Particle Deposition Studies in a Laminar Wall Jet - The Hydrodynamic Influence on the Kinetics of Colloidal Deposition

Abstract: Popular Abstract in Swedish Inom forskningen kring rengöring och processhygien är det viktigt att förstå de bakomliggande mekanismerna för depositionen av partiklar och makromolekyler på ytor. Depositionsprocessen kan beskrivas som transporten av partiklar till ytan och den påföljande adhesionen. Om de hydrodynamiska krafterna är tillräckligt starka kan partiklarna åter transporteras bort från ytan. I denna avhandling har depositionen av partiklar studerats in situ. En experimentell uppställning med en walljetcell användes för att erhålla en väldefinierbar masstransport av partiklar till en glasyta. En modellösning med polystyren-latexpartiklar med två partikelradier, 0,23 um respektive 0,38 um, användes i experimenten. Depositionsförloppet i flödescellen kunde mätas med hjälp av en teknik, total internal reflection microscopy, varigenom man mäter ljusspridningen av de infästa partiklarna. Cellens konstruktion möjliggjorde att partikeldepositionen kunde följas vid positioner med olika väggskjuvhastigheter i ett och samma experiment. En depositionsmodell användes för att öka förståelsen av de olika fenomen som styr partikeldepositionen. I modellen kunde transporten av partiklar till och från ytan kombineras genom att en transportterm användes som beskriver partikelfluxet till ytan, och därtill en term som uttrycker frigörandet av partiklar. I den transportterm som användes inkluderades en så kallad skuggningsfunktion. Fenomenet med skuggning av ytan kunde förklara den avtagande depositionshastigheten. Genom att använda en datoralgoritm som baserades på en så kallad random sequential adsorption kunde studiet av skuggningsfenomenet utvidgas. Det visade sig att storleken på det skuggade området ökade med en ökande väggskjuvhastighet, liksom med en minskande partikelkoncentration.