洗浄機構に関わる流体力の検討-溶液が布間隔を通過する際に生じる抗力の経時変化と汚れ除去との関係-

与清洗机理相关的流体力研究 - 溶液通过布隙时产生的曳力随时间的变化与污垢去除之间的关系 -

• 批准号: 08780001
• 负责人: 天木 桂子
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08780001/
• 关键词: 洗浄; 流体力; 抗力; 界面活性剤水溶液; 希薄高分子水溶液

洗浄における汚れの除去機構を考える場合,洗液中の界面活性剤や洗浄補助剤による化学的作用とともに,外部から被洗物に与えられる物理的作用も非常に重要な要因を占めている.本研究は,物理的作用の一つである洗浄液の持つ流体力に着目して検討したものである.実験装置として,透明アクリル板を用いた流路(内径約200×20×20mm)のフランジ部分に,洗浄液を流れ方向と直角になるように布モデル(ポリエステルおよびステンレスメッシュスクリーン)を挟んだものを作製し,ヘッドタンク,微小差圧計と接続して全体を組み立てた.この装置の流路内に,イオン性の異なる界面活性剤水溶液5種と希薄高分子水溶液2種および水のせん断流を流し,メッシュ間隙を通過する際に生じる抗力を,前後の圧力差から算出した.さらに,メッシュの織り密度,流量,溶液の種類や濃度などの条件を変えてその影響を採るとともに,抗力の時間による変化を検証した.1.すべての溶液で、流路内のレイノルズ数(Re)の増加とともにメッシュ前後の圧力差も増加し,抗力も高くなった.しかし,増加のしかたは溶液によって異なり,それぞれの特徴を示した.すなわち,水の抗力はReとともに穏やかに上昇したが,界面活性剤水溶液はそれに比べて急激な上昇傾向を示しReの影響を受けていた.また,希薄高分子水溶液は低Reでは穏やかに上昇するが,高Reになるにつれて急な上昇に転じ,さらに高Reになると再び緩やかになるという特異な傾向を示した.全体として抗力は,水>界面活性剤水溶液>希薄高分子水溶液の順となり,これは各溶液の粘度の順位と一致していた.2.流量を一定にして抗力の時間による変化を検証した結果,低Re(10〜50程度)では実験開始直後から穏やかに圧力差が上昇し続け,10分程度で一定になった.しかし,高Re(100〜1,000)では数秒から十数秒で一定になり,その後の変化はほとんど認められなかった.3.すべての実験条件下で,抗力は織り密度の大きい(オープニングエリアが小さい)メッシュほど高く,溶液通過が困難であることを示した.以上の結果を実際の洗浄場面に関連させると,界面活性剤水溶液は水よりも抗力が高く布間隙を通過しにくいことから,布に付着した汚れを除去する上では汚れを運び出す作用となって働くとみなすことができ,洗浄性が高まると予想され,物理的作用においてもその有効性が示唆された.

在考虑清洁过程中去除污垢的机制时，表面活性剂和清洁液中清洁辅助物的化学作用以及外部对洗涤材料的物理作用也是重要因素。这项研究的重点是清洁液的流体力，这是物理效果之一。作为实验装置，布料模型（聚酯和不锈钢网筛）被夹在流动路径的法兰部分之间，内部直径（约200 x 20 x 20 mm）使用固定的丙烯酸板，并将清洁液放置在右角上，以便将其放置在右角上，以便将其放置在右角上，并整个台面，并整个台面，整个台面，整个方向，整个方向，整个均方根，整个整个方向。微分差压力表。具有不同离子性的五种水性表面活性剂溶液，两种类型的稀聚合物水溶液和水剪切流在该设备的流动路径中流动，并根据前后的压力差计算出穿过网状间隙时产生的阻力。此外，通过改变条件，例如织布密度，流速，溶液类型和网格的浓度以及阻力变化随时间验证1。对于所有溶液，随着流道中的雷诺数（RE）的增加，网格和网格之间的压力差会增加，而阻力增加了。但是，根据溶液的不同，增加了增加的增加，并且显示了特性。换句话说，还用Re测量了水的阻力。尽管与此相比，表面活性剂水溶液显示出急剧上升，但RE的影响。此外，稀稀聚合物水溶液在低RE时显示出柔和的上升，但是随着高RE的高度，它开始急剧上升，当它变高时，它再次变得温和。总体而言，阻力为水>表面活性剂水溶液>稀聚物水溶液，这与每种溶液的粘度的排名一致2。我们调查了随着时间的流速而随着时间的流动速率调查了阻力的变化，在低RE（约10-50）下，从实验开始时，压力差继续升高，并且在大约10分钟内保持恒定。但是，在High RE（100-1,000）中，这种变化从几秒钟到十秒钟恒定，几乎没有明显的变化。3。 Under all experimental conditions, the drag force was higher for meshes with a higher weave density (the opening area is smaller), making it difficult to pass through the solution.When we relate the above results to actual cleaning scenes, the surfactant aqueous solution has a higher drag force than water and is less likely to pass through the gaps in the fabric, so it can be considered to act as a carrier for dirt in removing dirt that has adhered to the fabric, and it is expected为了提高清洁性能及其有效性，也提出了其物理作用。