JP2008163069A - 繊維製品の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水溶性汚れ及び油性汚れに対する洗浄性能に優れ、かつ繊維製品の収縮防止効果に優れた、ドライクリーニング方法において、溶剤の再生を容易にできる方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）プロピレングリコールモノプロピルエーテル９０〜５０重量％と（Ｂ）水１０〜５０重量％とを含有する洗浄剤で繊維製品を洗浄し、洗浄後に繊維製品から分離され（Ｂ）水の含有量が３０〜５０重量％である洗浄剤を５０℃〜８０℃に加温してプロピレングリコールモノプロピルエーテル層と水層を分離させ、水層部分を取り除くことで洗浄時に溶け込んだ水溶性汚れを洗浄剤から除去する、繊維製品の洗浄方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、繊維製品の洗浄方法に関する。

従来の衣料のクリーニング方法としては、大別して、非水系洗浄媒体（溶剤）を用いるドライクリーニングと水系洗浄媒体を用いる水洗（ウェットクリーニング）とが挙げられる。このうち、ドライクリーニング用の洗浄剤には、洗浄性、取り扱い性、安全性などの種々の観点を考慮して優れた適性を有することが要求される。

すなわち、皮脂、油脂、油煙などの油溶性の汚れ、汗、水溶性食品などの水溶性の汚れ、汚泥、ほこりなどの塵あいなどの各種の汚れに対して優れた洗浄力を有すること、衣料から洗い落された汚れがクリーニング液から再び衣料に移行する逆汚染性が低いこと、洗浄剤が衣料内及び汚れ間に侵入する表面張力が小さいことなどが要求される。また、取り扱い性の観点から、被洗物の乾燥が容易であり、溶剤の寿命が長く、蒸留・回収が容易であること、金属を腐食することがなく、機械に適すること、臭いが低く作業・管理が容易で、被洗物に残臭がないことなどが、また、安全性の観点から、被洗物の型くずれがなく、被洗物が黄変させるなどの変質がないこと、染料を脱落せず、ボタンなどの衣料付属品を溶解しないこと、発火点・引火点が高いこと、毒性が低いことなどが考慮されており、従来から、上記特性を加味して、種々の改良が提案されている。

また、ドライクリーニングにおいては、油溶性汚れ、水溶性汚れ、その他の汚れに対して優れた洗浄力を示すことが重要であるが、水溶性汚れは、非水系洗浄媒体（溶剤）を用いたドライクリーニングでは十分な除去は困難である。しかし、羊毛のような動物性繊維を含む衣料は、水性媒体による洗浄を行うと著しい収縮が生じるため、ウェットクリーニングは適用しづらい。水溶性汚れに対する洗浄力と収縮防止効果を両立できるドライクリーニング技術は有用であり、１回の洗浄により処理を行うことができる等の利点がある。特許文献１には、水溶性汚れ及び油性汚れに対する洗浄性能に優れ、かつ衣料の収縮防止効果に優れた衣料用洗浄剤組成物が開示されている。

特許文献２には、水と任意に相溶および水と一定容量以下しか相溶しない２種類のプロピレングリコールアルキルエーテルと水を含む洗浄剤を用いての洗浄方法が開示されている。また、特許文献３、４、５には、グリコールエーテル系化合物と水から構成された洗浄剤組成物を用いて加熱分離した状態で洗浄後、冷却することで洗浄剤から汚れを分離除去し再利用する方法が開示されている。また、特許文献６には、グリコールエーテル系化合物とアミン類、水から構成された洗浄剤組成物を用いて加熱分離した状態で洗浄後、冷却することで洗浄剤から汚れを分離除去し再利用する方法が開示されている。特許文献２〜６はいずれも硬質表面を対象とする洗浄方法である。
特開２００６−８９６２１号公報 特開平８−３５９２号公報 特開平８−２４５６８８号公報 特表２００４−１０７５６１号公報 特開平５−９４９８号公報 特開平８−２４５９８９号公報

一般に、ドライクリーニング用の溶剤は１回の使用で廃棄することは少なく、フィルターろ過や必要に応じて蒸留工程を経て再利用される。非水系洗浄媒体を用いた従来のドライクリーニングでは、水溶性汚れの十分な除去は困難でありそのため溶剤中に水溶性汚れが溶け込むことも少なくフィルターろ過で対応可能であった。しかしながら、水と溶剤の混合液においては水溶性汚れが従来の溶剤に比べて多量に含まれるため、フィルターろ過や蒸留工程では、水溶性汚れを十分に除去することは困難である。

本発明は、水溶性汚れ及び油性汚れに対する洗浄性能に優れ、かつ繊維製品の収縮防止効果に優れた、ドライクリーニング方法において、溶剤の再生を容易にできる方法を提供することである。

本発明は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル９０〜５０重量％と水１０〜５０重量％とを含有する洗浄剤で繊維製品を洗浄し、洗浄後に繊維製品から分離され水の含有量が３０〜８０重量％である洗浄剤を５０℃〜８０℃に加温することにより、プロピレングリコールモノプロピルエーテル層と水層を分離させ、水層部分を取り除くことで洗浄時に溶け込んだ水溶性汚れを洗浄剤から除去する、繊維製品の洗浄方法に関する。

本発明によれば、水溶性汚れ及び油性汚れに対する洗浄性能並びに繊維製品の収縮防止効果に優れ、洗浄剤として用いた溶剤成分の再利用が容易な、ドライクリーニングによる処理に適した、繊維製品の洗浄方法が提供される。

本発明に用いられる洗浄剤は、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（以下、ＰＰＧと表記する）９０〜５０重量％と水１０〜５０重量％とを含有するが、実質的にこれら２成分からなることが好ましい。洗浄剤中のＰＰＧの含有量は、９０〜７０重量％、更に９０〜８５重量％が好ましい。また、洗浄剤中の水の含有量は１０〜３０重量％、更に１０〜１５重量％が好ましい。ＰＰＧは、３０℃以下の温度では、水に任意の量で溶解する。

本発明に係る洗浄剤による繊維製品の洗浄は、通常のドライクリーニングに準じて行うことができる。すなわち、まず、被洗浄物である繊維製品を洗浄液中に浸漬させた後、さらに、攪拌、回転、落下、振動等の物理的な外力を加えて洗浄する。浸漬によって繊維製品に付着した汚れ成分を洗浄液中に溶出させることができ、物理的な外力を加えることによって繊維製品のより細部にまで洗浄液を浸透させ、繊維と汚れ成分との分離を促進させることによって洗浄効率の向上を図ることができる。また、洗浄時の洗浄剤の温度は、従来の石油系ドライクリーニング溶剤と同様に溶剤への引火を避けるという観点から、３０℃未満が好ましい。洗浄剤のＰＰＧ／水比率は９０／１０〜５０／５０（重量比）の範囲とすることができるが、被洗物である繊維製品の収縮を抑制するという観点からＰＰＧ／水比率９０／１０〜８５／１５（重量比）の範囲での洗浄が好ましい。

洗浄後、繊維製品と洗浄剤とを分離し、繊維製品は乾燥に供される。本発明では、繊維製品から分離した洗浄剤を５０℃〜８０℃に加温することにより、ＰＰＧ層と水層を分離させる。加温する際の洗浄剤中の水含有量は３０〜８０重量％である。この水含有量において、前記温度の加温により分層が生じる。洗浄後、繊維製品から分離した洗浄剤中の水含有量がこの範囲に満たない場合、洗浄剤に対して適宜水を添加し、好ましくは洗浄後に繊維製品から分離された洗浄剤（水の含有量が３０重量％未満のもの）１００重量部に対して水を１０〜１００重量部添加してこの範囲となるように調整してから、前記温度に加温する。すなわち、洗浄後に繊維製品から分離された洗浄剤の水の含有量が３０重量％未満である場合は、該洗浄剤に水を添加して水の含有量を３０〜８０重量％とした後、５０℃〜８０℃に加温する。その際の水の添加量の目安が、洗浄後に繊維製品から分離された洗浄剤（水の含有量が３０重量％未満のもの）１００重量部に対して１０〜１００重量部である。ＰＰＧ層と水層とが分離した状態で、水層（下層）部分を取り除くことで、洗浄時に溶け込んだ水溶性汚れを洗浄剤から除去することができる。なお、加温により分層したＰＰＧ層も水層も、ＰＰＧと水とを含むが、ＰＰＧ層はＰＰＧを主体とする混合物であり、水層は水を主体とする混合物である。水溶性汚れは、殆どが水層中の水に存在すると考えられる。従って、水層部分が除かれたＰＰＧ層は、適宜、ドライクリーニングで通常溶剤の清浄に用いられているフィルター、蒸留等の清浄手段を経て、洗浄剤の再利用に供することができる。

従来のドライクリーニングでは、洗浄液が装置内にセットされたカートリッジフィルターを通過することでろ過され清浄化される。通常の洗浄工程では、フィルターろ過のみで洗浄液の再利用が行われるが、フィルターの能力によっては繰り返し使用していると、ろ過では除去しきれない汚れが蓄積し溶剤中の汚れの濃度が上がってしまう。そこで、蒸留をすることによりフィルターでは除去できない洗浄液中の中性脂肪や鉱物油等非吸着性の汚れを除去してきた。

ドライクリーニングで使用される石油溶剤の多くは危険物第四類第二石油類に分類される、沸点約１５０〜２００℃の混合物あるいは単一組成の物質である。そのため蒸留工程における運転条件は装置や使用溶剤により異なるが、自動真空蒸留機ＤＥ−２０Ｅ（東静電気株式会社）の場合、加熱温度１３５〜１４５℃、溶剤温度１２０℃、真空度０．０８５ＭＰａ（ゲージ圧）の条件下で蒸留が行われており、他のメーカーの蒸留機も概ね同様の条件で運転されている。

本発明で用いるＰＰＧと水を含む洗浄剤についても、ＰＰＧの沸点が１４９．５℃であることから、同条件での蒸留も可能である。しかしながら、洗浄剤組成中に沸点１００℃の水を１０〜５０重量％含有しているため、蒸留の初期段階では含水率の多い溶剤が留出し、蒸留が進むにつれ含水率が徐々に低下するといった現象が起こり、蒸留液をそのまま洗浄液として用いるとＰＰＧ／水比率が変化してしまう。そのため、洗浄液中の水分量を一定に保つには、蒸留装置内に取り込まれた溶剤を全量蒸留した後に洗浄液タンク内に戻すか、別途水分量をモニタリングするセンサーを取り付け、その都度含水量を調整することが必要である。よって、装置や操作の負荷は低減できない。

これに対して、本発明の洗浄方法では、加温に供する洗浄剤の含水量が３０〜８０重量％であれば、５０〜８０℃の範囲で加温することにより、容易にＰＰＧ層と水層に分離し、しかも、加温時の含水量にかかわらず分離されたＰＰＧ層（油層）部の水分含有量は約２６重量％とほぼ一定であることも見出された。このため、分離されたＰＰＧ層中の水分量管理は蒸留に比べると容易となる。また、本発明では洗浄液を５０〜８０℃に加温するだけでＰＰＧが速やかに分離するため、従来の蒸留の場合に液温を１２０℃近辺に保つためのエネルギーおよび減圧装置を運転するためのエネルギーが不必要となるばかりか、再生に要する時間も大幅に短縮可能である。

このような溶剤の回収、再利用の点で大きな利点があり、しかも水溶性汚れと油性汚れに対する洗浄性能に優れ、かつ繊維製品の収縮防止効果にも優れた洗浄方法を実現するために、本発明では、ＰＰＧと水の混合系を洗浄剤として用いるものであるが、他のプロピレングリコールエーテル系溶剤と水との混合系では、本発明のような水分量、加温条件を採用しても、本発明の効果を得ることはできない。

実施例１
表１に示す液体洗浄剤を調製し、以下の評価を行った。結果を表１に示す。

（１）液体洗浄剤の状態
液体洗浄剤の外観を目視にて観察した。

（２）洗浄性能評価
（２−１）水溶性汚れ洗浄力
表１に示す液体洗浄剤１００ｍｌを、２００ｍｌメジューム瓶に入れ、これに水溶性青インクで着色した２枚の汚染布（６ｃｍ×６ｃｍ）を入れたものを、振とう器に装着し、２０℃で１０分間振とう洗浄を行った。洗浄後、水溶性汚染布をメジューム瓶から取り出し、２０℃で自然乾燥した。洗浄前後の汚染布の反射率（測定波長は６４０ｎｍ）を測定し、以下の式を用いて洗浄率を算出した。

（２−２）油性汚れ洗浄力
汚染布として、菜種油汚染布（菜種油を油性赤色色素で染色し木綿布に塗布したもの）を使用した以外は、（２−１）と同様にして洗浄を行い、洗浄率を求めた。なお、反射率の測定波長は５２０ｎｍとした。

（３）収縮防止性
標準環境（２０℃、６５％ＲＨ）で標準状態の寸法を正確に測定した２枚の羊毛布（１０ｃｍ×１０ｃｍ）と表１に示す液体洗浄剤１００ｍｌを、２００ｍｌメジューム瓶にいれ、振とう器にて２０℃で１０分間振とう洗浄を行った。洗浄後、羊毛布を取り出し、２０℃で自然乾燥した後、寸法を正確に測定して、線収縮率を求めた。この値が小さいほど、収縮防止性に優れることを意味する。

＊１：プロピレングリコールモノプロピルエーテル〔日本乳化剤（株）製、商品名略称 ＰＦＧ〕
＊２：ニッコーホワイトＮ−１０〔日鉱石油化学（株）製〕
＊３：ネオオリジンＭＨ〔花王（株）製〕

本発明に係る洗浄剤を用いて洗浄した結果、従来のドライクリーニングで用いられる石油溶剤による洗浄と比べて、被洗物の収縮抑制効果や油溶性汚れの洗浄力は同等の性質を有する上に、水溶性汚れの洗浄率は石油溶剤に比べて１５〜３０倍の高い値を示した。

また、水溶性汚れ洗浄試験後の実施例１−１、１−２の洗浄剤１００重量部に対して、それぞれ水を３０重量部添加したものを５０℃に加温することで、油水分離を起こさせ、上部溶剤層を回収し再利用することができた。

実施例２
表２に示す液体洗浄剤を調製し、以下の評価を行った。結果を表２に示す。

（１）洗浄剤の油水分離
表２に示す液体洗浄剤１００ｍｌを、２００ｍｌメジューム瓶に入れ、これを各温度に設定した水浴中に入れ静置した状態で加温した。液体洗浄剤の液温が設定温度に達したところで、液体洗浄剤の分離状態を目視にて観察した。評価基準は以下の通りである。
○：油層と水層の分離が認められた。
×：均一であり、油層と水層の分離が認められなかった。

（２）水分含有量の測定
（１）の操作にて油水分離を起こした液体洗浄剤の油層（上層）部分を採取し、ＪＩＳ Ｋ ００６８（「化学製品の水分試験法」カールフィッシャー法）に従って水分含有量の測定を行った。

実施例２−１〜２−６の液体洗浄剤は、そのまま、あるいは適宜ＰＰＧを加えて、本発明の繊維製品の洗浄方法に用いることができる。

実施例２−１〜２−６の液体洗浄剤を用いて実施例１記載の水溶性汚れ洗浄試験を行った後、実施例２−１〜２−４についてはそのまま５０℃に加温し、実施例２−５、２−６に対しては水を添加し水分量を３０重量％以上とした後、５０℃に加温することで、油水分離を起こさせ、上部溶剤層を回収し再利用することができた。比較例２−１〜２−３、２−５〜２−７については５０℃に加温しても２層に分離することはなかった。また、比較例２−４では、３０℃加温では２層に分離することはなかった。

Claims (4)

1. プロピレングリコールモノプロピルエーテル９０〜５０重量％と水１０〜５０重量％とを含有する洗浄剤で繊維製品を洗浄し、洗浄後に繊維製品から分離され水の含有量が３０〜８０重量％である洗浄剤を５０℃〜８０℃に加温することにより、プロピレングリコールモノプロピルエーテル層と水層を分離させ、水層部分を取り除くことで洗浄時に溶け込んだ水溶性汚れを洗浄剤から除去する、繊維製品の洗浄方法。
2. 洗浄後に繊維製品から分離された洗浄剤の水の含有量が３０重量％未満であり、該洗浄剤に水を添加して水の含有量を３０〜８０重量％とした後、５０℃〜８０℃に加温する、請求項１記載の繊維製品の洗浄方法。
3. 洗浄後に繊維製品から分離された洗浄剤１００重量部に対して、水を１０〜１００重量部添加する請求項２記載の繊維製品の洗浄方法。
4. プロピレングリコールモノプロピルエーテル層を洗浄剤の再利用に供する、請求項１〜３の何れか１項記載の繊維製品の洗浄方法。