Technologia natryskiwania ultradźwiękową powłoką antybakteryjną: zasada działania, zastosowanie i perspektywy

Technologia opryskiwania powłok przeciwbakteryjnych ultradźwiękowych: zasada, zastosowanie i perspektywy

Wraz ze wzrostem uwagi poświęconej zdrowiu i bezpieczeństwu na całym świecie, technologia powłoki antybakteryjnej jest coraz częściej stosowana w dziedzinie leczenia medycznego, pakowania żywności,obiekty publiczneTechnologia ultradźwiękowego opryskiwania, jako skuteczna i jednolita metoda przygotowania powłoki, jest szeroko stosowana w przygotowaniu powłok przeciwbakteryjnych.Spryskiwanie ultradźwiękowe to metoda spryskiwania oparta na technologii dyszy atomizowania ultradźwiękowegoW porównaniu z tradycyjnym pneumatycznym opryskaniem dwupłynnym, ultradźwiękowe opryskiwanie atomizowane może zapewnić większą jednolitość, cieńszą grubość powłoki i większą precyzję.ponieważ dysze ultradźwiękowe nie wymagają pomocy ciśnienia powietrza do atomizacji, ultradźwiękowe opryskiwanie może znacznie zmniejszyć rozpylanie farby spowodowane procesem opryskiwania, a tym samym znacznie zmniejszyć marnotrawstwo farby.Poziom wykorzystania farby przez opryskiwanie ultradźwiękowe jest ponad 4 razy wyższy niż w przypadku tradycyjnego opryskiwania dwoma płynamiW tym artykule przedstawione zostaną zasady, zalety, obszary zastosowań i przyszłe perspektywy rozwoju ultradźwiękowego opryskiwania powłok antybakteryjnych.

Dźwignia ultradźwiękowa jest dżwignia rozpylająca, która wykorzystuje wibracje o wysokiej częstotliwości generowane przez przetwornik piezoelektryczny do działania na głowicy dżwignia, tworząc w ten sposób fale kapilarne w płynie płynnym.Gdy amplituda fal kapilarnych osiągnie krytyczną wysokość (ze względu na poziom mocy dostarczany przez generator), stają się zbyt wysokie, aby się utrzymać, a maleńkie kropelki spadają z końca każdej fali, powodując atomizację.

Głównymi czynnikami wpływającymi na początkowy rozmiar kropli są częstotliwość drgań, napięcie powierzchniowe i lepkość cieczy.który jest poza zasięgiem ludzkiego słuchu, a w tym zakresie najwyższe częstotliwości wytwarzają najmniejsze wielkości kropli.

Zasada działania dysz ultradźwiękowych polega na wykorzystaniu przetworników ultradźwiękowych do przekształcania fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości w energię mechaniczną,który następnie przekształca się w ciecz, tworząc fale stojące.Gdy płyn opuszcza powierzchnię rozpylającą dyszy, rozpada się na cienką mgłę równomiernych kropli o wielkości mikronu.W przeciwieństwie do tradycyjnych dyszek, które polegają na ciśnieniu i szybkim ruchu do rozbicia płynów na małe cząstki. Dźwiedzi ultradźwiękowe wykorzystują płynną atomyzację ultradźwiękową, a energia wibracji ultradźwiękowej jest niska.Płyn może być dostarczany do dyszy za pomocą ciężaru martwego lub pompy ciekłej niskiego ciśnienia do ciągłej lub przerywanej atomyzacji.

W porównaniu z tradycyjnymi technikami opryskiwania (takimi jak opryskiwanie powietrza i elektrostatyczne), opryskiwanie ultradźwiękowe ma następujące zalety:

Jednolite powłoki: niewielkie rozmiary kropli (1050 μm), bardziej jednolite rozmieszczenie i mniejsza ilość odpadów.
Wysoka wydajność i oszczędność energii: brak potrzeby gazu pod wysokim ciśnieniem, niskie zużycie energii, nadaje się do precyzyjnego powlekania.
Stosowane do różnych materiałów: można opryskiwać roztwory zawierające środki przeciwdrobnoustrojowe, takie jak nano srebra, dwutlenek tytanu i soli kwaternowego amonu.

Brak zatykania dyszy: brak wysokiego ciśnienia, co zmniejsza zużycie dyszy i problemy z zatykania.

Powierzchnie przeciwbakteryjne do opryskiwania ultradźwiękowego zazwyczaj zawierają następujące składniki czynne:
Nanosirebro (AgNPs): szeroko spektrum działania antybakteryjnego, niszczy błony komórkowe bakterii.
Dwutlenek tytanu (TiO2): fotokatalityczny, antybakteryjny, rozkłada materię organiczną w promieniu ultrafioletowym.
Sólki kwaternowe amonu (QAC): ładowane pozytywnie, adsorbujące i niszczące komórki drobnoustrojowe.
Chitosan: naturalny środek przeciwbakteryjny o dobrej biokompatybilności.

Obszary zastosowań
1. Sprzęt i instrumenty medyczne
Na powierzchniach instrumentów chirurgicznych, cewników, masek itp. należy rozpylać warstwy antybakteryjne, aby zmniejszyć ryzyko zakażenia szpitala.
Pokrycie implantów ortopedycznych w celu zapobiegania pooperacyjnym zakażeniom bakteryjnym.
2Opakowania żywności
W celu wydłużenia trwałości żywności na wewnętrznej ścianie plastikowej opakowania i pudełka do pakowania należy rozpylać środki przeciwbakteryjne.
3. Obiekty publiczne
Przeciwbakteryjne oczyszczanie powierzchni kontaktu o wysokiej częstotliwości, takich jak przyciski windy, uchwyty drzwi i siedzenia w transporcie publicznym.
4. Tekstylia
Przeciwbakteryjne powlekanie ubrań ochronnych, skarpetek i odzieży sportowej.