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衣類の非水系溶剤洗浄を水系超音波洗浄システムに転換することを目的として、布からの汚れ除去における超音波の効果を評価するための水系超音波洗浄装置を試作した。周波数28kHz、出力300Wの試作装置を用いた洗浄試験布の超音波浄洗浄結果について、洗浄性に及ぼす音場のパラメータについて解析し、この洗浄装置の最適洗浄条件が確立され、次の基礎的知見が得られた。
水中の溶存気体を脱気することにより、音圧が上昇し、粒子汚れの洗浄効率は増加し、洗浄効率と溶存酸素濃度の対数の間には負の勾配をもつ直線関係が成立した。粒子汚れの洗浄効率は、音圧の増加と共に増加し、音圧と洗浄効率の間には正の勾配をもつ直線関係が成立した。音波よって汚れ除去が始まる力は、汚れのタイプや繊維の種類に依存し、綿(wfk10D)とポリエステル(wfk30D)汚染布で、それぞれ、約60mN/cm^2と100mN/cm^2であった。音場の条件が適切であれば、数μm以上の粒子汚れは水のみでほとんど除去された。
以上の結果から、水中での超音波エネルギを効果的に用いれば、洗剤を用いる洗浄試験結果と同等かそれ以上の高い水系超音波洗浄効果が期待され、しかもフレキシブルな繊維への負荷も少ないことがわかった。
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