树脂在蒸气熨斗除垢中的应用

2015-05-30户三红

中国机械 2015年9期

户三红

摘要采用MB20混床树脂、732强酸性阳离子交换树脂和724弱酸性阳离子交换树脂等对电熨斗的水质软化和结垢现象进行考察，通过树脂后的水硬度变小，电导率变小，熨斗结垢现象消除，其中，MB20混床树脂效果最佳。由此说明，树脂滤芯能够有效去除水中的钙镁等金属离子，可以用于熨斗除垢。

关键词树脂；滤芯；蒸汽熨斗；除垢

家庭使用的自来水，含有钙盐和镁盐等矿物质，在加热过程中，形成碳酸钙（CaCO3）、氢氧化镁（Mg（OH）2）、碳酸镁（MgCO3）等难溶物，导致蒸汽熨斗结垢。形成的水垢沉淀在熨斗内部堵塞气孔，不仅影响传热[1]，缩短使用寿命，而且蒸汽喷洒时，还会致使水垢颗粒残留于衣物表面，严重影响汤熨效果和衣物美观。

为了解决熨斗的结垢问题，我们设计出一款新型蒸汽熨斗，在水箱和底板之间增加树脂滤芯，有效去除水中的钙镁等金属离子。

1.实验部分

1.1实驗材料与仪器

1.1.1实验材料

MB20混床树脂，上海旻永实业有限公司；

732强酸性阳离子交换树脂和724弱酸性阳离子交换树脂，上海磊铭化工有限公司；

500mL滤芯，上海金协汽车科技有限公司；

蒸汽电熨斗（家用新型），上海赛博电器有限公司；

实验用水：实验室配制，硬度450mg/L（以CaCO3计），电导率为1105μm/cm。

1.1.2实验仪器

YD200水质硬度仪，上海精密仪器仪表有限公司

S40K台式电导率仪，梅特勒托利多

1.2实验方法

1.2.1树脂滤芯的制备

首先将732强酸性阳离子交换树脂和724弱酸性阳离子交换树脂进行活化处理[2]，备用。

将MB20混床树脂和活化后的732强酸性阳离子交换树脂和724弱酸性阳离子交换树脂分别装入事先购买的500mL滤芯器（装满，分别简称为MB20滤芯、732滤芯和724滤芯），并将100目的滤网和低密度海棉垫放至进水孔和出水孔，以防止树脂流出。

1.2.2实验用水的配制及检测

实验用水：用自来水（普通饮用水）配制，依据GB/T 6367—2012《表面活性剂已知钙硬度水的制备》。

水的硬度测定，采用YD200水质硬度仪测定。

水的电导率，采用梅特勒电导率仪测定，测定温度为25℃。

1.2.3水质软化及熨烫实验

实验电熨斗为家用新型，配有树脂滤芯，水箱容积500mL（熨烫时间约为30min），分别考察用水15L、30L、45L、60L和75L（对应熨烫次数分别为30次、60次、90次、120次和150次）后，树脂滤芯的水质软化效果以及电熨斗的结垢情况。树脂滤芯的软化效果通过水的硬度和电导率测定考察，并在黑色纯棉衣物上熨烫，目测观察电熨斗的结垢情况。

另外，采用不配树脂滤芯的电熨斗，进行效果对比。

2.结果与讨论

2.1树脂滤芯水质软化效果判定

水溶液的电导率高低主要取决于其溶质盐的浓度[3]，因此，可以通过电导率测定，考察水中钙镁等离子含量，即水的硬度。

电熨斗树脂滤芯过滤水15L、30L、45L、60L和75L后，其水质硬度和电导率见图2和图3所示。

实验用水的原始硬度为450mg/L（以CaCO3计），电导率为1105μm/cm，由图1硬度测定结果和图2电导率测定结果可得，MB20滤芯、732滤芯和724滤芯均能有效降低水中的钙镁等离子含量，其中，MB20滤芯效果最为明显，用水75L后，仍然具有很好的软化效果。

3.结论

实验表明，MB20混床树脂、732强酸性阳离子交换树脂和724弱酸性阳离子交换树脂均有良好的除垢效果，其中MB20混床树脂效果最好，并且无需预处理，由此证明，MB20混床树脂可以用于蒸汽熨斗除垢。

此外，根据“GB5749-2006生活饮用水卫生标准”要求，生活饮用水硬度不会高于450mg/L，因此，配有MB20混床树脂滤芯的新品电熨斗，在实际使用中，其用水量必然超过75L，能够满足普通家庭的一年使用，并且在产品出售时，我们会同时配有备用滤芯，以此解决电熨斗的结垢问题，消除消费者的使用困扰。

参考文献：

[1] 段培清，南碎飞，窦梅，徐惠芬，毛薛刚. 换热器防垢除垢实验研究[J]. 高校化学工程学报，2009（1）：51-56.

[2] 刘大朋，赵涛. 732阳离子交换树脂对钙镁离子的吸附性能研究[J]. 印染助剂， 2012（5）：39-42.