الٹراسونک ٹیکنالوجی مستحکم سلیکون ایمولشنز بنانے کے لیے کیوں بہتر ہے؟

I. الٹراسونک سلیکون آئل ایملسیفیکیشن کا بنیادی کام کرنے کا اصول

الٹراسونک ایملسیفیکیشن کی بنیادی قوت مائع کاواتشن اثر ہے۔ یہ آلہ 20–40kHz ہائی-فریکوئنسی وائبریٹنگ ٹائٹینیم الائے الٹراسونک پروب کا استعمال کرتا ہے تاکہ صوتی توانائی کو پانی میں-سلیکون آئل مکسچر منتقل کیا جا سکے۔

مائیکرو بلبل کی تشکیل: متبادل آواز کے دباؤ سے مائع کے اندر ایک بڑی تعداد میں مائکرون- سائز کے کیویٹیشن مائکرو بلبلے بنتے ہیں۔

بلبلا گرنا: تیزی سے پھیلنے کے بعد، مائیکرو بلبلز پرتشدد اور فوری طور پر گر جاتے ہیں، جس سے مقامی طور پر ہزاروں K کے اعلی درجہ حرارت اور سینکڑوں MPa کے ہائی پریشر، جھٹکے کی لہروں اور تیز رفتار مائیکرو جیٹس کے ساتھ پیدا ہوتے ہیں۔

انتہائی باریک بوندوں کا ٹکڑا: جھٹکے کی لہریں اور مضبوط قینچ والی قوتیں سلیکون کے تیل کی بڑی بوندوں کو پھاڑ دیتی ہیں، تیل کے مسلسل مرحلے کو یکساں طور پر منتشر مائکرو-فیز میں توڑ دیتی ہیں۔

انٹرفیس کا استحکام: الٹراسونک ڈسٹربنس سلیکون آئل کی بوندوں کی سطح پر ایملسیفائر کی تیزی سے تقسیم کو فروغ دیتا ہے، ایک گھنی حفاظتی فلم بناتا ہے اور بوندوں کے جمع ہونے کو روکتا ہے۔

الٹراسونک طور پر ایملسیفائیڈ سلیکون آئل ایمولشنز کا اوسط ذرہ سائز 0.1–1 μm تک پہنچ سکتا ہے، ایک پارٹیکل سائز ڈسٹری بیوشن انڈیکس (PDI) <0.3 کے ساتھ، جو تیز رفتاری سے پیدا ہونے والے 5–20 μm قطرہ سائز سے کہیں زیادہ بہتر ہے۔ سنٹرفیوگریشن اور طویل مدتی اسٹوریج کے دوران یہ سطح بندی، تیل تیرنے، اور تلچھٹ کا کم خطرہ ہوتا ہے۔ امائنو سلیکون تیلوں اور تبدیل شدہ پولیتھر سلیکون تیل سے وابستہ اعلی-درجہ حرارت کے زرد ہونے اور کارکردگی میں کمی کے مسائل سے گریز کرتے ہوئے پورے عمل کو طویل حرارت کی ضرورت نہیں ہے۔

II سلیکون آئل ایملشنز کی تیاری میں الٹراسونک ایملسیفیکیشن کے بنیادی فوائد

1. ایملشن کے استحکام کو بہتر بنائیں اور سکریپ کی شرح کو کم کریں۔

روایتی مکینیکل شیئرنگ سلیکون آئل کو توڑنے کے لیے بلیڈ کی رگڑ پر مکمل انحصار کرتی ہے، جس کے نتیجے میں بوندوں کے سائز بڑے پیمانے پر مختلف ہوتے ہیں، بڑے ذرات آسانی سے تیرتے اور الگ ہوجاتے ہیں۔ الٹراسونک کاویٹیشن، دوسری طرف، پوری سطح پر یکساں عمل فراہم کرتا ہے، جس سے مسلسل سائز اور اونچائی کے سلیکون تیل کی بوندیں پیدا ہوتی ہیں۔ 30 منٹ کے لیے 3000 r/min پر سینٹرفیوگریشن سے کوئی ڈیمولیفیکیشن نہیں ہوتا ہے، اور کمرے کے درجہ حرارت پر 6 ماہ سے زیادہ مہربند اسٹوریج میں تیرتا ہوا تیل نہیں دکھاتا ہے، جس سے یہ طویل-دوری کی نقل و حمل اور توسیعی اسٹوریج کے لیے موزوں ہوتا ہے۔

2. استعمال شدہ ایملسیفائر کی مقدار نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، جس سے پروڈکٹ کی جلد-دوستانہ/ہائیڈرو فیلک خصوصیات میں بہتری آتی ہے۔

ٹیکسٹائل اور روزمرہ کی کیمیائی صنعتوں میں، سلیکون آئل ایملشنز میں ضرورت سے زیادہ ایملیسیفائر اکثر کپڑوں میں پانی کو دور کرنے، دھونے اور کنڈیشنگ کی مصنوعات میں پھسلن اور جلن میں اضافے کا باعث بنتے ہیں۔ الٹراساؤنڈ کا طاقتور انٹرفیشل ایکشن تیل اور پانی کے درمیان انٹرفیشل تناؤ کو کم کر سکتا ہے، روایتی عمل کے مقابلے میں ایملسیفائر کی مقدار کو 20%–40% تک کم کر سکتا ہے۔ یہ نہ صرف پیداواری لاگت کو کنٹرول کرتا ہے بلکہ کم-خرابی، انتہائی ہائیڈرو فیلک امینو سلیکون آئل ایمولشن اور ہیئر کنڈیشننگ سلیکون آئل ایمولشن بھی پیدا کرتا ہے۔

3. کم-درجہ حرارت ایملسیفیکیشن ترمیم شدہ سلیکون تیل کی فعالیت کی حفاظت کرتا ہے۔

ترمیم شدہ آرگنوسیلیکونز جیسے امینو سلیکون آئل، پولیتھر-تبدیل شدہ سلیکون آئل، اور ایرل سلیکون آئل زیادہ درجہ حرارت پر آکسیڈیشن اور پیلے ہونے کا شکار ہوتے ہیں، اور اپنی نرم اور ہائیڈرو فیلک خصوصیات کھو دیتے ہیں۔ الٹراسونک ایملسیفیکیشن پورے عمل میں درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے، طویل حرارت کی ضرورت کو ختم کرتا ہے اور اصل نرمی، اینٹی سٹیٹک خصوصیات، اور سلیکون تیل کی خصوصیات کو مکمل طور پر محفوظ رکھتا ہے۔ یہ اعلی-لانڈری کی دیکھ بھال اور ہائیڈرو فیلک ٹیکسٹائل نرم کرنے والوں کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔

4. اعلی viscosity، اعلی ٹھوس مواد سلیکون تیل کے emulsification کے لئے موزوں

1000–100000cs کی viscosity کے ساتھ ہائی-واسکاسیٹی ڈائمتھائل سلیکون آئل اور امینو سلیکون آئل کے لیے، تیز-اسپیڈ ہلانا آسانی سے جمع ہونے اور مقامی طور پر غیر ملائیشیڈ آئل کلپس کا باعث بن سکتا ہے۔ الٹراسونک مائیکرو جیٹس ہائی-وسکوسیٹی آئل فیز کو گھس سکتے ہیں اور 20%–50% کے ٹھوس مواد کے ساتھ ہائی-کنسٹریشن سلیکون آئل ایمولشن تیار کر سکتے ہیں، نقل و حمل اور کم کرنے کے اخراجات کو کم کر سکتے ہیں اور کوٹنگ ڈیفوامنگ اور انڈسٹریل ڈیمولڈنگ کی اعلی ٹھوس ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں۔

5. توانائی-موثر، اعلی-کارکردگی، اور برقرار رکھنے میں آسان

الٹراسونک ایملسیفیکیشن 25%–40% کم توانائی استعمال کرتا ہے اسی پیداواری صلاحیت کے لیے ہائی پریشر ہموجنائزیشن سے۔ اس میں آسانی سے پہننے والے پرزے نہیں ہیں جیسے کہ ہائی-پریشر والوز اور گرائنڈنگ ڈسکس، ٹائٹینیم الائے پروب سنکنرن مزاحم ہے، طویل-مدت کے مسلسل آپریشن میں دیکھ بھال کے کم اخراجات ہوتے ہیں، اور اسے وقفے وقفے سے لیبارٹری ماڈلز اور مسلسل آن لائن صنعتی ماڈلز کے درمیان لچکدار طریقے سے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔

6. لچکدار عمل، مائیکرو کیپسول اور نینو سلیکون آئل کے خصوصی نظاموں کے لیے قابل اطلاق

یہ نینو-سلیکون آئل مائیکرو ایمولشنز تیار کر سکتا ہے اور ایک قدم میں سلیکون آئل مائیکرو کیپسول کو آہستہ-ریلیز کر سکتا ہے، جس میں سیکڑوں نینو میٹر کی چھوٹی بوندیں ہوتی ہیں۔ اس کا استعمال اعلی-جلد کی دیکھ بھال کے جوہر، دیرپا-واٹر پروف کوٹنگز، اور کیڑے مار دوا پھیلانے والے آلات میں کیا جا سکتا ہے۔ یہ ایک عمدہ تشکیل کا عمل ہے جسے روایتی ایملسیفیکیشن آلات سے حاصل کرنا مشکل ہے۔

III الٹراسونک سلیکون آئل ایملسیفیکیشن کا عام عمل کا بہاؤ

پریمکس: سلیکون آئل، کمپاؤنڈ ایملسیفائر، اور ڈیونائزڈ پانی کو ایک مکسنگ ٹینک میں فارمولے کے تناسب کے مطابق شامل کیا جاتا ہے اور کم رفتار پر پہلے سے مکس کیا جاتا ہے تاکہ ایک موٹا تیل-بنایا جا سکے۔

الٹراسونک ہوموجنائزیشن: مرکب کو الٹراسونک ہوموجینائزر میں کھلایا جاتا ہے اور 20kHz پر 3–10 منٹ تک مسلسل گردش کیا جاتا ہے، جب تک کہ یہ معیار پر پورا نہ اترے ذرہ کے سائز کی حقیقی وقت کی نگرانی کے ساتھ۔

پی ایچ ایڈجسٹمنٹ اور حرارت کا تحفظ: تھوڑی مقدار میں سائٹرک ایسڈ/ٹرائیتھانولامین کے ساتھ pH کو غیر جانبدار (6.0–8.0) میں ایڈجسٹ کریں، اور اسے ڈیفوم کرنے کے لیے کم درجہ حرارت پر کھڑا ہونے دیں۔

فلٹریشن اور پیکجنگ: 100-200 میش فلٹر کا استعمال کریں تاکہ غیر مسدود تیل کے جھنڈوں کی ٹریس مقدار کو ہٹایا جا سکے، اور پھر ذرات کے سائز، سینٹری فیوگل استحکام، اور ٹھوس مواد کی جانچ کے بعد کنٹینر کو بھریں۔

لیبارٹری کے پائلٹ ٹیسٹوں میں ایک بینچ ٹاپ وقفے وقفے سے الٹراسونک ہوموجنائزر (پروسیسنگ کی گنجائش 0.5–50L) کا استعمال کیا گیا، جبکہ پائلٹ-پیمانہ اور بڑے پیمانے پر پیداوار نے پائپ لائن مسلسل الٹراسونک ایملسیفائر یونٹ کا استعمال کیا، جسے آن لائن حقیقی-وقت کے نمونے لینے اور ایمپلیشن سائز کی نگرانی کے لیے خودکار پیداوار لائن سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔