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唐志翔 (上海市印染技術(shù)研究所，上海 200020)

1 超聲波和生物酶在染整中的應(yīng)用

1·1 超聲波的性能及其作用[1、2]

頻率2Ohz-2OkHz的聲波屬于人類正常聽覺范圍，稱"可聞聲波"；通常頻率在2OkHz以上即稱為"超聲波";而頻率超過5×lO5Hz則稱為"特超聲波"。

超聲波很像電磁波，可被聚焦、反射和折射，但是不同于可通過真空傳輸?shù)墓獠ǖ刃问降碾姶泡椛?，超聲波必須通過彈性介質(zhì)傳播。超聲波在傳播時(shí)，粒子在彈性介質(zhì)中振動，按傳播方向通過介質(zhì)傳遞超聲波的能量。根據(jù)其在介質(zhì)中的傳遞方式可以區(qū)分為：

(1)縱波，粒子平行于波的傳遞方向振動；

(2)橫波或剪切波(shearing wave)，粒子垂直于波的傳遞方向振動。

在氣體和液體內(nèi)只可傳遞縱波；而在固體中縱波和橫波兩者都可傳遞。分子在液體中的縱向振動造成壓縮和膨脹，產(chǎn)生空穴作用，形成小氣泡。然后，氣泡膨脹，在壓縮期間劇烈破裂，產(chǎn)生了所謂沖擊波(shock wave)。另外，超聲波通過介質(zhì)傳播，其能量被液體吸收而產(chǎn)生熱量(誘導(dǎo)熱)。超聲波應(yīng)用于紡織品染整濕加工中，超聲波能量、液體介質(zhì)和

所含物質(zhì)之間的相互作用，引發(fā)了強(qiáng)烈的物理化學(xué)反應(yīng)，使紡織品染整濕加工可以取得良好的效果。

有人通過試驗(yàn)認(rèn)為超聲波的空穴作用的效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于誘導(dǎo)熱[3]。Saligram等人研究表明：在水中的最佳空穴作用產(chǎn)生在45-50℃。Last和Mc and Less表明：產(chǎn)生空穴作用約有效頻率是在5-5OkHz范圍之內(nèi)。較高頻率產(chǎn)生的氣泡大小對傳播沖擊波方面并不那么有效，而無任何價(jià)值；較低的頻率由于產(chǎn)生過度的噪聲，盡管實(shí)際產(chǎn)生了較多空穴，亦并無用處[3]。又有人認(rèn)為在多相體系中的空穴作用 (如在紡織品染整濕加工中)，要比在均相體系中大兒百倍[1]。

產(chǎn)生超聲波的設(shè)備一般由發(fā)生器和換能器(鈦酸鋇等壓電晶體、磁致伸縮等型式)兩部分組成。將常用的50Hz(或60Hz)交流電轉(zhuǎn)換成超聲波高頻，傳輸給換能器，再轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動。

1·2 超聲波在染整濕加工中的應(yīng)用

1·2·1 制備漿料、乳劑、分散液等方面[1]

超聲波應(yīng)用于上漿劑、乳化劑、印花增稠劑和染料分散液等的制備，可以提高操作效率、縮短時(shí)間、降低溫度和減小分散體顆粒大小。

1·2·2 化學(xué)退漿方面[1]

應(yīng)用超聲波可以節(jié)約化學(xué)品及能源。

1·2·3 煮練、漂白方面[1]

應(yīng)用超聲波的作用，對棉雙氧水漂白可使速度加快，白度提高；對亞麻纖維煮練和漂白，白度也有提高。

1·2·4 染色方面

關(guān)于超聲波用于染色方面進(jìn)行的研究工作較多，今將從文獻(xiàn)中初步發(fā)現(xiàn)的試驗(yàn)情況列表說明如下：

表l超聲波在染色中的作用

注：附注中中括號內(nèi)的數(shù)字表示參考文獻(xiàn)序號