洗浄機構に関わる流体力の検討-汚れの大きさと界面活性剤水溶液の抗力との関係-

与清洗机理相关的流体力研究 - 污垢尺寸与表面活性剂水溶液拖曳力的关系 -

• 批准号: 05858001
• 负责人: 天木 桂子
• 金额: $ 0.51万
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05858001/
• 关键词: 洗浄; 汚れ; 抗力; 抗力係数; 界面活性剤水溶液; 希薄高分子水溶液

洗浄機構に関わる要因を考える場合,界面活性剤やビルダー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が非常に重要である.しかし,物理的作用の代表である摩擦や折り曲げなどの機械力は,汚れ除去には有効であるが,同時に布地の損傷,劣化をもたらすことも避けられない.本研究は,この点を改善するねらいから洗浄液の持つ流体力に着目して行った実験である.透明アクリル板を用いて作成した流路(内径約500×40×1mm)内に,汚れモデルとなる径の異なる2種類のタングステンワイヤー(phi20mum,50mum)を張り,界面活性剤水溶液(4種)のせん断流を直角に当てることにより生じる抗力を,ワイヤー前後の圧力差から算出し,主に汚れの大きさが及ぼす影響を明らかにした.また,水や希薄高分子水溶液(2種)につていも測定を行い,得られた抗力を比較してそれぞれの流動上の特徴を明らかにした.これらの結果をもとに,洗浄に界面活性剤水溶液を用いることの有効性を探った.現在までに得られた結果は以下の通りである.1.すべてのRe範囲で50mumは20mumより抗力が高く,大きい汚れほど流体力を大きく受け,除去されやすいことがわかった.また,20mumと50mumワイヤーにおける抗力の差を見ると,水,界面活性剤水溶液,希薄高分子水溶液の順に大きくなり,界面活性剤水溶液や希薄高分子水溶液は水よりもワイヤー径の影響を受けやすいことがわかった.2.20mum,50mumとも,界面活性剤水溶液の抗力はその種類によって水より高いものと低いものがみられた.また,希薄高分子水溶液は,20mumでは水より低く,50mumでは水より高いという特異な挙動を示した.3.得られた抗力を抗力係数として無次元化したところ,すべての条件下でReの増加とともに低下する傾向を示した.また,水の場合,20mumと50mumの抗力係数はよく連続しており,ほぼ同一直線上にプロットされたが,他の溶液は連続しなかった.以上より,本研究で得られる流れの場合,界面活性剤水溶液が水より必ずしも汚れ除去に有効とはいえない場合があることが示唆された.今後は,この原因を探るとともに、これとは異なる流動場における実験を行い,各種溶液の特徴を明らかにしたいと考えている.

The washing mechanism is related to the chemical action and the physical action of the interface active agent. Physical action is represented by friction, bending, mechanical force, pollution removal, damage, degradation, and avoidance. This research is aimed at improving the flow force of washing liquid in this way. The transparent plate is made into a flow path (inner diameter: about 500×40×1mm), and two kinds of pollutants with different diameters (phi20mum,50mum) are expanded, and the interfacial active agent aqueous solution (4 kinds) is divided into four groups. When the pressure difference is calculated at right angles, the main pollutants are large and the influence is obvious. Also, water and thin polymer aqueous solutions (2 types) were measured and the resistance obtained was compared to clarify the flow characteristics of the two solutions. The result is that the surfactant solution is used in the process of washing. Now, the results are as follows: 1. The Re range is 50mum, the resistance is high, the fluid force is high, and the Re range is 50mum. The difference in resistance between 20mum and 50mum aqueous solutions of surfactants can be seen in water, surfactant aqueous solutions and thin polymer aqueous solutions. The water resistance coefficient is not dimensionalized, and the water resistance coefficient is increased under the condition of 20mum and 50mum. In the case of water, the resistance coefficient of 20mum and 50mum is continuous, and the resistance coefficient of other solutions is continuous. In this study, we have found that in the case of flow, the surfactant aqueous solution must be removed from the water. In the future, the causes of this phenomenon will be explored. The characteristics of various solutions will be investigated.