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研究人員使用3D打印機制造

發(fā)布時間：2022-08-28 14:45:40瀏覽：7177點贊：

中國的研究人員正試圖改進用于分離油和水等作業(yè)的網(wǎng)格制作

，他們的最新研究成果發(fā)表在《油/水混合物分離器的3D打印與原位破乳和分離》上。作者指出

，有很多可以作為漸進式油水分離器的“希望候選者”可以作為進展

。但是用于創(chuàng)建這種設(shè)備的真正合適的技術(shù)以及匹配的后處理方法一直難以捉摸

，盡管目前有制造以下設(shè)備的技術(shù)：

撇油器

離心機

聚結(jié)器

浮選技術(shù)

（a）熔融沉積建模（FDM）3D打印過程的典型示意圖

。

、具有直徑

、層數(shù)、間距等參數(shù)的3D打印正交網(wǎng)格的設(shè)計。

（c

，d）具有通孔的鐵/聚乳酸復(fù)合材料網(wǎng)格的光學(xué)和掃描電鏡照片

。

科學(xué)家們試圖進一步尋找更好的工具

，主要是在車間以及生產(chǎn)紡織品

、皮革和石化產(chǎn)品的地區(qū)進行清潔活動。一個由3D打印制造的網(wǎng)格也可以非常有助于清理漏油

。他們的目標(biāo)是打破油/水的組合

，讓它們變得非常穩(wěn)定，從而難以將它們分開

，并清理一個可能很大的區(qū)域

。以前的研究人員已經(jīng)為他們做了材料方面的工作，水凝膠能顯示出最大的潛力

。

美國電影制作插圖水凝膠涂層工藝涉及N’甲基雙丙烯酰胺（雙）作為交聯(lián)劑和過硫酸銨催化劑的聚合。

研究人員發(fā)現(xiàn)

，含S-USM的鹽是一種有效的分離劑

。然后，研究小組使用四種不同類型的混合物進一步測試分離能力：

水中十二烷

水中柴油

水中植物油

水中原油

他們使用帶有聚乳酸纖維的FDM 3D打印機來制作網(wǎng)格

，然后使用實驗室定制的設(shè)備，其中一個3D打印網(wǎng)格設(shè)置在兩個玻璃管之間

。通過收集的水與原水的重量比

，測定了分離的成功率。

3D打印球形油撇油器脫除浮油

。（a）勺式撇油器和

（b）桶式撇油器的設(shè)計。用勺式撇油機收集水中藍色

（c）十二烷的浮油

；用桶式撇油機收集綠色（d）柴油的浮油

。

用光學(xué)顯微鏡和動態(tài)光散射法檢測了油水混合物在分離前后的液滴大小。此外

，在光學(xué)顯微鏡下觀察到分離過程的進一步表征

，研究人員說：“利用多次重復(fù)實驗進行了分離回收試驗

。此外

，該篩網(wǎng)還被設(shè)計成一種特殊的球形撇油器，能夠成功地收集浮油

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（d，e）同步破乳和分離過程的方案。

（f–h）分離過程的光學(xué)顯微鏡

，水通過S-USM滲透，使油滴位于篩網(wǎng)上方

。

（k）分離后乳狀液在S-USM上的光學(xué)成像

。

研究人員制作了兩種不同類型的撇渣器——一種帶有球形網(wǎng)的勺式撇渣器和一種符合人體工程學(xué)的直柄撇渣器，以及一種桶式撇渣器

，還包括球形網(wǎng)和彎曲柄

。兩個撇油器在設(shè)計和使用上都取得了成功

，從水中去除了油

。

研究人員說：“將水凝膠涂層處理與3D打印的新制造技術(shù)相結(jié)合，可以制造出一系列特定的

、有用的分離裝置

，為個人生活帶來極大的便利?div id="4qifd00" class="flower right">

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循環(huán)分離持續(xù)了90%試驗非常成功。研究小組說

，這顯示了很高的重復(fù)性，含鹽的S-USM能夠快速破乳油和水的混合物

。

該團隊還能夠享受其中一個更大的亮點

，因為他們能夠使用破乳和原位分離。破乳過程發(fā)生在含鹽的S-USM表面

，而水同時通過篩網(wǎng)滲透

，使油留在上面

。

（a）單個鐵/聚乳酸棒上水凝膠涂層生長的光學(xué)顯微鏡照片及反應(yīng)時間

。

（b）觀察水凝膠厚度從大約50μm增加到400μm，直至幾乎堵塞孔隙

，表明控制孔隙尺寸的可行性

。

你可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格對研究人員來說如此重要，從藝術(shù)裝置到機器人結(jié)構(gòu)和傷口愈合

，它不僅可以在實驗室實驗中發(fā)揮重要作用，而且可以在設(shè)計

、工程和制造要求中發(fā)揮重要作用

。

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