Επηρεάζοντας παράγοντες και πλεονεκτήματα του εξοπλισμού υπερήχων γαλακτωματοποίησης για την παραγωγή γαλάκτωμα

Ένα γαλάκτωμα είναι μια διασπορά δύο ανεπίτρεπτων υγρών, το ένα από τα οποία διασκορπίζεται στο άλλο με τη μορφή λεπτών σταγονιδίων ή σωματιδίων, σχηματίζοντας ένα μικτό υγρό. Η διαδικασία διασποράς ενός ανεπίτρεπτου υγρού σε ένα άλλο ανεπίτρεπτο υγρό ονομάζεται γαλακτωματοποίηση. Ο σχηματισμός γαλακτωμάτων απαιτεί την απαραίτητη διαδικασία υγρής γαλακτωματοποίησης, η οποία χρησιμοποιεί μηχανική διάτμηση για να διαλύσει τη διασκορπισμένη φάση των μεγάλων σταγονιδίων στη συνεχή φάση.

λοσιόν

Υπερήχων γαλακτωματοποίηση είναι ένα τεχνικό μέσο γαλακτωματοποίησης, δηλαδή δόνηση υψηλής συχνότητας εφαρμόζεται στην κεφαλή του εργαλείου μέσω ενός υπερήχων μετατροπέα, έτσι ώστε δύο ανεπίτρεπτα υγρά αναμειγνύονται για να σχηματίσουν ένα γαλάκτωμα. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνικές γαλακτωματοποίησης, δηλαδή τη συνηθισμένη μηχανική ανάδευση, κατεργασία με υπερήχους μπορεί να δημιουργήσει σταγονίδια μικρότερου μεγέθους και η φακοεμίωση συνήθως απαιτεί χαμηλότερες ποσότητες επιφανειοδραστικής ρινικής να παρέχει ένα σταθερό γαλάκτωμα από άλλες τεχνικές.

01

Παράγοντες που επηρεάζουν την υπερηχητική γαλακτωματοποίηση

Διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν και ελέγχουν κατεργασία με υπερήχους περιλαμβάνουν υπερηχητική δύναμη, χρόνο, συχνότητα κατεργασίας με υπερήχους και θερμοκρασία γαλακτώματος.

συχνότητα ήχου

Η συχνότητα των 20 έως 40 kHz παράγει την καλύτερη γαλακτωματοποίηση, δηλαδή, σε χαμηλότερες συχνότητες, η δύναμη κουράς έχει μεγαλύτερη επίδραση στην γαλακτωματοποίηση. Καθώς αυξάνεται η υπερηχητική συχνότητα, ο χρόνος που απαιτείται για την επέκταση και την κατάρρευση των φυσαλίδων μειώνεται, μειώνοντας έτσι το βαθμό διάτμησης. Σε υψηλότερες συχνότητες, το όριο σπηλαίωσης αυξάνεται και η διαδικασία κατεργασίας με υπερήχους είναι λιγότερο αποτελεσματική, καθώς απαιτείται περισσότερη ισχύς για την έναρξη σπηλαίωσης. Ο υπερηχητικός εξοπλισμός γαλακτωματοποίησης μπορεί να επιλεγεί από τη συχνότητα 20 έως 40 kHz, και οι διαφορετικές κεφαλές εργαλείων συχνότητας μπορούν να επιλεγούν σύμφωνα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Υπερηχητική δύναμη

Υπερήχων δύναμη είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που ελέγχουν την απόδοση γαλακτωματοποίηση γαλακτώματος. Καθώς αυξάνεται η υπερηχητική δύναμη, το μέγεθος σταγονιδίων της διασκορπισμένης φάσης μειώνεται. Ωστόσο, όταν η είσοδος ισχύος είναι μεγαλύτερη από 200 W, τα μικρότερα σταγονίδια γαλακτώματος συγκεντρώνονται σε μεγαλύτερα σταγονίδια. Αυτό οφείλεται στον μεγάλο αριθμό φυσαλίδων σπηλαίωσης, την εξαιρετικά υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, την αυξημένη συγκέντρωση σταγονιδίων και τα υψηλά ποσοστά συγκρούσεων μεταξύ σταγονιδίων υπό αυτές τις συνθήκες. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να προσδιοριστεί η βέλτιστη ισχύς κατά τη διάρκεια της phacoemulsification. Καθώς ο χρόνος ομογενοποίησης αυξάνεται, αυξάνεται επίσης η παραγωγή μικρών σταγονιδίων. Στην ίδια ενεργειακή πυκνότητα, οι δύο τεχνικές γαλακτωματοποίησης μπορούν να συγκριθούν για να εξετάσουν την αποτελεσματικότητά τους σε σταθερό σχηματισμό γαλακτώματος.

Θερμοκρασία διαλύματος

Κατά τη διάρκεια της phacoemulsification, μια μέτρια αύξηση της θερμοκρασίας του διαλύματος έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της διατομεακής τάσης και του ιξώδους του διαλύματος, διευκολύνοντας το μίγμα και αυξάνοντας τον αριθμό των φυσαλίδων σπηλαίωσης. Οι τάσεις αυτές είναι πολύ επωφελείς για τη συνολική διαδικασία γαλακτωματοποίησης. Ωστόσο, η επίδραση της συνεχώς αυξανόμενης θερμοκρασίας στην γαλακτωματοποίηση μπορεί επίσης να είναι επιζήμια: ο αριθμός των πυρήνων σπηλαίωσης αυξάνεται με την αυξανόμενη θερμοκρασία και η πίεση του αέρα μέσα στις φυσαλίδες αυξάνεται επίσης, με αποτέλεσμα την εξασθένιση του κύματος σοκ και τη δημιουργία μεγάλου αριθμού φυσαλίδων. Αυτό μειώνει τη μέγιστη πίεση που επιτυγχάνεται όταν η φυσαλίδα εκρήγνυται. Λόγω της αυξημένης ποσότητας εξάτμισης στις φυσαλίδες, η κατάρρευση των φυσαλίδων γίνεται λιγότερο βίαιη, γεγονός που οδηγεί σε μειωμένες δυνάμεις κουράς και αποτελεσματικότητας γαλακτωματοποίησης.

Χρόνος κατεργασίας με υπερήχους

Σε γενικές γραμμές, η αύξηση του χρόνου φακοεμοποίησης έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση του μεγέθους των διασκορπισμένων σταγονιδίων φάσης. Με την πάροδο του χρόνου, η ποσότητα υπερηχητικής ενέργειας στο διάλυμα αυξήθηκε επίσης, με αποτέλεσμα την αύξηση του αριθμού των σπασμένων σταγονιδίων και τη μείωση του μεγέθους των σταγονιδίων γαλακτώματος. Ωστόσο, πέρα από ένα ορισμένο χρόνο επεξεργασίας, δηλαδή, που υπερβαίνει το βέλτιστο χρόνο επεξεργασίας, τα μικρότερα σταγονίδια θα ενταθούν σε μεγαλύτερα σταγονίδια λόγω του επιπολασμού υψηλών συγκεντρώσεων σταγονιδίων και συγκρούσεων μεταξύ σταγονιδίων.

02

Πλεονεκτήματα της υπερηχητικής γαλακτωματοποίησης

Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές τεχνικές γαλακτωματοποίησης και τον εξοπλισμό, τα οφέλη της phacoemulsification είναι προφανή.

Βελτίωση του αποτελέσματος γαλακτωματοποίησης

Ανάλογα με το μέγεθος σταγονιδίων της διασκορπισμένης φάσης, τα γαλακτώματα μπορούν να ταξινομηθούν σε μικρογαλασσές (10-100 nm), νανογαλαχτίδες (100-1000 nm) και μακρογαλασίες (0,5-100 μm). Ο υπέρηχος είναι μια αποτελεσματική μέθοδος για τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων διασπορών και γαλακτωμάτων. Ο υπερηχητικός εξοπλισμός γαλακτωματοποίησης μπορεί να λάβει γαλακτώματα με μικρό μέγεθος σωματιδίων (μόνο 0,2-2 μm) και στενή κατανομή μεγέθους σταγονιδίων (0,1-10 μm) και η χρήση γαλακτωματοποιητών μπορεί επίσης να αυξήσει τη συγκέντρωση του γαλακτώματος κατά 30% έως 70%.

Ενισχυμένη σταθερότητα γαλακτώματος

Ουσιαστικά, τα γαλακτώματα είναι κινητικά ασταθή, δεν σχηματίζονται αυθόρμητα και διαχωρίζονται στις συστατικές τους φάσεις εάν δεν ελέγχεται η σταθερότητά τους. Ως εκ τούτου, προκειμένου να σταθεροποιηθούν τα νεοσχηματισμένα σταγονίδια της διασκορπισμένης φάσης κατά του συνένωσης, προστίθενται γαλακτωματοποιητές και σταθεροποιητές στο γαλάκτωμα. Η phacoemulsification απαιτεί λίγο ή καθόλου γαλακτωματοποιητή για να αποκτήσει σταθερά γαλακτώματα. Μετά την κατεργασία με υπερήχους, το γαλάκτωμα μπορεί να παραμείνει σταθερό για αρκετούς μήνες ή περισσότερο από μισό χρόνο.

Ελέγξτε τον τύπο του γαλακτώματος

Υπό ορισμένες συνθήκες, τόσο οι τύποι γαλακτωμάτων "νερό σε λάδι" όσο και "λάδι στο νερό" μπορούν να παραχθούν με υπερηχητικές τεχνικές. Η παραδοσιακή μέθοδος γαλακτωματοποίησης μπορεί να ελέγξει μόνο τις ιδιότητες του γαλακτώματος προσθέτοντας ένα γαλακτωματοποιητή και ο τύπος του γαλακτώματος δεν μπορεί να αλλάξει απλά με μηχανικές μεθόδους. Ο υπερηχητικός εξοπλισμός γαλακτωματοποίησης καθιστά τη διαδικασία γαλακτωματοποίησης πιο βολική και ευέλικτη.

Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας

Η κατανάλωση ενέργειας της υπερηχητικής γαλακτωματοποίησης είναι μικρότερη και η κατανάλωση ενέργειας που απαιτείται για την κατασκευή του ίδιου όγκου γαλακτώματος είναι μικρότερη από εκείνη ενός ομογενοποιητή υψηλής πίεσης. Για την κατασκευή γαλακτώματος χωρητικότητας 4,55 m3/h και σταγονιδίων μεγέθους 1 μm, όπως η χρήση τεχνολογίας υπερήχων γαλακτωματοποίησης, μπορεί να απαιτηθεί μόνο κινητήρια δύναμη 57 HP σε πίεση εργασίας 10.514,1kg/cm2, αλλά ένας ομογενοποιητής υψηλής πίεσης είναι 70,3351,6kg. Ωστόσο, απαιτείται κινητήρια δύναμη 4050 HP σε πίεση εργασίας / cm2, οπότε η χρήση της τεχνολογίας phacoemulsification μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας.

Βελτίωση της αποτελεσματικότητας της γαλακτωματοποίησης

Υπερήχων γαλακτωματοποίηση μπορεί να παράγει γαλακτώματα που δεν μπορούν να παραχθούν με συνήθεις μεθόδους γαλακτωματοποίησης. Καθώς αυξάνεται η ενεργειακή πυκνότητα, το μέγεθος των σταγονιδίων μειώνεται. Σε κατάλληλα επίπεδα ενεργειακής πυκνότητας, η τεχνολογία phacoemulsification μπορεί να επιτύχει μέσα μεγέθη σταγονιδίων μικρότερα από 1 μm. Ο υπέρηχος κάνει ολόκληρη τη διαδικασία γαλακτωματοποίησης ταχύτερη και παράγει ένα γαλάκτωμα υψηλότερης καθαρότητας.