目前超聲波用于工業(yè)清洗方面是十分廣泛的 , 也是很成功的。超聲波清洗的物理機制歸結(jié)為聲空化、沖擊波、微聲流以及清洗液超聲振動本身的效應(yīng) , 主要表現(xiàn)在 :

(1) 存在于液體中的微氣泡 ( 空化核 ) 在聲場的作用下振動 , 當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時 , 氣泡將迅速變大 ,然后突然閉合 , 在氣泡閉合時產(chǎn)生的沖擊水波能在其周圍瞬間產(chǎn)生上千個大氣壓的壓力 , 以此破壞不溶性污物而使它們分散在清洗液中。

(2) 蒸氣型空化對污物層的直接反復(fù)沖擊 , 一方面破壞污物與清洗件表面的吸附 ; 另一方面也會引起污物層的疲勞破壞而與清洗件表面脫離。

(3) 氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗 , 污物一旦有縫 , 氣泡就可以“鉆入”裂縫中振動 , 使污層脫落。

(4) 對于有油污包裹的固體粒子 , 由于超聲空化的作用 , 兩種液體在界面迅速分散而乳化 , 固體粒子即脫落。對于精密工件上的空穴、狹縫、微孔及小洞等死角       通常的洗刷很難起作用 , 利用超聲波清洗則可達(dá)到理想效果。超聲波與其他清洗手段相比具有以下優(yōu)點 :

 ①清洗效果優(yōu)于其他方法 , 如若超聲清洗效果定為 100 % , 則刷洗、蒸汽清洗、溶劑壓力清洗和浸泡分別為 90 % 、 35 % 、 30 % 和 15 %;

 ②清洗質(zhì)量高 , 清洗效果均勻 , 一致性好 ; 

 ③縮短清洗時間并節(jié)能 , 降低生產(chǎn)成本 ;

 ④降低工人的生產(chǎn)強度 , 改善勞動條件 ; 

 ⑤綠色環(huán)保 , 超聲波清洗所采用的洗滌劑為低污染型 , 易于降解。表1 ( 見下頁 ) 是超聲波洗衣機與普通洗衣機的洗滌效果對比 。崔運花研究了不同條件下的 超聲波洗毛效果 , 并與傳統(tǒng)乳化洗毛進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明 , 利用超聲波洗毛可以降低洗毛溫度、縮短洗毛時間、降低洗劑和助劑用量。利用超聲波所得的洗凈毛蓬松性好 , 羊毛之間不發(fā)生糾纏 , 白度高且洗凈毛中幾乎無細(xì)小雜質(zhì)。另外 , 超聲波在洗毛的同時 , 對羊毛鱗片有蝕刻作用。經(jīng)過超聲波洗毛所得洗凈毛纖維鱗片變鈍、變光 , 摩擦效應(yīng)降低。且超聲波洗毛所得洗凈毛纖維細(xì)度分布更趨集中 , 長時間超聲波洗毛會使羊毛纖維直徑變小 , 斷裂伸長增大 , 但對纖維斷裂強力無明顯損傷。目前國內(nèi)已有廠家推出超聲波洗衣機。與傳統(tǒng)洗滌方式不同 , 超聲波洗衣機主要利用超聲波的“空化”作用 , 產(chǎn)生巨大能量 , 將污垢從衣上“震”下來溶解到水中 , 然后再通過內(nèi)筒的轉(zhuǎn)動對衣物進(jìn)行摔打和水流穿透 , 洗凈衣物 ; 而普通洗衣機一般是用洗滌劑與衣物上的污垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng) , 再用清水將污垢排出機外 , 達(dá)到洗凈衣物的目的 , 但是這種潔凈作用比較有限 , 只能清潔衣物表面 , 衣物表面殘留的洗衣粉或洗滌劑可能刺激人體皮膚。用超聲波洗衣 , 優(yōu)點是環(huán)保。普通含磷洗衣粉中 , 起軟化水作用的是三聚磷酸鈉 , 其洗衣粉的洗滌廢水排入下水道后再流入河流湖泊是造成水質(zhì)富營養(yǎng)化的磷源之一 ; 無磷洗衣粉采用的 4A 沸石作代磷助劑有可能堵塞下水道 , 產(chǎn)生大量的廢棄物 , 增大三廢處理量。超聲波洗衣機不僅無污染 , 而且比普通洗衣機節(jié)水 1/ 3 。