อัลตราโซนิก Degassing คืออะไร?

การกำจัดแก๊สด้วยคลื่นอัลตราโซนิกนั้นใช้ "เอฟเฟกต์คาวิเทชัน" ที่เกิดขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์แพร่กระจายผ่านของเหลวเพื่อแยก รวมตัวกัน และขับก๊าซออกจากของเหลว กระบวนการหลักสามารถแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนสำคัญ:

 

ขั้นตอนแรกคือการก่อตัวของฟองอากาศคาวิเทชั่น เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์ (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 20kHz ถึง 1MHz) กระทำต่อของเหลว โมเลกุลของของเหลวจะสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงภายใต้การเปลี่ยนแปลงความดันเป็นระยะของคลื่นเสียง ในช่วงแรงดันลบของคลื่นเสียง รูพรุนเล็กๆ ภายในของเหลว (เช่น กลุ่มของโมเลกุลก๊าซละลายหรือช่องว่างบนพื้นผิวของสิ่งเจือปนเล็กๆ) จะขยายตัวอย่างรวดเร็ว ก่อตัวเป็นฟองเล็กๆ จำนวนมาก หรือ "ฟองอากาศคาวิเทชัน" ในเฟสแรงดันบวก ฟองอากาศคาวิเทชันเหล่านี้จะถูกบีบอัดอย่างรวดเร็ว

 

ขั้นตอนที่สองคือการเติบโตและการรวมตัวกันของฟองอากาศ ภายใต้การกระทำอย่างต่อเนื่องของคลื่นอัลตราซาวนด์ ฟองอากาศแบบคาวิเทชั่นจะดูดซับก๊าซที่ละลายจากของเหลวที่อยู่รอบๆ อย่างต่อเนื่อง ในเวลาเดียวกัน ฟองอากาศขนาดเล็กที่อยู่ติดกันชนกันและรวมกันภายใต้การขับเคลื่อนของคลื่นเสียง และค่อยๆ ก่อตัวเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่ขึ้น ในระหว่างกระบวนการนี้ ก๊าซที่ละลายในของเหลวจะถ่ายโอนจากสถานะของเหลวไปเป็นสถานะก๊าซอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจาก "ก๊าซที่ละลาย" เป็น "ก๊าซอิสระ"

 

ขั้นตอนที่สามคือการขึ้นและไล่ฟองอากาศ เมื่อปริมาตรฟองเพิ่มขึ้น การลอยตัวของฟองจะค่อยๆ เกินความต้านทานความหนืดของของเหลว ส่งผลให้ฟองสบู่ลอยขึ้นสู่พื้นผิวของเหลวอย่างรวดเร็ว ในที่สุดก็ระเบิดและปล่อยก๊าซภายในออกมา จึงเป็นเหตุให้กระบวนการไล่ก๊าซเสร็จสิ้น นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกสามารถเร่งการพาของเหลว ส่งเสริมการโยกย้ายและการรวมตัวของฟองสบู่ และปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดก๊าซ

พื้นที่การใช้งานหลักของเทคโนโลยี degassing อัลตราโซนิก

 

1. อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์

ในการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์และการผลิตแผง LCD ฟองอากาศเล็กๆ ในสารเคมีหลัก เช่น ตัวต้านทานแสง สารละลายกัดกรด และนักพัฒนา อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในรูปแบบการพิมพ์หินด้วยแสงและการกัดที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อผลผลิตของผลิตภัณฑ์ การกำจัดก๊าซด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกำจัดก๊าซที่ละลายและฟองอากาศออกจากสารเคมีเหล่านี้ที่อุณหภูมิห้องได้อย่างรวดเร็ว ทำให้มั่นใจในความแม่นยำของกระบวนการถ่ายภาพหินและแกะสลัก นอกจากนี้ ในการทำความสะอาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ การไล่แก๊สด้วยคลื่นอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มการแทรกซึมของสารละลายทำความสะอาด ป้องกันไม่ให้ฟองอากาศเกาะติดกับพื้นผิวส่วนประกอบ และส่งผลต่อประสิทธิภาพในการทำความสะอาด

2. อุตสาหกรรมเคมีและวัสดุ

 

ในการผลิตสารเคลือบ หมึก และกาว การมีอยู่ของฟองอากาศอาจทำให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น รูเข็ม หลุมอุกกาบาต และความเงาไม่เพียงพอหลังการเคลือบ การไล่ก๊าซด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถขจัดฟองอากาศภายในได้อย่างรวดเร็วหลังจากการเตรียมการเคลือบ ปรับปรุงการปรับระดับและประสิทธิภาพการใช้งานของการเคลือบ ในการสังเคราะห์วัสดุโพลีเมอร์ ก๊าซละลายในโมโนเมอร์หรือระบบโพลีเมอไรเซชันอาจทำให้เกิดรูพรุนภายในโพลีเมอร์ ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุ degassing อัลตราโซนิกหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ในการผลิตและการใช้น้ำมันหล่อลื่นและน้ำมันไฮดรอลิก การกำจัดแก๊สด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกำจัดอากาศออกจากน้ำมัน ป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพ และลดการสึกหรอของอุปกรณ์และการทำงานผิดปกติ

3. อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

ในการผลิตน้ำผลไม้ เบียร์ เครื่องดื่มอัดลม (ขั้นตอนการไล่ก๊าซ) และผลิตภัณฑ์จากนม ก๊าซที่ละลายสามารถทำให้เกิดออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ ส่งผลให้รสชาติไม่ดี หรือมีโฟมล้นระหว่างการบรรจุขวด การกำจัดก๊าซด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกำจัดออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ ออกจากของเหลวที่อุณหภูมิห้องได้อย่างรวดเร็ว ช่วยยืดอายุการเก็บรักษาผลิตภัณฑ์และปรับปรุงความเสถียรของรสชาติ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการทำให้น้ำผลไม้เข้มข้น การไล่ก๊าซสามารถป้องกันไม่ให้สมาธิเปลี่ยนสีและเปลี่ยนรสชาติเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน ในขั้นตอนการกรองล่วงหน้า-ของการผลิตเบียร์ การกำจัดก๊าซสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองและรับประกันความชัดเจนของเบียร์

4. อุตสาหกรรมชีวเภสัชภัณฑ์และเครื่องสำอาง

วัสดุต่างๆ เช่น สารชีวภาพ (เช่น วัคซีน แอนติบอดี การเตรียมเอนไซม์) สารสกัดจากยาจีนโบราณ และเครื่องสำอาง (เช่น ครีมทาหน้า เซรั่ม) ส่วนใหญ่จะไวต่อความร้อน-และออกซิไดซ์ได้ง่าย ทำให้วิธีการไล่แก๊สแบบดั้งเดิมยากต่อการปรับตัว การกำจัดก๊าซด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถกำจัดก๊าซได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้-อุณหภูมิต่ำ สภาวะที่ปราศจากสารเคมี- ป้องกันการสูญเสียสภาพของวัสดุ และรับประกันกิจกรรมทางชีวภาพและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ในการผลิตวัคซีน การไล่แก๊สจะป้องกันไม่ให้ฟองอากาศส่งผลกระทบต่อความแม่นยำและความเสถียรของการจ่ายวัคซีน ในการผลิตเครื่องสำอาง การไล่ก๊าซจะหลีกเลี่ยงการเกิดฟองระหว่างการใช้ผลิตภัณฑ์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้

5. ห้องปฏิบัติการและสาขาการวิจัย

ในการทดลองทางเคมีและชีวภาพ ก๊าซละลายในระบบปฏิกิริยาอาจรบกวนกระบวนการเกิดปฏิกิริยาและส่งผลต่อความแม่นยำของผลการทดลอง การกำจัดก๊าซด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีการกำจัดก๊าซอย่างรวดเร็วและอ่อนโยน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับสภาพสารละลายทดลอง เช่น การไล่ตัวอย่างการวิเคราะห์โครมาโตกราฟีและการแยกก๊าซอิเล็กโทรไลต์ในการทดลองเคมีไฟฟ้า เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของข้อมูลการทดลอง