JP6964963B2

JP6964963B2 - ゴム面の洗浄方法

Info

Publication number: JP6964963B2
Application number: JP2016029669A
Authority: JP
Inventors: 威高塚; 昌行柳沢; 裕司宮川
Original assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Current assignee: Shin Nippon Air Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2036-02-19
Also published as: JP2017144408A

Description

本発明は、ゴム面に付着した油脂分やタンパク質分を効果的に除去するための洗浄方法に関する。

建築物の居室空間中に拡散する油脂分（油脂とは、脂肪酸とグリセリンのエステル結合物で食用のサラダ油、オリーブ油、魚油、動物性のラード、バターなどと、工業用のグリース、エンジンオイル、切削油などに大別される。）の量は、環境条件に大きく左右され、厨房での調理時には油脂が大量に飛散・拡散する。

一方、製造業では切削加工機械稼働時等に潤滑油用油脂が環境（空間）中に拡散する。これら空間中に拡散した油脂分は、通常、必要に応じ排気系統にて処理・排出されるが、その一部は居室空間等の壁面などに付着する。これら付着した油分の酸化や微生物分解などによるニオイ（腐敗臭）の発生など、居室・作業空間に影響を及ぼす原因となる。厨房の場合、衛生面に配慮した調理環境が望まれており、微生物汚染やニオイの発生原因となる油脂の洗浄が重要である。

油脂分を洗浄するための方法としては、例えば下記特許文献１には、ｐＨ１０以上のアルカリ性電解水を有効成分とする窓ガラス用洗浄液が開示されている。

また、下記特許文献２には、液晶ガラスや光学レンズ等のガラス又はゴム或いは樹脂等の被洗浄物を洗浄するための洗浄方法であって、アニオン系又は非イオン系の界面活性剤を含む洗浄剤を用いて被洗浄物の洗浄を行う第一の洗浄工程と、アルカリ性電解水によって被洗浄物に付着した界面活性剤を除去する第二の洗浄工程と、被洗浄物に対して純水によるリンス処理を行うリンス工程とから成るガラス又はゴム或いは樹脂等の洗浄方法が開示されている。

特開２０００−５１０３号公報特開２００５−１６１２０７号公報

上記特許文献１，２に開示されるように、油脂などの有機質分を効果的に除去する洗浄液として、アルカリ性電解水を用いることが知られている。

しかしながら、洗浄対象をゴム面とし、かつ付着した油分の酸化や微生物分解などによるニオイ（腐敗臭）が発生した場合に、どの程度のｐＨのアルカリ性電解水とすれば十分な臭気低減効果が期待できるか等については定量的な数値が示されていない。また、アルカリ性電解水の製造効率はｐＨと大きく関係しており、ｐＨが高いほど製造効率が低下する傾向にあるため、極力低ｐＨのアルカリ性電解水で効果的な洗浄及びニオイ低減が可能となれば、洗浄コストも低減でき経済的となる。さらに、アルカリ性電解水を使用することによって油脂分の除去効果が望めることは分かっていても、どのような洗浄方法を採用すれば、少ない水量で最も効果的に油脂除去効果及びニオイ低減効果を奏し得るかどうかについては示されていない。

また、前記特許文献２では、本願と同じようにゴムを対象とした洗浄方法が開示されているが、この方法は界面活性剤を使用する第１工程と、アルカリ性電解水を使用する第２工程と、純水を使用する第３工程とからなる３つの工程を経るものであり、洗浄工程が煩雑でコスト高となる問題点があった。

そこで本発明の主たる課題は、ゴム面に付着した油脂分を効果的に除去するとともに、ニオイ低減効果の高い簡易な洗浄方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、スチレン系エラストマーのゴム材の表面に付着したオリーブオイルに代表されるオレイン酸を主成分とする油脂分を除去するための洗浄方法であって、
洗浄液としてｐＨ１１．５±０．２のアルカリ性電解水を使用するとともに、このアルカリ性電解水を温度１０℃以上とし、かつシャワーによる加圧水として５〜３０秒のシャワー時間で洗浄対象物に投射することを特徴とするゴム面の洗浄方法が提供される。

上記請求項１記載の発明では、洗浄液としてｐＨ１１．５±０．２のアルカリ性電解水を使用するとともに、このアルカリ性電解水を温度１０℃以上とし、シャワーによる加圧水として５〜３０秒のシャワー時間で洗浄対象物に投射する。後述の実施例に示されるように、重量比評価で、ｐＨ１１．５±０．２のアルカリ性電解水を使用し、このアルカリ性電解水を加圧水として洗浄対象物に投射することにより更に油脂分を９７％以上除去可能となり、ニオイも低減できるようになる。

また、本発明は、所定のｐＨのアルカリ性電解水を温度１０℃以上のシャワーによる加圧水として５〜３０秒間投射するだけの簡便な洗浄方法であるため、洗浄コストも大幅に低減できるようになる。

以上詳説のとおり本発明によれば、ゴム面に付着した油脂分を効果的に除去するとともに、ニオイ低減効果の高い簡易な洗浄方法を提供できるようになる。

実施例１における油脂の残存量とアルカリ性電解水のｐＨとの関係を示すグラフである。実施例１における油脂の残重量比率とアルカリ性電解水のｐＨとの関係を示すグラフである。実施例１における臭気強度とアルカリ性電解水のｐＨとの関係を示すグラフである。実施例１における洗浄水温度による洗浄効果の違いを示すグラフである。実施例２における各洗浄ケースの洗浄効果（重量比）を示す棒グラフである。実施例２における各洗浄ケースの洗浄効果（ＡＴＰ比）を示す棒グラフである。実施例２における各洗浄ケースの洗浄効果（ヘキサン換算値）を示す棒グラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

本発明に係るゴム面に付着した油脂分を除去するための洗浄方法は、洗浄液としてｐＨ１１．０以上のアルカリ性電解水を使用するとともに、このアルカリ性電解水を加圧水として洗浄対象物に投射するものである。

前記電解水とは、水に食塩などの電解質を添加し電気分解することで得られた水溶液の総称であり、電気分解の際に陰極側からアルカリ性電解水が得られる。前記アルカリ性電解水は、水では落ちにくい油脂などの有機物を溶解・乳化し除去する効果があることが知られており、従来から使用されている界面活性剤と比べると、環境負荷を低減することが可能となる。

本発明では、特に前記アルカリ性電解水としてｐＨ１１．０以上のアルカリ性電解水を用いることとし、このアルカリ性電解水を加圧水として洗浄対象物に投射させるようにする。前記加圧水とする方法としては、スプレー水、シャワー水、ジェット水などがあるが、これらの中でも簡易で所定水圧を保持できるシャワー水とするのが望ましい。シャワー水の圧力は、１５kPa〜４００kPa、好ましくは３０kPa〜１１０kPaとするのが望ましい。また、シャワー時間は、３〜６０秒、好ましくは５〜３０秒とするのが望ましい。

また、前記アルカリ性電解水の温度は、後述の実施例１に示されるように、１０℃以上、好ましくは１１℃以上とすることにより洗浄効果が向上するようになる。

以下、実施例により本発明の洗浄効果について検証する。

油脂の付着材として親油性が高く洗浄効果の得にくいゴム材（スチレン系エラストマー）を試験片として採用し、油脂としては豚や牛の体脂肪の５０％を構成し、入手が容易なオリーブオイルを用いた。試験片（20mm×100mm）にオイルを基材とする汚れ（0.10〜0.13g）を付着させ、一定時間乾燥した後、ｐＨの異なる複数種類のアルカリ性電解水で洗浄し（洗い方：１０秒撹拌洗い）、その洗浄効果について検証した。なお、水洗いについても比較のために行った。

その結果を下表１に示すと共に、図１〜図３にそのプロット図を示す。

また、臭気強度について、「臭気指数規制ガイドライン」（平成13年3月、環境省環境管理局）に従い、下表２に従って評価した。

油脂の残重量をグラフで示した図１、油脂の残重量比をグラフで示した図２及び臭気強度をグラフで示した図３から明らかなように、油脂分の洗浄効果はアルカリ度（ｐＨ）が１０．５以上で急激に高くなることが判明した。また、ｐＨが１１．０以上になると臭気低減効果も合わせて高くなることが判明した。

また、アルカリ性電解水の温度によって洗浄効果に違いがあるかについて試験を行った。その試験結果を図４に示す。

同図４に示されるように、アルカリ度（ｐＨ）が１１．０の場合は、温度は１０℃以上とすると洗浄効果が高まることが判明した。アルカリ度（ｐＨ）が１１．５の場合、温度は１５℃以上とすると洗浄効果が高まることが判明した。従って、アルカリ度（ｐＨ）が１１．０以上のアルカリ性電解水を使用する条件の下では温度は１０℃以上、好ましくは１５℃以上とするのが望ましいことが判明した。

次に、アルカリ性電解水を加圧水として洗浄対象物に投射した場合の洗浄効果について検証実験を行った。

試験は、前記実施例１と同様に、油脂の付着材として親油性が高く洗浄効果の得にくいゴム材（スチレン系エラストマー）を試験片として採用し、油脂としては、豚や牛の体脂肪の５０％を構成し、入手が容易なオリーブオイルを用いた。試験片（20mm×100mm）にオイルを基材とする汚れ（0.10〜0.13g）を付着させ、一定時間乾燥した後、水道水又はｐＨ１１．５±０．２のアルカリ性電解水を用い、下表３に示した各洗浄方法（ケース１〜４）で洗浄を行った。また、ＡＴＰ評価用の汚れはオイルに微生物を適量添加後、濾過して精製し、ニオイ評価用汚れはオイルにニオイ成分を添加し使用した。洗浄効果は、重量変化、ＡＴＰ変化によって評価を行った。また、ニオイ低減評価には臭気強度およびガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）を用いた。なお、ＡＴＰ評価とは、アデノシン三リン酸（ＡＴＰ）の量を測定することにより汚れ具合を判定するものであり、市販のＡＴＰ測定器を用いて測定することができる。

重量比での油脂分に対する水とアルカリ性電解水との洗浄効果の違いを図５に示す。なお、図中横軸の１〜４の丸付き数字は洗浄ケース１〜４を示している。縦軸を指数表示としてある。図６、図７においても同様である。

図５に示されるように、水道水による濯ぎ洗いでの除去率が６７％であるのに対して、アルカリ性電解水による濯ぎ洗いでの除去率が９１％以上となり、その差が顕著であった。更に加圧洗浄した場合は、洗浄効果は共に９７％以上となった。

ＡＴＰ指標での油脂分に対する洗浄効果の違いを図６に示す。重量と比較し水と電解水の洗浄効果に対する効果が明確になり、水道水による濯ぎ洗いでの除去率が３５％であるのに対して、アルカリ性電解水による濯ぎ洗いでの除去率は９５％となった。また、水道水による加圧洗浄の除去率９９％に対し、アルカリ性電解水による加圧洗浄の除去率は９９．９％となり、ＡＴＰ評価を用いることで極微量の残存物に対しても定量的かつ高感度に評価され、高い除去率を確認した。

さらに、油脂分にニオイ成分を加えた汚れを、一定量試験片に添加し、洗浄した場合の洗浄後の揮発ガス成分についてＧＣ／ＭＳ分析した結果(ニオイ成分特有の成分の合計値)を図７に示す。洗浄（ケース1〜4）により未洗浄のヘキサン換算値4.5μg(グラフ非表示）から揮発ガス成分が減少し、ニオイ低減効果が高い順（分析値−ベース値の小さい順）に、ケース３(加圧洗浄(アルカリ性電解水)[0μg])＞ケース４(加圧洗浄(水)[0.02μg])＞ケース１(濯ぎ洗い(アルカリ性電解水)[0.06μg])＞ケース２(濯ぎ洗い(水)[0.12μg])となり、定量的に効果を確認した。

また、同時に実施した６段階臭気強度測定の結果、ケース３(加圧洗浄(アルカリ性電解水))、ケース４(加圧洗浄(水))、ケース１(濯ぎ洗い(アルカリ性電解水))、ケース２(濯ぎ洗い(水))の順に、「1(やっと感知)」「2(弱い)」「2.5」「3(楽に感知できる)」となり、ＧＣ／ＭＳによる結果と一致した。

今回の結果から、アルカリ性電解水には油脂を溶解させる効果が確認され、結果的にオイルとオイルに溶解させたニオイ成分を同時に洗浄することに繋がった。洗浄後のアルカリ性電解水は、液全体に油脂分が溶解し濁っているが、水は表面に油脂が浮いた状態となっており、その溶解性の違いも顕著であった

＜まとめ＞
油脂汚れ(ニオイ含)の洗浄効果を目的として、オリーブオイルを付着させたゴム片(スチレン系エラストマー)を用いアルカリ性電解水と水道水による洗浄評価試験を行い、以下の結果を得た。
(1) 濯ぎ洗いの場合、水道水の油脂除去率(重量比)６７％に対し、アルカリ性電解水の除去率９１％以上と電解水の高い洗浄効果が示された。
(2) 油脂洗浄(ATP指標)の場合、水道水(濯ぎ洗い)の３５％除去に対し、アルカリ性電解水を用いた場合は９５％除去となり、さらに加圧洗浄(アルカリ性電解水)では９９．９％の除去率となり定量的にアルカリ性電解水が高い洗浄効果を示した。
(3) 油脂洗浄に伴うニオイ低減効果は、効果の高い順に、加圧洗浄(アルカリ性電解水)>加圧洗浄(水道水)>濯ぎ洗い(アルカリ性電解水)>濯ぎ洗い(水道水)であることが定量的に示され、６段階臭気強度評価と一致した。

Claims

スチレン系エラストマーのゴム材の表面に付着したオリーブオイルに代表されるオレイン酸を主成分とする油脂分を除去するための洗浄方法であって、
洗浄液としてｐＨ１１．５±０．２のアルカリ性電解水を使用するとともに、このアルカリ性電解水を温度１０℃以上とし、かつシャワーによる加圧水として５〜３０秒のシャワー時間で洗浄対象物に投射することを特徴とするゴム面の洗浄方法。