2015 Fiscal Year Annual Research Report
超音波キャビテーションによる物理化学的作用を利用した洗浄法の検討
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24500933
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| Research Institution | Osaka Sangyo University |
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Principal Investigator |
田川 由美子 大阪産業大学, 経営学部, 教授 (40207808)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 景子 奈良女子大学, その他部局等, 教授 (30243356)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超音波洗浄 / キャビテーション / 周波数 / 照射方向 / 洗浄ムラ / 洗浄性評価 / 画像解析法 / 表面反射率法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境負荷の少ない洗浄法が求められている社会的背景のなか，布などの軟質物質を超音波洗浄するための最適洗浄法を明らかにすることを目的とした．実験では，周波数38kHzおよび130kHzの市販超音波洗浄機および照射方向可変型の試作超音波洗浄機を用い，超音波キャビテーションによる物理的および化学的作用と洗浄性との関係を解析した．
最終年度は，試作超音波洗浄機を用いて，照射方向と人工汚染布の洗浄性について追加実験を行なった．基布にはポリエステル布，汚れのモデルにはカーボンブラック（CB），および着色オレイン酸（OA）を使用した．その結果，いずれの汚れとも底面から布面に対して垂直方向に超音波を照射した場合に最も洗浄率が高く，フィルム基質での洗浄結果と同傾向となった．側面から超音波を照射した場合，照射面の向かい側の洗浄槽壁面からの反射波の影響などが考えられる．また，2方向照射の場合は，伝搬方向の異なる超音波が干渉する．本研究では，ルミノール法により側面から照射した場合に最も超音波場が増大して，超音波化学反応が促進されていることを明らかにしている．以上の結果から，超音波化学反応は，布洗浄には有効に働かない可能性が示唆された．先行研究では，超音波の周波数の組み合わせや重ね合わせ位置，超音波出力のバランスなどの要因が超音波化学反応に複雑に影響することも指摘されている．したがって，2方向照射により洗浄効果を得るためにはさらに詳細な実験が必要であることがわかった．また，画像解析ソフトを用いた洗浄ムラ解析法を構築し，照射方向と洗浄ムラについて調べた．超音波場の増大により洗浄ムラが解消されると仮定したが，効果はえられなかった．
研究成果は，国際学会および国内学会で発表し，学術雑誌に投稿した．また，一般消費者に向けての実験参加型の講演を行なった．
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[Presentation] 洗濯はサイエンス2015
Author(s)
田川由美子
Organizer
神戸青少年科学館
Place of Presentation
神戸青少年科学館
Year and Date
2015-12-23 – 2015-12-23
Invited
