孙德帅,张晓东,张中一,刘馨青岛大学化学化工与环境学院 山东青岛266071
O前言超声波在实际应用时,根据波长可分为功率超声(20kHz~2MHz)和诊断超声(5~10MHz)。前者在乳化、萃取及化学反应加速等众多化学、物理过程中得到广泛应用;后者则主要应用于医学诊断。超声波作用机理复杂,通常认为超声空化作用是其最主要的作用机制。超声空化是指存在于液体中的微小气泡(空化泡)在声波作用下振动,当声压达到一定值时发生的生长和崩裂的动力学过程。空化作用一般包括3个阶段,即空化泡的形成、长大和剧烈崩溃。气泡崩裂瞬间会产生高温高压(5500℃、100MPa)的局部特殊环境,且在固液界面处产生高达110m/s的微射流作用。特殊的局部环境及微射流作用使超声波在多种过程中具有强化作用。1941年,Sokolov和Tumansky首先提出纺织品超声波处理技术,此后很多学者对其在纺织品湿加工中的应用进行了研究。超声波染色技术具有节约能源、缩短加工时间、提高纺织品性能和减少废液排放量等诸多优点。日前,国内超声波染色涉及分散、直接、还原、活性、酸性和天然染料等,但这些研究关注的重点大多在不同类型染料在不同纤维材料上的吸附过程,对于染色工艺条件与超声波效率之间的关系鲜见报道。基于此,本试验对活性染料浸染工艺条件与超声波促染效率的关系进行探讨。1试验1.1试验仪器(1)染色试验装置试验所用超声波发生器为KQ2500DE型数控超声波清洗器(最大功率500W,频率40kHz)。为保证染色过程中,分散进入染杯中的超声功率恒定,固定染杯在超声波清洗器中的位置(1与h),如图1所示。超声波发热通过冷却循环系统加以平衡,染色过程的温度波动在±1℃之间,从而消除升温带来的影响。图1染色试验装置图1.超声波清洗器;2.水浴;3.冷却系统;4.染浴(2)其它仪器UV22102PC紫外可见分光光度计,M30