Analysis of Flow Behavior Effective for Detergency - Exploring the Potential as a DEtergent Solution for the Fine Bubble Water -

有效洗涤的流动行为分析 - 探索作为微细气泡水洗涤剂溶液的潜力 -

• 批准号: 21K02088
• 负责人: 天木 桂子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K02088/
• 关键词: ウルトラファインバブル水; 洗浄液; 流動挙動; 界面活性剤水溶液; 抗力; 抵抗減少効果

洗浄に関わる物理作用の一つである洗浄液の持つ流体力の解明を目的として実験を行った．対象流体はウルトラファインバブル水で，単純化した矩形流路を作成し，中央フランジ部に挟んだ布モデルであるメッシュ間隙を通過する際に生じるエネルギー損失をメッシュ前後の圧力差から抗力として算出し，各種条件下で比較することで洗浄にウルトラファインバブル水を活用する可能性を探った．初年度に，６種のポリエステルメッシュを対象に，各種界面活性剤をウルトラファインバブル水に溶解させた水溶液を対象とした流動実験を行ったのに引き続き，２年目の昨年度は，織り密度の異なる３種の金属製ステンレスメッシュを対象に同様の実験を行い，メッシュ素材の違いが流動挙動に与える影響を探った．併せて，マイクロバブル水による流動実験も行い，ウルトラファインバブル水と比較した．用いた界面活性剤は，アニオン系の直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム（LAS）およびアルキル硫酸ナトリウム（SDS），カチオン系界面活性剤の塩化ベンザルコニウム（BC），ノニオン系のポリオキシエチレン（10）ラウリルエーテル（AE(10)) の４種で,すべて0.01mol/Lに調製した．その結果，①界面活性剤不添加のバブル水のみではイオン交換水に比べて抗力が低く，さらにメッシュの種類に関係なくマイクロバブル水はウルトラファインバブル水よりさらに低い抗力を示した．②メッシュの構造として抗力に影響を与える要因は，織密度ではなく厚さやオープニングエリアであり，これはすべてのメッシュに共通していた．③界面活性剤添加バブル水では，マイクロバブル水の抗力に活性剤間の差は見られず，イオン交換水に対する抵抗減少効果は高Re範囲でのみ認められた．一方ウルトラファインバブル水では活性剤間の差がみられ，抵抗減少の相乗効果も全Re範囲で現れた．

进行了一项实验，目的是阐明清洁液的流体力，这是与清洁相关的物理效应之一。目标流体为超细气泡水，创建简化的矩形流路，并计算其通过网格间隙（夹在中心法兰之间的布模型）时发生的能量损失作为曳力从滤网前后的压力差来看，我们通过各种条件下的比较，探讨了使用超细气泡水进行清洗的可能性。第一年，我们使用在超细气泡水中溶解有各种表面活性剂的水溶液，对六种聚酯网进行了流动实验。随后，在去年的第二年，我们进行了与编织密度类似的实验。使用三种不同类型的金属不锈钢网进行研究，以探索不同网材料对流动行为的影响。同时，我们还利用微气泡水进行了流动实验，并与超微气泡水进行了对比。所用表面活性剂为阴离子直链烷基苯磺酸钠(LAS)和烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂苯扎氯铵(BC)和非离子聚氧乙烯(10)，以0.01制备四种类型的月桂基醚(AE(10))。摩尔/升。结果表明：（1）不含表面活性剂的单独气泡水比离子交换水具有更低的阻力，并且无论网格类型如何，微气泡水都表现出比超细气泡水更低的阻力。 (2) 影响网状结构阻力的因素不是编织密度，而是厚度和开口面积，这是所有网状结构所共有的。 ③ 添加表面活性剂的气泡水中，表面活性剂之间的微气泡水的阻力没有差异，并且仅在高Re范围内观察到相对于离子交换水的减阻效果。另一方面，对于超细气泡水，观察到活化剂之间的差异，并且在整个Re范围内出现降低电阻的协同效应。