超声波技术以其方便、快速、安全、有效的特点而引人注日．超声波是人耳听觉无法感知的振动波，通常把频率在2X104~2x109 Hz的声波称作超声波，在传播过程中，其弹性介质中的粒子产生摆动并沿传播方向传递能量，产生机械效应、热效应和声空化．声空化是超声波机械效应的一种特殊现象．理论估算及试验表明：声空化这一动力学过程在液体介质中能形成局部热点，其温度可达5 000 K以上，压力超过50 MPa，温度变化率可达109K／s，并伴有强大的冲击波和时速达400 km／h的射流以及放电发光瞬间过程，从而启动新的反应通道．国内外学者很早就注意到超声波的这种特性，并将其应用到染整加工中。

1 试验

1．1 材料及仪器
　　织物：30x30，68x68纯棉坯布(只含淀粉浆料，绍兴海神制衣印染有限公司．
　　试剂：氢氧化钠(分析纯，上海试剂一厂 渗透剂 JFC(工业级，浙江华晟化学制品有限公司)．仪器：JU一1 202超声波清洗机(上海杰恩普超声波设备有限公司)，WFJ2100型可见分光光度计f尤尼柯上海仪器有限公司)，RY一25012常温型染样机(上海龙灵电子科技有限公司)，GHG～9053A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)，WSB—II织物白度仪(温州仪器仪表有限公司)，HIOK—S双臂万能材料试验机(美国Tiniius Olsen公司)，Jsm一5600LV电镜扫描仪(13本Jeol公司)．

1．2 不同工艺流程
　　1．2．1 常规碱退浆工艺
　　取质量约4 g棉坯布多块，按照常规工艺(NaOH 4 g／L，渗透剂JFC 1 g／L，100℃，浴比1：50)进行退浆，再将棉织物水洗、烘干．
　　1．2．2 超声波与碱联合退浆工艺
　　取质量约4 g棉坯布多块，使用超声波进行预处理，再进行常规碱退浆(同1．2．1，退浆时间为30 min)，最后水洗、烘干．
　　1．

1．3 测试
　　退浆率：用高氯酸法测定；断裂强力：按照GB／T 3923．1—1997(纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测定；白度：按照 GB／T 8424．2～2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》测定；扫描电镜：采用扫描电镜仪测试．

2 结果与讨论
　　2．1 作用时间对常规碱退浆效果的影响
　　从表1可知，在常规退浆条件下，随着退浆时间的延长，棉织物的白度和退浆率不断增大，原因是随着退浆时问的延长，热碱液可使更多的浆料发生溶胀，从凝胶状态转变成溶胶状态，结果使更多的浆料从棉织物上脱落下来，同时热碱液对棉织物上的杂质也有一定的分解和去除作用．但热碱液对棉纤维存在一定的损伤，时间延长，损伤加大，棉织物强力有所下降。

2．2 影响联合退浆效果的因素
　　2．2．1 预处理时间
　　从表2可以看出，不同频率的超声波与碱联合退浆后，棉织物的白度和退浆率随着预处理时间的延长有所提高(而断裂强力受预处理时间的影响较小)．其原因是超声波空化效应引起的分散作用使浆料大分子分离，促进浆料与纤维的粘着力变松，在后续进行碱退浆时更有利于浆料的去除，同时其对棉纤维上的杂质也有一定的去除作用．从退浆率比较，4种频率中，40 kHz的超声波退浆率最高(最高达到93．98％)，28 kHz 的超声波退浆率最46(最高才89．65％)；从白度比较，各频率之间虽然有差异，但不明显．

对比表l和表2常规碱退浆和超声波与碱联合
　　退浆两种方法可以看出，在相同的退浆时间(3o min) 下，联合退浆的退浆率比常规退浆的退浆率有大幅度提高，常规退浆率为79．24％，联合退浆率为90％

2．2．2 预处理温度
　　从表3可知，不同预处理温度下，超声波与碱联合退浆后棉织物的白度和断裂强力都较为接近；退浆率随着预处理温度的升高大体呈上升趋势，但提高幅度并不大．50℃时，各个频率下退浆率大多数较高，原因是超声波的作用强度易受介质温度的影响．有研究表明6l：随着液体温度的升高，声强的影响明显下降，在 50℃水中发生的空化效应较明显，故超声波预处理温度不宜太高，否则会弱化超声波的作用效果．

2．2.3 超声波频率、功率
　　从表4可以看出，棉织物的白度和断裂强力受超声波预处理频率、功率的影响较小；而多数退浆率随着预处理功率的提高总趋势不断变大．原因是功率越大，超声波作用效果越强，由超声波所引起的空化效应越明显，超声波空化效应引起的分散作用使浆料大分子分离，促进浆料与纤维的粘着变松，在后续进行碱退浆时更有利于浆料的去除．另外，<50 kHz的退浆率随超声波频率增加总体上增加；50 kHz时，退浆率较高，超过50 kHz，总趋势反而下降．

2．3 预处理优化工艺
　　由表5可以看出，影响退浆率因素的主次顺序为：超声波频率>作用时间>超声波功率>作用温度．各因素的最佳搭配为A2 B2 C2 D3，即最佳工艺为：超声波频率 40 kHz，作用时间4 min，加工温度5O℃，超声波功率 100 W．按此条件的试验在正交表的9次试验中并没有出现，通过补充试验，得出优化工艺下，棉织物退浆率为9

2.4 SEM
　　棉织物的SEM(xl ooo)图见图1

由图1可以看出，常规退浆后，由于棉织物的生长特点而存在的天然扭曲并未消失，纤维排列松散；采用超声波与碱联合退浆后，棉纤维天然扭曲消失，排列更加规整，纤维变得较为圆润、饱满．因此，棉纤维吸附化学药剂的比表面积增加，润湿性增强．

3 结论
　　(1)采用超声波与碱联合退浆工艺，30 min即可获得常规碱退浆60 min的退浆率和白度，缩短了加工时间，节约了能源，但棉织物的断裂强力稍有下降．
　　(2)超声波预处理的优化工艺条件为：频率4O kHz，预处理时间4 min，加工温度50℃，超声波功率100 W．
　　(3)使用超声波处理后棉纤维天然扭曲消失、排列更加规整，纤维变得较为圆润、饱满。