超声对织物清洗效果的实验研究

　　超声清洗是功率超声的主要应用之一。它可以清洗深孔、盲孔、狭缝中的污物以及各种形状复杂的部件,具有安全、高效、省时和易于实现自动化等优点[1-2]。因此,超声清洗被广泛应用于机械、光学、电子、轻工、纺织、化工、航空航天、船舶、原子能以及医疗医药等工业部门[3-4]。

　　超声对织物清洗的研究,国内主要研究了超声清洗在丝织品文物上的应用。王永礼等针对出土丝织品的特点,设计了适用于出土丝织品清洗的装置,研究了超声波的清洗技术以及超声波清洗丝织品的机理,叙述了使用超声波清洗出土丝织品的方法以及需要解决的问题[5]。而孔旭等则研究了超声波数对超声织物清洗效果的影响[6],得出了超声波清洗技术可适用于丝织品文物的清洗,经超声清洗后的文物,其粘附的杂质大部分得到清除,部分霉点也被清除。但在这些超声清洗研究中,超声清洗的时间只有20min,没有研究清洗液种类对超声清洗效果的影响。

　　1 实验仪器及样品制备

　　1.1 实验仪器

　　实验所用仪器为KQ)300VDB型双频数控超声波清洗器,TG928A型矿山天平。其中,超声波清洗器的超声频率为28kHz、45kHz,输入超声功率为300W,超声功率可调范围为40%~100%,加热电功率为600W。

　　1.2 样品制备

　　1.2.1 布料的处理

　　在常温下,将40cmx120cm的布料放入洗涤液中,洗涤液质量浓度为8g/L,浸泡30min,浸泡过程中用手适当揉搓,但用力不能太大。用清水漂洗,漂洗至肥皂全部洗清为止,然后阴干。将清洗晒干后的布料裁剪出10cmx15cm的布块30块。

　　1.2.2 污渍的制备

　　污泥的制备:将100g泥土倒入300mL的清水中,均匀搅拌,使泥土与清水充分混合,混合液呈乳浊液状态,静置30min后,再将上层多余的水排出。墨汁的制备:将4mL墨汁倒入30mL清水中,均匀搅拌。

　　油污的制备:将10mL菜籽油倒入50mL清水中,均匀搅拌,加热到60e后,自然冷却。

　　1.2.3 样品污布的制备

　　将阴干后的布料置于平滑的木板上,织物的四周用图钉固定。将污渍均匀地涂在织物上,随后将制备好的污布置于阳光下晒干,使污渍与织物粘结牢固。最后,将污布放置好,备用。

　　2 实验结果与分析

　　用去污力指标R来表示织物被洗净的程度。去污力指标R的表示方法如式(1):

　　式(1)中,m0表示未污染织物的质量,m1表示被染污织物清洗前的质量,m2表示被染污织物清洗后的质量。

　　选定如下超声清洗条件作为实验参考条件:超声强度0.167W/cm²,超声频率28kHz,清洗时间30min,清洗温度50°C,清洗液为1.35g/L的雕牌洗衣粉溶液,样品布料为涂有污泥的棉布。