Teknologi penyemprotan lapisan antibakteri ultrasonik: prinsip, aplikasi, dan prospek

Teknologi penyemprotan lapisan antibakteri ultrasonik: prinsip, aplikasi dan prospek

Dengan meningkatnya perhatian terhadap kesehatan dan keselamatan di seluruh dunia, teknologi lapisan antibakteri semakin banyak digunakan di bidang pengobatan medis, kemasan makanan,fasilitas umumTeknologi penyemprotan ultrasonik, sebagai metode persiapan pelapis yang efisien dan seragam, banyak digunakan dalam persiapan pelapis antibakteri.Semprotan ultrasonik adalah metode penyemprotan berdasarkan teknologi nozzle atomisasi ultrasonikDibandingkan dengan penyemprotan dua fluida pneumatik tradisional, penyemprotan atomisasi ultrasonik dapat membawa seragam yang lebih tinggi, ketebalan lapisan yang lebih tipis dan presisi yang lebih tinggi.karena nozzle ultrasonik tidak memerlukan bantuan tekanan udara untuk atomisasi, penyemprotan ultrasonik dapat sangat mengurangi percikan cat yang disebabkan oleh proses penyemprotan, sehingga sangat mengurangi limbah cat.Tingkat pemanfaatan cat dari penyemprotan ultrasonik lebih dari 4 kali dari penyemprotan dua cairan tradisionalArtikel ini akan memperkenalkan prinsip-prinsip, keuntungan, bidang aplikasi dan prospek pengembangan masa depan penyemprotan lapisan antibakteri ultrasonik.

Muncung ultrasonik adalah muncung semprotan yang menggunakan getaran frekuensi tinggi yang dihasilkan oleh transduser piezoelektrik untuk bertindak pada kepala muncung, sehingga menghasilkan gelombang kapiler dalam film cair.Setelah amplitudo gelombang kapiler mencapai ketinggian kritis (karena tingkat daya yang disediakan oleh generator), mereka menjadi terlalu tinggi untuk mendukung diri mereka sendiri, dan tetesan kecil jatuh dari ujung setiap gelombang, menghasilkan atomisasi.

Faktor utama yang mempengaruhi ukuran tetes awal adalah frekuensi getaran, ketegangan permukaan, dan viskositas cairan.yang berada di luar jangkauan pendengaran manusia, dan dalam kisaran ini, frekuensi tertinggi menghasilkan ukuran tetes terkecil.

Prinsip kerja dari nozzle ultrasonik adalah menggunakan transduser ultrasonik untuk mengubah gelombang suara frekuensi tinggi menjadi energi mekanis,yang kemudian diubah menjadi cairan untuk menghasilkan gelombang berdiriKetika cairan meninggalkan permukaan atomisasi dari nozzle, itu pecah menjadi kabut halus tetesan ukuran mikron seragam.Tidak seperti nozel tradisional yang bergantung pada tekanan dan gerakan kecepatan tinggi untuk memecah cairan menjadi partikel kecil. Nozzle ultrasonik menggunakan atomisasi ultrasonik cair, dan energi getaran ultrasonik rendah.Cairan dapat dikirim ke muncung dengan deadweight atau pompa cair tekanan rendah untuk atomisasi terus menerus atau intermiten.

Dibandingkan dengan teknik penyemprotan tradisional (seperti penyemprotan udara dan penyemprotan elektrostatik), penyemprotan ultrasonik memiliki keuntungan berikut:

Lapisan seragam: ukuran tetesan kecil (10 ‰ 50 μm), distribusi yang lebih seragam, dan lebih sedikit limbah material.
Efisiensi tinggi dan penghematan energi: tidak memerlukan gas bertekanan tinggi, konsumsi energi rendah, cocok untuk lapisan presisi.
Berlaku pada berbagai bahan: larutan yang mengandung agen antimikroba seperti nanosilver, titanium dioksida, dan garam amonium kuarter dapat disemprotkan.

Tidak ada nozel yang tersumbat: tidak ada penyemprotan tekanan tinggi, mengurangi keausan nozel dan masalah penyumbatan.

Lapisan antibakteri penyemprotan ultrasonik biasanya mengandung bahan aktif berikut:
Nano perak (AgNPs): antibakteri spektrum luas, menghancurkan membran sel bakteri.
Titanium dioksida (TiO2): antibakteri fotokatalitik, merusak materi organik di bawah sinar ultraviolet.
Garam amonium kuarter (QACs): bermuatan positif, menyerap dan menghancurkan sel-sel mikroba.
Chitosan: agen antibakteri alami dengan biokompatibilitas yang baik.

Bidang Aplikasi
1. Peralatan dan instrumen medis
Semprotkan lapisan antibakteri pada permukaan instrumen bedah, kateter, masker, dll untuk mengurangi risiko infeksi rumah sakit.
Lapisan implan ortopedi untuk mencegah infeksi bakteri pasca operasi.
2Kemasan makanan
Semprotkan agen antibakteri pada dinding dalam bungkus plastik dan kotak kemasan untuk memperpanjang umur simpan makanan.
3. Fasilitas umum
Pengolahan antibakteri permukaan kontak frekuensi tinggi seperti tombol lift, pegangan pintu, dan kursi transportasi umum.
4. Tekstil
Pengolahan lapisan antibakteri pada pakaian pelindung medis, kaus kaki antibakteri, dan pakaian olahraga.