超音波照射下のマイクロバブルの高速挙動を利用した洗浄法に関する基礎的検討 Basic Study on a Washing Method Utilizing High-Speed Movement of Microbubbles under Ultrasound Irradiation

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著者

    • 大野 隆之 OHNO Takayuki
    • 東北大学 多元物質科学研究所 Research Center for Sustainable Science and Engineering, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University
    • 飯塚 淳 IIZUKA Atsushi
    • 東北大学 多元物質科学研究所 Research Center for Sustainable Science and Engineering, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University
    • 柴田 悦郎 [他] SHIBATA Etsuro
    • 東北大学 多元物質科学研究所 Research Center for Sustainable Science and Engineering, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University
    • 中村 崇 NAKAMURA Takashi
    • 東北大学 多元物質科学研究所 Research Center for Sustainable Science and Engineering, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

抄録

超音波照射下の空気のマイクロバブルの高速挙動による洗浄効果に関する検討を行った.高速度カメラを用いて,20 kHz, 600 Wの出力の超音波照射下での空気のマイクロバブルの試料表面での挙動を撮影した.マイクロバブルは単一の形状を維持したまま,試料表面を高速で移動しながら凝集することが明らかとなった.油性インク,カーボン汚れに対する洗浄実験を行い,超音波照射下のマイクロバブルの物理的挙動が洗浄効果につながることを明らかにした.超音波洗浄で見られたキャビテーションのスポットダメージは,マイクロバブルの共存時にはほとんど見られなかった.これはマイクロバブルが洗浄面を覆うため,ダメージの原因となるような洗浄面付近でのキャビテーションが発生しなかったためであると考えられる.これらの結果から,空気のマイクロバブルを利用した低周波(20 kHz)での超音波マイクロバブル洗浄は,比較付着力の弱い汚れや洗浄面のスポット破壊を避けたい場合に適した洗浄方法であると考えられる.

A washing method utilizing high-speed movement of microbubbles under ultrasound irradiation was studied. Air microbubble movement was observed under ultrasound irradiation of 20 kHz and 600 W with a high-speed camera. Microbubbles were observed to move at high velocities and cluster together. Copper plates with oil-based ink dirt or carbon dirt were prepared and used for the washing experiments. High-speed movement of microbubble clusters under ultrasound irradiation showed a cleaning effect with both samples. Spot damage by ultrasound cavitation of the sample surface did not occur in the presence of microbubbles, probably due to the covering of microbubble clusters near the sample surface. The results indicate that low-frequency (20 kHz) ultrasonic cleaning with microbubbles is suitable for weakly adhering dirt and for weak sample surfaces.

収録刊行物

  • 化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu

    化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu 38(1), 61-67, 2012-03-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030160450
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    023618824
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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