնային կավիտացիայի ժամանակ ձայնային ալիքներն առաջանում են ուլտրաձայնային փոխարկիչի միջոցով, որը սովորաբար տեղադրված է զոնդի կամ շչակի վրա: Փոխարկիչը էլեկտրական էներգիան վերածում է մեխանիկական էներգիայի ձայնային ալիքների տեսքով, որոնք այնուհետև փոխանցվում են հեղուկի մեջ զոնդի կամ շչակի միջոցով: Երբ ձայնային ալիքները հասնում են հեղուկին, նրանք ստեղծում են բարձր ճնշման ալիքներ, որոնք կարող են հանգեցնել գազի պղպջակների պայթելուն:
Ուլտրաձայնային կավիտացիայի մի քանի պոտենցիալ կիրառություններ կան դիսպերսիայի գործընթացներում, ներառյալ էմուլսիաների արտադրությունը, պիգմենտների և լցոնիչների ցրումը և մասնիկների ապաագլոմերացումը: Ուլտրաձայնային կավիտացիան կարող է արդյունավետ միջոց լինել մասնիկները ցրելու համար, քանի որ այն կարող է առաջացնել բարձր կտրող ուժեր և էներգիայի ներդրում, ինչպես նաև գործընթացի այլ կարևոր պարամետր, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը և ճնշումը, կարող են ճշգրիտ վերահսկվել, ինչը հնարավորություն է տալիս գործընթացը հարմարեցնել հատուկ կարիքներին: դիմումը. Գործընթացի այս ճշգրիտ վերահսկումը հանդիսանում է sonication-ի նշանավոր առավելություններից մեկը, քանի որ բարձրորակ արտադրանքը կարող է լինել հուսալի և վերարտադրելիորեն արտադրվել, և խուսափել մասնիկների կամ հեղուկի ցանկացած անցանկալի դեգրադացիայից:
Ամուր և հեշտ մաքրվող
Ուլտրաձայնային ռեակտորը բաղկացած է ռեակտորի նավից և ուլտրաձայնային սոնոտրոդից: Սա միակ մասն է, որը ենթակա է մաշվածության և այն հեշտությամբ կարելի է փոխարինել րոպեների ընթացքում: Տատանում-անջատող ֆլանզները թույլ են տալիս տեղադրել սոնոտրոդը բաց կամ փակ ճնշվող բեռնարկղերի կամ ցանկացած կողմնորոշման հոսքի բջիջների մեջ: Առանցքակալներ չեն պահանջվում: Հոսքային բջիջների ռեակտորները հիմնականում պատրաստված են չժանգոտվող պողպատից և ունեն պարզ երկրաչափություններ և կարող են հեշտությամբ ապամոնտաժվել և ջնջվել: Չկան փոքր բացվածքներ կամ թաքնված անկյուններ:
Ուլտրաձայնային մաքրող միջոցը տեղում է
Ծրագրերի ցրման համար օգտագործվող ուլտրաձայնային ինտենսիվությունը շատ ավելի բարձր է, քան սովորական ուլտրաձայնային մաքրման համար: Հետևաբար, ուլտրաձայնային հզորությունը կարող է օգտագործվել լվացման և ողողման ժամանակ մաքրելու համար, քանի որ ուլտրաձայնային կավիտացիան հեռացնում է մասնիկները և հեղուկի մնացորդները sonotrode-ից և հոսքի բջջային պատերից:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր, փորձնական և արդյունաբերական մասշտաբով կիրառական կիրառությունների խառնուրդի, ցրման, էմուլսացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- FactSheet Ultrasonic Inkjet Dispersion – Hielscher Ultrasonics
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue1. January 9, 2020.
- Anastasia V. Tyurnina, Iakovos Tzanakis, Justin Morton, Jiawei Mi, Kyriakos Porfyrakis, Barbara M. Maciejewska, Nicole Grobert, Dmitry G. Eskin 2020): Ultrasonic exfoliation of graphene in water: A key parameter study. Carbon, Vol. 168, 2020.
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Poinern G.E., Brundavanam R., Thi-Le X., Djordjevic S., Prokic M., Fawcett D. (2011): Thermal and ultrasonic influence in the formation of nanometer scale hydroxyapatite bio-ceramic. Int J Nanomedicine. 2011; 6: 2083–2095.
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.