Ուլտրաձայնային Size նվազեցում Ink (օրինակ է inkjet)
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 գրաֆիկ. 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
Թանաքի պիգմենտների մասնիկի չափսը եւ մասնիկի չափի բաշխումը ազդում են բազմաթիվ ապրանքային հատկանիշներով, ինչպիսիք են գունաթափման ուժը կամ տպագրության որակը: Երբ խոսքը վերաբերում է հեղուկ տպագրությանը, փոքր մասն ավելի մեծ մասնիկներ կարող են հանգեցնել ցրման անկայունության, sedimentation կամ inkjet վարդակ ձախողումը: Այս պատճառով կարեւոր է, որ inkjet թանաքի որակի լավ վերահսկողություն չափի նվազեցման գործընթացում օգտագործվող արտադրության մեջ:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP1000hdT նանոդիսպերսիաների համար
Inline Processing Nano-Dispersions for Inkjet Inks
Hielscher ultrasonic reactors are commonly used in-line. The inkjet ink is pumped into the reactor vessel. There it is exposed to ultrasonic cavitation at a controlled intensity. The exposure time is a result of the reactor volume and the material feed rate. Inline sonication eliminates by-passing because all particles pass the reactor chamber following a defined path. As all particles are exposed to identical sonication parameters for the same time during each cycle, ultrasonication typically narrows and shifts the distribution curve rather than widening it. Ultrasonic dispersion produces relatively symmetrical particle size distributions. Generally, right tailing – կորի բացասական թեքություն, որն առաջացել է կոպիտ նյութերի տեղափոխումից (աջ կողմում գտնվող «պոչը») – չի կարելի դիտարկել է sonicated նմուշների.
Դիսպերսիա վերահսկվող ջերմաստիճանների ներքո. գործընթացի սառեցում
Ջերմաստիճանի զգայուն տրանսպորտային միջոցների, Hielscher առաջարկում ծածկած հոսքը բջջային ռեակտորներ ողջ լաբորատորիա եւ արդյունաբերական սարքերի: Ըստ սառեցման է ներքին ռեակտորը պատերը, գործընթացը ջերմային կարող է ցրել արդյունավետ.
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 makes ultrasonic dispersing equipment for the processing of inks at any volume. Ultrasonic lab homogenizers are used for volumes from 1.5mL to approx. 2L and are ideal for the R+D stage of ink formulations as well as for quality testings. Furthermore, feasibility test in the laboratory allow to select the required equipment size for commercial production accurately.
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 Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| 15-ից 150 լ | 3-ից 15 լ / րոպե | UIP6000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Ինչպե՞ս են աշխատում ուլտրաձայնային ցրիչները: – Ակուստիկ խոռոչի 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:
Առողջ եւ հեշտ է մաքուր
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 բջջային ռեակտորները հիմնականում պատրաստված են չժանգոտվող պողպատից և ունեն պարզ երկրաչափություններ և հեշտությամբ կարող են ապամոնտաժվել և ջնջվել: Չկան փոքր բացվածքներ կամ թաքնված անկյուններ:
Ուլտրաձայնային հավաքարար տեղում
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 բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- 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 բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը