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超声波清洗机的清洗温度及频率要求

2018-11-26 22:14:36  浏览:849  作者:管理员

在药品生产过程中,对所用工器具、容器以及药品的内包材(如西林瓶、胶塞等)的清洗不全宜接影响产品的质量,甚至还会威胁到患者的生命安全。所以超声波清洗技术受到该行业的普遍青睐。例如对于瓶类的清洗,是用超声波清洗技术完全能够代替原有的毛刷洗瓶机,它是经过翻转注水、超声清洗机、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。

无菌过滤是原粉药品生产中所必须的一道工艺,无论何种材质的过滤器或无论何种用途的过滤器,使用一段时间后,都会由于杂质而造成通透性降低而报废,一只进口滤芯,价格近万无,弃之实在可惜,如果利用适当强度的超声波清洗来清洗,该困难就能迎刃而解了。近年来国内生产超声波清洗设备的超声波清洗机的种类和数量急剧增加,超声波清洗技术也在不断地发展和提高。

超声波清洗机

清洗原理

超声波清洗机发生的高频电气振荡信号,通过换能器转换成高频机械振动(即超声波振动),超声波通过清洗槽壁向清洗液辐射,并将超声波具有的高能量传递到工件表面污垢中,并造成污垢的解离分散。同时在超声波作用下,达到一定声强和频率时,清洗液中产生大量气泡。这些气泡在超声波作用下反复振动,气泡会迅速增长,然后突然破裂(闭合)。

工艺条件

超声波输出必须达到一定的强度才能产生空化作用,这个强度我们用功率密度来衡量,最低的密度应大于0.35W/cm2,实际应用多采用0.4超声波清洗机~0.8W/cm2。频率:工业用超声波清洗设备的频率通常在16~80KHz之间,常用的频率包括20、25、28、33、和40KHz。

超声波清洗一般采用中温(40~60℃)清洗液:清洗液的选择需根据清洗对象选取不同的清洗液。清洗液有水基清洗液和溶剂型的清洗液两大类。目前水基清洗液得到越来越广的应用:除油可采用碱性、中性或酸性脱脂液;可采用磷酸等弱酸清洗锈及氧化皮。氟里昂、三氯乙烯、汽油等都是良好的清洗溶剂,但这些物质或污染环境、或毒害人体、或易燃易爆,使用中受到严格限制。一种由法国ATOCHEM出品的ALTENED6通过了欧洲和美国的环境认证,且性能出色,很有应用价值。


超声波是一种频率超出人类听觉范围20 kHz以上的声波。超声波的传播要依靠弹性介质,其传播时,使弹性介质中的粒子振荡,并通过介质按超声波的传播方向传递能量,这种波可分为纵向波和横向波。在固体内,两者都可以传送,而在气体和液体内,只有纵向波可以传送。超声波能够引起质点振动,质点振动的加速度与超声频

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超声波清洗
超声波清洗
率的平方成正比。因此,几十千赫兹的超声会产生极大的作用力,强超声波在液体中传播时,由于非线性作用,会产生声空化。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中。气泡的振动也能对固体表面进行擦洗。气泡还能“钻入”裂缝中做振动,使污物脱落。对于有油脂性污物,由于超声空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱落。空化气泡在振动过程中会使液体本身产生环流,即所谓声流。他可使振动气泡表面存在很高的速度梯度和粘滞应力,促使清洗件表面污物的破坏和脱落,超声空化在固体和液体表面上所产生的高速微射流能够除去或削弱边界污层,腐蚀固体表面,增加搅拌作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。此外,超声振动在清洗液中引起质点很大的振动速度和加速度,亦使清洗件表面的污物受到频繁而激烈的冲击。 [1]
影响清洗因素
清洗介质:采用超声波清洗,一般有两类清洗剂即化学溶剂和水基清洗剂。清洗介质的化学作用可以加速超声波清洗效果,超声波清洗是物理作用,两种作用相结合,依对物件进行充分、彻底的清洗。
功率密度:超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好,但对于精密的表面光洁度甚高的物件,采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生空化、腐蚀。
超声频率:适用于工件粗、脏、初洗,频率高则超声波方向性强,适合于精细的物件清洗。
清洗高温:一般来说,超声波在50°C~60°C时的空化效果最好,清洗剂也不是温度越高,作用越显著,有可能会高温失效,通常超声波在超过85°C时,清洗效果已变差。所以实际应用超声波清洗时,采用50°C~70°C的工作温度。


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