超声波在纺织工业中的应用探讨.PDFVIP

第4l卷第2期 化 纤 与纺 织 技 术 Vo1．41 No．2 2012年 6月 ChemicalFiber TextileTechnology Jun． 2012 文章编号：1672—500X(2012)02—0028—05 超声波在纺织工业中的应用探讨 刘亨昌，刘 丽 (河北科技大学，河北 石家庄050018) 摘 要：主要介绍了超声波的物理特性和作用机理，分析其在纺织工业中的应用及存在问题，并对其应 用前景进行展望。 关键词 ：超声波；空化效应；净洗 中图分类号：TS101．8 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1672—500x．2012．02．007 超声波是频率大于 20kHz的声波，因为它 传播方向传递能量，超声波能量容易集中，因而形 超出了人的听觉上限，故称之为 “超声波”。随着 成很大的强度，能使物质作激烈的强迫机械振动。 相关科学的相互交叉渗透和功率超声波仪器设备 1．2 超声波的热效应 的Et趋完善，使超声技术广泛应用于化学、化 媒质对超声波的吸收会引起温度上升，在超 工、医疗和医药等许多领域。近年来，超声波在 声波这种高频振动的影响下，水分子反复地被极 纺织行业 中得到了广泛的应用，不少染整工艺过 化，由于水分子的热运动和相邻分子间的相互作 程中应用声波加速纺织品湿加工的速度，提高萃 用，上述水分子随超声波振动方向的改变而摆动 取杂质能力，改善纺织品的品质，制备纳米材 的规则运动将受到阻碍 ，产生了类似于摩擦的效 料，节省水、电、汽，优化环境等。超声技术是一 应。结果必然有一部分能量转化为分子的热运 门很有发展潜力的学科，超声技术的研究一旦取 动，使水的温度升高。同时在介质中还存在着一 得突破性进展，必将给纺织工业生产带来新的生 些离子或 自由电子，在外场存在的条件下，形成 机和活力。 了离子导电也会产生热效应。一方面，频率愈高， 这种热效应就愈显著；另一方面，在不同媒质的分 1 超声波的物理特性 界面上，超声波能量将大量地转换成热能，往往造 成分界面处的局部高温 ¨ 。 由于超声波的频率相对较高，在液体中传播 1．3 超声波的空化效应 能量损失较小，因而具有很强的穿透能力。超声 空化是液体中的一种物理现象，在超声波的 波在通过介质时会产生一系列的特殊效应，主要 作用下液体的某一区域会形成局部的暂时负压区 有以下三种 。 从而产生空穴现象，并且在波腹生成驻波时可能 1．1 超声波的机械效应 产生空穴泡。这些充有蒸汽或空气的气泡处于非 超声波与电磁波相似，可以被聚集、反射和折 稳定状态，在空穴带消失、空穴泡崩溃时会产生 射，但在传播时需要有弹性介质。超声波在传播 强烈的水力冲击，这些引发冲击波的水力冲击伴 过程中，能够引起弹性介质中粒子产生振动并沿 有很大的局部压力脉冲，并产生高速度梯度流。 收稿 日期 ：2012—03—13 作者简介：刘亨昌(1986)，男，河北保定人，在读硕士研究生，研究方向：纺织化学助剂与染整工艺。 第2期