低頻超聲波清洗機(jī)實(shí)驗(yàn)室用染料細(xì)化分散的應(yīng)用

染料細(xì)化分散是將粉末狀、顆粒狀染料分散在水相或水性液體中，使其成為細(xì)小分散的染料顆粒，以便于其在紡織品或印染材料表面的均勻吸附和固定。傳統(tǒng)上，染料分散需要使用分散劑、表面活性劑等輔助劑來(lái)增強(qiáng)其分散效果。使用低頻超聲波技術(shù)，提供了一種更為高效、環(huán)保的分散方法。

染料細(xì)化超聲波分散原理

利用低頻超聲波在染料細(xì)化分散主要體現(xiàn)其空化效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)和微射流等作用，降低染料粒子間的吸引力，阻止染料顆粒間團(tuán)聚，從而提高染料分散體的穩(wěn)定性和染色性能。低頻超聲波可以分散染料濾餅的小粒徑，窄分布的細(xì)化分散，增加其溶解性，提高染色的均勻性和上色率。

超聲波分散的作用

空化效應(yīng)：低頻超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)產(chǎn)生空化泡并瞬間破裂，這種“空化效應(yīng)”能夠產(chǎn)生局部高溫高壓和強(qiáng)烈的沖擊波，從而有效打破染料顆粒的團(tuán)聚，促進(jìn)染料的細(xì)化分散。

攪拌作用：超聲波振動(dòng)產(chǎn)生的聲流和微射流能夠強(qiáng)烈攪拌染液，增加染料顆粒與分散介質(zhì)的接觸面積，提高分散效率。

化學(xué)效應(yīng)：雖然低頻超聲波主要產(chǎn)生物理效應(yīng)，但其空化作用引發(fā)的局部高溫高壓環(huán)境也可能在一定程度上促進(jìn)染料分子的解聚和重排，有助于染料的細(xì)化分散。

在超聲波清洗技術(shù)領(lǐng)域，相對(duì)低頻超聲波范圍在20~ 40kHz，因其能夠產(chǎn)生快速移動(dòng)的微氣泡流和氣泡破裂，這種低頻高強(qiáng)度的超聲波能夠產(chǎn)生攪拌、振動(dòng)、壓力、激波、剪切力、微噴射、壓縮和稀疏、聲流、空化和自由基的形成等物理和化學(xué)現(xiàn)象，除了在染料化工的應(yīng)用，對(duì)食品加工過(guò)程有顯著的影響。

低頻超聲波還被用于食品冷凍過(guò)程，能夠強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱、提高冷凍速率，并且控制冰晶尺寸及分布，改善冷凍食品的品質(zhì)。在食品加工中，低頻超聲波的應(yīng)用可以減少加工時(shí)間，降低能耗，提高效率，同時(shí)保持或提升食品的品質(zhì)。

根據(jù)文獻(xiàn)資料記錄，低超聲波頻率的細(xì)化分散效果優(yōu)于高超聲波頻率，同時(shí)，還有超聲波時(shí)間的因素，延長(zhǎng)處理時(shí)間有助于分散染料的細(xì)化分散。同時(shí)，分散染料結(jié)構(gòu)以及分散劑類型對(duì)于分散染料的細(xì)化分散性能也有顯著的影響。低頻超聲波已廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)和化學(xué)工程領(lǐng)域。