Очистка в ультразвуковой мойке

Ультразвуковая мойка (УЗ-ванная) – это устройство для дезинфекции и стерилизации широкого спектра предметов в определенных растворителях (либо дистиллированной воде) с помощью ультразвуковых волн высокой частоты (от 20 до 400 кГц). Растворители, в отличие от воды, делают процесс очистки более эффективным. Длительность очистки варьируется в пределах 3-6 минут.

Рисунок 1. Медицинские УЗ-ванны от компании Sonoswiss

Ультразвуковые мойки находят широкое применение в разных областях: ювелирное производство (очистка драгоценностей, оптических систем, линз), медицина (дезинфекции инструментов и т д), пищевая промышленность, машиностроение, салоны красоты, предприятия по ремонту различного оборудования.

История появления УЗ-мойке

Первое упоминание использования ультразвуковых ванн в промышленности датируется 1950 годом. Спустя 20 лет появились более новые и недорогие модели, которые стали активно использоваться в бытовой сфере.

Ключевые особенности процесса очистки в ультразвуковых мойках

В основе работы ультразвуковой мойки лежит процесс кавитации (образование множества пузырьков жидкости, вызванные высокочастотными УЗ-волнами). Пузырьки, активно взаимодействуют друг с другом и с предметом во всем объеме жидкости мгновенно разрушаются. Таким образом, происходит очистка предмета, изготовленных из металла, резины, кремния и стекла, даже в самых труднодоступных местах. В зависимости от характера загрязнения, конструкции и свойств предмета применяют различные растворители. Основными типами загрязнений являются: биологические жидкости (кровь, слюна и т.п.), бактерии и инфекции, пыль и грязь, следы масла и жира и т. п. Ультразвуковая мойка используется для очистки множества предметов различных форм, размеров и материалов изготовления. Для наиболее эффективного процесса очистки, необходимо чтобы предмет находился в контакте с водой и не происходило перекрытия поверхностей.

Конструкция и принцип работы ультразвуковой мойки

Процесс очистки начинается с погружения предмета в специальную ванну, наполненную определенным раствором (либо дистиллированной водой). Генератор, вмонтированный в корпус камеры либо полностью погруженный в раствор, создает ультразвуковые колебания в жидкости, которые «делят» жидкость на миллионы маленьких пузырьков (эффект кавитации). Пузырьки мгновенно разрушаются, выделяя огромную энергию, при этом не повреждают сам предмет, проникают в его самые труднодоступные места и очищают от загрязнений. Чем выше частота волн, тем лучше происходит процесс очистки.

Генератор обычно изготавливают на основе пьезоэлектричеких преобразователей (цирконат титаната свинца (PZT), титаната бария, магнитострикционные).

Очищающий раствор

Эффект кавитации, возникающий при генерации ультразвуковых волн, способствует наилучшему удалению загрязнений с поверхности предмета. Важный аспект, влияющий на степень очистки предметов – подбор определенного растворителя. Зачастую, в составе растворителя присутствуют вещества (моющие и смачивающие), которые оказывают непосредственное влияние на степень очистки. В зависимости от свойств предмета, подвергающегося очистки, необходимо поддержание определенной температуры растворителя. В основном, используются теплые растворы (T =50…65°C). Однако при стерилизации медицинских изделий необходимо поддержание температуры ниже 38 °C, во избежание денатурации белков. Водные растворы являются менее эффективными, по сравнению со специальными растворителями, поскольку не имеют в своем составе химической составляющей очистки.

Ряд крупногабаритных ультразвуковых ванн объединяют в один комплекс с обезжиривающими машинами для более экономичного использования, за счет возможности многократного использования растворителя. Однако, стоимость таких ультразвуковых ванн выше.

Сфера применения ультразвуковых моек

Очистки в ультразвуковой мойке могут быть подвержены множество предметов из твердых и негигроскопических материалов, которые не вступают в активную химическую реакцию с растворителем. Таким образом, спектр применения моек в различных сферах достаточно широк: медицина, спорт, автосервисы, индустрия красоты, фармацевтика, различные производства (ювелирное, промышленное, пищевое) и т. д. В буты ультразвуковые ванны служат отличным помощником для очистки: драгоценностей (серьги, браслеты, кольца), предметов личной гигиены (маникюрные принадлежности, бритва, расческа), портативные носители для хранения информации (диски),пластиковые детали.

Важно отметить, что ультразвуковая чистка не стерилизует предметы. Стерилизация — это следующий этап очистки предметов, в процессе которого происходит удаления споров и вирусов.