樹脂在蒸氣熨斗除垢中的應用

戶三紅

摘要 采用MB20混床樹脂、732強酸性陽離子交換樹脂和724弱酸性陽離子交換樹脂等對電熨斗的水質軟化和結垢現象進行考察，通過樹脂后的水硬度變小，電導率變小，熨斗結垢現象消除，其中，MB20混床樹脂效果最佳。由此說明，樹脂濾芯能夠有效去除水中的鈣鎂等金屬離子，可以用于熨斗除垢。

關鍵詞 樹脂；濾芯；蒸汽熨斗；除垢

家庭使用的自來水，含有鈣鹽和鎂鹽等礦物質，在加熱過程中，形成碳酸鈣（CaCO3）、氫氧化鎂（Mg（OH）2）、碳酸鎂（MgCO3）等難溶物，導致蒸汽熨斗結垢。形成的水垢沉淀在熨斗內部堵塞氣孔，不僅影響傳熱[1]，縮短使用壽命，而且蒸汽噴灑時，還會致使水垢顆粒殘留于衣物表面，嚴重影響湯熨效果和衣物美觀。

為了解決熨斗的結垢問題，我們設計出一款新型蒸汽熨斗，在水箱和底板之間增加樹脂濾芯，有效去除水中的鈣鎂等金屬離子。

1.實驗部分

1.1實驗材料與儀器

1.1.1實驗材料

MB20混床樹脂，上海旻永實業有限公司；

732強酸性陽離子交換樹脂和724弱酸性陽離子交換樹脂，上海磊銘化工有限公司；

500mL濾芯，上海金協汽車科技有限公司；

蒸汽電熨斗（家用新型）， 上海賽博電器有限公司；

實驗用水：實驗室配制，硬度450mg/L（以CaCO3計），電導率為1105μm/cm。

1.1.2實驗儀器

YD200水質硬度儀，上海精密儀器儀表有限公司

S40K臺式電導率儀，梅特勒托利多

1.2實驗方法

1.2.1樹脂濾芯的制備

首先將732強酸性陽離子交換樹脂和724弱酸性陽離子交換樹脂進行活化處理[2]，備用。

將MB20混床樹脂和活化后的732強酸性陽離子交換樹脂和724弱酸性陽離子交換樹脂分別裝入事先購買的500mL濾芯器（裝滿，分別簡稱為MB20濾芯、732濾芯和724濾芯），并將100目的濾網和低密度海棉墊放至進水孔和出水孔，以防止樹脂流出。

1.2.2實驗用水的配制及檢測

實驗用水：用自來水（普通飲用水）配制，依據GB/T 6367—2012《表面活性劑 已知鈣硬度水的制備》。

水的硬度測定，采用YD200水質硬度儀測定。

水的電導率，采用梅特勒電導率儀測定，測定溫度為25℃。

1.2.3水質軟化及熨燙實驗

實驗電熨斗為家用新型，配有樹脂濾芯，水箱容積500mL（熨燙時間約為30min），分別考察用水15L、30L、45L、60L和75L（對應熨燙次數分別為30次、60次、90次、120次和150次）后，樹脂濾芯的水質軟化效果以及電熨斗的結垢情況。樹脂濾芯的軟化效果通過水的硬度和電導率測定考察，并在黑色純棉衣物上熨燙，目測觀察電熨斗的結垢情況。

另外，采用不配樹脂濾芯的電熨斗，進行效果對比。

2.結果與討論

2.1樹脂濾芯水質軟化效果判定

水溶液的電導率高低主要取決于其溶質鹽的濃度[3]，因此，可以通過電導率測定，考察水中鈣鎂等離子含量，即水的硬度。

電熨斗樹脂濾芯過濾水15L、30L、45L、60L和75L后，其水質硬度和電導率見圖2和圖3所示。

實驗用水的原始硬度為450mg/L（以CaCO3計），電導率為1105μm/cm，由圖1硬度測定結果和圖2電導率測定結果可得，MB20濾芯、732濾芯和724濾芯均能有效降低水中的鈣鎂等離子含量，其中，MB20濾芯效果最為明顯，用水75L后，仍然具有很好的軟化效果。

3.結論

實驗表明，MB20混床樹脂、732強酸性陽離子交換樹脂和724弱酸性陽離子交換樹脂均有良好的除垢效果，其中MB20混床樹脂效果最好，并且無需預處理，由此證明，MB20混床樹脂可以用于蒸汽熨斗除垢。

此外，根據“GB5749-2006生活飲用水衛生標準”要求，生活飲用水硬度不會高于450mg/L，因此，配有MB20混床樹脂濾芯的新品電熨斗，在實際使用中，其用水量必然超過75L，能夠滿足普通家庭的一年使用，并且在產品出售時，我們會同時配有備用濾芯，以此解決電熨斗的結垢問題，消除消費者的使用困擾。

參考文獻：

[1] 段培清， 南碎飛， 竇梅， 徐惠芬， 毛薛剛. 換熱器防垢除垢實驗研究[J]. 高校化學工程學報，2009（1）：51-56.

[2] 劉大朋， 趙濤. 732陽離子交換樹脂對鈣鎂離子的吸附性能研究[J]. 印染助劑， 2012（5）：39-42.

[3]劉成倫， 徐龍君， 鮮曉紅， 鮮學福. 電導法確定水溶液中鹽的濃度[J].重慶大學學報（自然科學版）， 1999（2）： 126-130.