توصيفگر ها :
فراصوت , شستشوي منسوجات , كاويتاسيون , شستشوي فراصوت , لكه بر
چكيده فارسي :
امواج فراصوت بهعنوان امواج با فركانس بالاتر از ناحيهي شنوايي انسان تعريف ميشوند و كاربردهاي بسياري در زمينههاي مختلف دارند. يكي از اين كاربردها، استفاده از اين امواج درزمينهي شستشوي منسوجات ميباشد كه در چند دههي اخير به آن پرداختهاند. علت استفاده از اين امواج در فرآيندهاي تميزكاري پديدهاي به نام كاويتاسيون ميباشد كه با ايجاد حبابهايي در اطراف پارچه و آزادشدن انرژي هنگام تركيدن حبابها، اين پديده رخ ميدهد. هدف اصلي اين پژوهش، طراحي و ساخت دستگاه لكه بر توسط امواج فراصوت و بررسي تأثير امواج مگاهرتز كه باعث ايجاد ميكروموجهايي در محفظه شستشو ميشوند، ميباشد. براي اين هدف، به طراحي و ساخت اجزاي اين دستگاه و سپس انجام آزمونهاي تجربي پرداختهشده است. در اين پژوهش از دو دستگاه فراصوت در فركانسهاي 34 كيلوهرتز و 7/1 مگاهرتز استفادهشده است. در آزمايشهاي طراحيشده براي بررسي تأثير همزمان و جداگانه فركانسهاي كيلوهرتز و مگاهرتز، فاصله از پارچه و نوع چرك بر كيفيت شستشوي منسوجات، از سه نوع چرك دوده، آبآلبالو و روغن در دفعات متعدد استفادهشده است. براي آناليز نتايج و نتيجهگيري در اكثر پژوهشها از ميكروسكوپهاي الكتروني و اسپكتروفتومتر استفاده ميكنند كه در اين پژوهش علاوهبر استفاده از اسپكتروفتومتر از پردازش تصوير نيز براي بررسي نتايج استفادهشده است. در اين پردازش از شاخص فراكتال بهمنظور آناليز دادهها بهره گرفته شد. پس از انجام آزمايشها اين نتيجه حاصل شد كه امواج مگاهرتز در صورت وجود موجب بهبود شستشوي پارچه ميشود اما اين بهبود زماني بيشترين تأثير را دارد كه مبدل استفادهشده با فركانس 34 كيلوهرتز از پارچه فاصله داشته باشد و هنگاميكه اين مبدل به پارچه بسيار نزديك يا چسباند شده باشد. وجود امواج مگاهرتز تأثير چنداني در نتايج نداشت. همچنين نتيجهي ديگر بهدستآمده اين است كه وجود امواج مگاهرتز در زاويههاي مختلف تأثير متفاوتي در شستشوي پارچه داشتهاند و زماني كه اين زاويه در حالت 60 درجه ميباشد داراي بهترين عملكرد در بين زاويههاي ديگر آزمايششده در اين پژوهش داشته است. از سوي ديگر اين نتيجه به دست آمد كه فاصلهي مبدل از پارچه رابطهي مستقيم با راندمان شستشو دارد و هرچه اين فاصله بيشتر باشد راندمان شستشو كاهش مييابد و ميزان تميزشوندگي در وجود چركهاي مختلف با يكديگر متفاوت ميباشد. در اين پژوهش چرك آبآلبالو داراي بيشترين راندمان تميزشوندگي ميباشد. با ارزيابي نتايج حاصل شده از دستگاه اسپكتروفتومتري و روش بعد فراكتال نتيجهگيري شد كه اين دو روش با يكديگر همبستگي بسياربالايي داشته و روش جديد استفاده شده در اين پژوهش ميتواند بهعنوان روشي نوين درزمينهي ارزيابي، ميزان تميزشوندگي و راندمان شستشو باشد.
چكيده انگليسي :
Ultrasonic waves are defined as waves with frequencies higher than the human auditory range and have numerous applications in various fields. One of these applications is the use of these waves in textile cleaning, which has been addressed in recent decades. The reason for using these waves in cleaning processes is a phenomenon called cavitation, which occurs when bubbles are created around the fabric and energy is released upon bubble collapse. The main objective of this research is to design and construct a stain removal device using ultrasonic waves and investigate the effect of megahertz waves that generate microwaves in the washing chamber. For this purpose, the components of this device were designed and built, followed by experimental tests. Two ultrasonic devices with frequencies of 34 kilohertz and 1.7 megahertz were used in this study. In the designed experiments to examine the simultaneous and separate effects of kilohertz and megahertz frequencies, the distance from the fabric and the type of stains, including soot, plum juice, and oil, were varied in multiple trials. For the analysis of results and conclusion, electron microscopes and spectrophotometers are commonly used in most studies, and in this research, image processing was also employed to investigate the results. Fractal analysis was used to analyze the data. The experiments revealed that megahertz waves improve fabric cleaning, but the maximum impact occurs when the transducer used at a frequency of 34 kilohertz is at a distance from the fabric or when it is in close contact with the fabric. The presence of megahertz waves did not have a significant effect on the results. Another finding is that the presence of megahertz waves had different effects at different angles of fabric washing, and the angle of 60 degrees demonstrated the best performance among the tested angles in this study. On the other hand, the distance between the transducer and the fabric has a direct relationship with the washing efficiency, and as this distance increases, the washing efficiency decreases, with different levels of cleanliness for different types of stains. In this study, plum juice stains showed the highest cleaning efficiency. By evaluating the results obtained from spectrophotometry and the fractal method, it was concluded that these two methods had a high correlation with each other, and the new method used in this research can be considered as a novel approach for evaluating cleanliness and washing efficiency.