JPH0839019A

JPH0839019A - 乾燥方法

Info

Publication number: JPH0839019A
Application number: JP19588994A
Authority: JP
Inventors: Kunihisa Koo; 邦寿小尾
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】環境破壊問題、人体安全性および引火性の心
配がなく、単純な装置で短時間にして、良好な乾燥を行
う。【構成】揮発性液体２と相溶せず、その沸点が揮発性
液体２の沸点より高い完全フッ素化有機化合物３を沸点
以上に加熱する（ａ）。揮発性液体が付着している物品
を、上記加熱した完全フッ素化有機化合物３中に、揮発
性液体２が蒸発気化して実質的に除去されるまで浸漬す
る（ｂ）。完全フッ素化有機化合物３の蒸気層６にて、
新たに付着した完全フッ素化有機化合物３を気化して乾
燥する（ｃ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品に付着している液
体を、短時間に簡単に除去する物品の乾燥方法に係り、
さらに詳しくは、金属類あるいはガラスなどのセラミッ
ク類などの物品を液体洗浄剤を用いて洗浄した後に、付
着したこの液体洗浄剤を除去する物品の乾燥方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】液体によって洗浄を行う湿式洗浄システ
ムで物品を洗浄する場合、どのような液体で洗浄するに
しても最終的には物品表面に付着した液体を何らかの手
段で除去する乾燥工程が必要である。従来、この乾燥工
程としては、温風を吹き付ける温風乾燥、オーブンなど
で加熱気化させる加熱乾燥、遠心力で除去するスピン乾
燥、減圧して気化させる減圧乾燥、および加熱蒸気で気
化させる蒸気乾燥などが一般的にもちられている。特に
蒸気乾燥は、装置の単純さと仕上がり品質の高さから広
く用いられ、数多くの方法がある。例えば、フロン１
１３などのフロン類の単独あるいはアルコールや界面活
性剤との混合物を用いる方法、トリクロロエタン、ト
リクロロエチレン、メチレンクロライドなどの塩素系溶
剤を用いる方法、エタノールやイソプロピルアルコー
ル（ＩＰＡ）などのアルコール類を用いる方法などが挙
げられる。

【０００３】また、最近では、特開平４−１７３８９９
号公報に水溶性溶剤または乳化界面活性剤入りの有機溶
剤を完全フッ素化有機化合物の蒸気を用いて物品を乾燥
させる蒸気乾燥法や浸漬させてすすぎ洗浄する方法が、
特開平２−１８４３０２号公報に、付着した水を沸点以
下に保たれた完全フッ素化有機化合物中に浸漬して付着
した水を置換した後に、この完全フッ素化有機化合物を
加熱乾燥させる方法が、それぞれ提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、一般的に用いら
れてきた温風乾燥や加熱乾燥は、装置が単純でコストが
小さい点で優れているが、物品に付着した液体を完全に
除去するのに非常に時間がかかったり、止まり穴の内部
や重なり部を乾燥することは難しいという問題点があ
る。また、スピン乾燥や減圧乾燥は、乾燥にかかる時間
を短くすることが可能であるが、装置が複雑で大きいも
のとなりコストが高くなる問題点を有している。さら
に、コスト的にも時間的にも優れ、仕上がり品質も良い
蒸気乾燥では、加熱気化される蒸気材料ごとに問題点が
異なる。前記のフロン類を用いた場合は、オゾン層破
壊による環境破壊問題で使用の規制が行われてきている
点が、前記の塩素系溶剤を用いた場合は、人体に対す
る安全性は低く、さらにフロン類と同様の環境破壊問題
で使用の規制が行われている点が、前記のアルコール
類を用いた場合あ引火点が低いため取扱い上の安全性が
低く、さらに蒸発したときの気化熱による物品表面への
水吸着が起こる点が、それぞれ問題点となる。

【０００５】また、特開平４−１７３５９９号公報にあ
るような完全フッ素化有機化合物の蒸気を用いて物品を
乾燥させる蒸気乾燥法は、蒸気化された完全フッ素化有
機化合物が物品に付着し凝集した後、洗浄剤を伴って物
品から分離することにより物品を乾燥させる方法である
が、凝集した完全フッ素化有機化合物が物品からうまく
分離できないような上向きの止まり穴や重なり部では、
洗浄剤が残り乾燥不良となる問題点がある。また、特開
平２−１８４３０２号公報にあるように、物品を沸点以
下の完全フッ素化有機化合物浸漬させるだけでは、重な
り部や細かいすき間部分に付着していた洗浄剤を完全フ
ッ素化有機化合物で完全に置換することはかなり困難で
ある点と、新たに物品に付着した完全フッ素化有機化合
物を乾燥させるための何らの手段が必要である点が問題
点である。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項１に係る発明は、上記のような環
境破壊問題、人体安全性および引火性の問題点を解決
し、単純な装置で、短時間に、乾燥不良を起こさず仕上
がり品質の高い物品を得ることができる乾燥方法を提供
することを目的とする。請求項２に係る発明は、上記目
的に加え、ランニングコストの低下を目的とする。請求
項３に係る発明は、上記目的を達成できる最適例であ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明は、物品に付着している揮発性
液体を、この物品から乾燥除去するにあたり、（ａ）前
記揮発性液体と相溶せず、その沸点が前記揮発性液体の
沸点より高い完全フッ素化有機化合物の溜め置き液体層
を、沸点以上に加熱する工程と、（ｂ）揮発性液体が付
着している物品を、前記完全フッ素化有機化合物の溜め
置き液体層に、前記物品の表面上に付着している前記揮
発性液体が蒸発気化して実質的に除去されるまで浸漬す
る工程と、この後に、（ｃ）前記完全フッ素化有機化合
物を沸点まで加熱して発生させた蒸気層にて、工程
（ｂ）において新たに付着した前記完全フッ素化有機化
合物を気化して乾燥する工程と、を有することとした。

【０００８】請求項２に係る発明は、物品に付着してい
る揮発性液体を、この物品から乾燥除去するにあたり、
（ａ）前記揮発性液体と相溶せず、その沸点が前記揮発
性液体の沸点より高い完全フッ素化有機化合物の溜め置
き液体層を、沸点以上に加熱する工程と、（ｂ）揮発性
液体が付着している物品を、前記完全フッ素化有機化合
物の溜め置き液体層に、前記物品の表面上に付着してい
る前記揮発性液体が蒸発気化して実質的に除去されるま
で浸漬する工程と、この後に、（ｃ）前記完全フッ素化
有機化合物を沸点まで加熱して発生させた蒸気層にて、
工程（ｂ）において新たに付着した前記完全フッ素化有
機化合物を気化して乾燥する工程と、（ｄ）工程（ｃ）
で発生させた前記完全フッ素化有機化合物の蒸気を回収
した後、沸点以下に冷却し液化凝集させる回収装置を用
いて揮発性液体を含む前記完全フッ素化有機化合物を回
収する工程と、（ｅ）工程（ｂ）および（ｄ）で生成し
た完全フッ素化有機化合物と揮発性液体の混合物を、分
離装置を用いて分離し前記完全フッ素化有機化合物を再
利用する工程と、を有することとした。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１または２
に係る発明において、前記完全フッ素化有機化合物が化
１または化２で表される１種類のみ、あるいは複数種類
の混合物であることを特徴とする。

【００１０】

【化１】

【００１１】

【化２】

【００１２】

【作用】本発明に用いられる完全フッ素化有機化合物と
は、分子中の炭素原子に結合している全ての置換基が、
フッ素原子であり、その分子中は炭素原子とフッ素原子
のみから構成されている化合物、あるいは六フッ化プロ
ピレンをエーテル重合させたパーフロロポリエーテルで
あり、その分子中は炭素原子とフッ素原子および酸素原
子のみから構成されている化合物のことである。これら
の完全フッ素化有機化合物は、不活性であるため、金属
やガラス、プラスチック、ゴムなどを侵さないばかりで
なく、水や酸、アルカリおよびほとんどの有機溶剤と相
溶しない性質、極めて表面張力が小さいため細かいすき
間などへの浸透力が優れている性質、毒性がなく人体安
全性が高い性質、引火点がない不燃性である性質および
分子中に塩素原子を含まないので環境破壊を起こさない
性質を有している。

【００１３】本発明においては、水系洗浄剤または準水
系洗浄剤、あるいはこれらをすすいだ際の水、アルコー
ル系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤、テンペル系洗浄剤およ
びシリコーン洗浄剤などの揮発性液体が付着した物品
は、沸点まで加熱してある完全フッ素化有機化合物の溜
め置き液体層に浸漬される。この完全フッ素化有機化合
物は、付着している揮発性液体の沸点より高い沸点を有
しており、互いに相溶しないものを選定する。このた
め、浸漬された物品は完全フッ素化有機化合物によって
加熱され、いずれは付着している揮発性液体の沸点より
高い温度になり、付着している揮発性液体は蒸発気化
し、物品から除去される。このとき、完全フッ素化有機
化合物の優れた浸透力により細かいすき間に付着してい
た揮発性液体もすばやく蒸発気化する。さらに、超音波
振動や揺動、攪拌などの物理力を加えると揮発性液体の
除去速度が大きくなり、浸漬させておく時間を短縮でき
る。ただし、付着している揮発性液体が水の場合は突沸
することがあるので、槽に開閉可能なシャッターを設け
たり、槽を深くするなどの洗浄機の槽の形状を工夫する
必要がある。

【００１４】さらに、付着している揮発性液体が引火性
の場合でも、槽内の雰囲気が不燃性の完全フッ素化有機
化合物で満たされているため、引火の危険性がないとい
う利点がある。また、従来例と比較すると、従来は揮発
性液体を物品から除去する効果は、単純な比重分離効果
とそれを補う噴射や超音波振動などの物理力とに頼って
いたため、時間が掛かったり除去が不十分である問題点
があったが、本発明では物品が付着している揮発性液体
の沸点以上に加熱することにより、強制的に蒸発気化さ
せて物品から除去していることが異なる点である。

【００１５】次に、物品は、前記完全フッ素化有機化合
物を沸点まで加熱して発生させた蒸気層に保持される。
この蒸気層において、新たに付着した前記完全フッ素化
有機化合物は気化し物品は乾燥する。この工程は、一般
に行われている蒸気乾燥とは異なり物品表面で蒸気を凝
集させることが目的ではなく、ただ単に完全フッ素化有
機化合物を気化させ乾燥させることが目的であり、前記
完全フッ素化有機化合物の蒸気が凝集することは本発明
には本質的に必要でない。また、この工程の前にエアー
ナイフや振動などの手段を用いて新たに物品に付着した
前記完全フッ素化有機化合物をある程度除去しておく
と、蒸発気化するスピードが速くなり蒸気層に物品を保
持する時間が短縮できる。

【００１６】また、本発明においては、完全フッ素化有
機化合物と揮発性液体の混合蒸気をファンにより冷凍機
に回収し、沸点以下に冷却させて液化凝集させる冷却回
収装置、あるいは蒸気をいったん活性炭に吸着させた
後、スチームによって追い出しこれを冷却回収する吸着
回収装置によって、完全フッ素化有機化合物と揮発性液
体の混合物を回収し、溜め置き液体層や分離装置に戻す
ことにより再利用する。

【００１７】さらに、本発明においては、回収装置を用
いて回収した完全フッ素化有機化合物と揮発性液体の混
合物を、完全フッ素化有機化合物の比重が１．６〜２．
０であり、付着している揮発性液体の比重はこれより小
さいため、前記混合物中では揮発性液体が比重差により
浮上し分離できる。分離装置としては、回収した完全フ
ッ素化有機化合物と揮発性液体の混合物を静置させ、完
全に分離が終了した時点で揮発性液体を回収する比重分
離装置、あるいはフィルター膜に完全フッ素化有機化合
物と揮発性液体の混合物を通過させることにより、揮発
性液体を凝集させて浮上させた後に回収する膜分離装置
なとが挙げられる。また、比重差を利用せずに、完全フ
ッ素化有機化合物と揮発性液体の混合物を加熱し沸点の
差によって分離回収する蒸留分離装置などが挙げられ
る。分離された完全フッ素化有機化合物は溜め置き液体
層に戻すことにより再利用しランニングコストを下げる
ことが可能である。一方、揮発性液体はその汚れの程度
により再利用したり廃棄したりする。

【００１８】以上のように、本発明によって、環境破壊
問題を解決し、人体安全性および引火性の心配なく、単
純で安価な装置を用いて、短時間に物品に付着した揮発
性液体を除去乾燥することが可能になる。

【００１９】

【実施例】被洗浄物の物品としては、金属部品（φ５２
ｍｍアルミニウム製鏡枠）とガラスレンズ（φ２２ｍｍ
凸レンズと凹レンズ）を選び、これらを用いて付着して
いる揮発性液体と完全フッ素化有機化合物の異なる９種
類について実施した。図１のように、実施例１では、金
属部品１に揮発性液体２として水を付着させた。次に、
完全フッ素化有機化合物３としてＣＦ₃（ＣＦ₂）₆Ｃ
Ｆ₃を、冷却管４を具備した乾燥槽５において、その沸
点以上である１０２℃に加熱した（ａ）。そして、沸騰
しているこのＣＦ₃（ＣＦ₂）₆ＣＦ₃中に前記金属部
品１を２分間浸漬して、水を蒸発気化させた（ｂ）。次
に、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆ＣＦ₃の蒸気層６に金属部品１
を２分間保持し、新たに付着したＣＦ₃（ＣＦ₂）₆Ｃ
Ｆ₃を気化乾燥した（ｃ）。

【００２０】この後に乾燥性、環境破壊性、人体安全性
および引火性について評価した。この結果、表１のよう
に、水シミもなく清浄に乾燥できた。さらに、環境破壊
性、人体安全性および引火性についても良好であった。
以降、実施例２〜９も同様に、表１に示した完全フッ素
化有機化合物を用いて温度、時間の条件で実施し、同様
の評価を行った。この結果を表１〜３に示した。なお、
蒸気は回収し、図示を省略した分離装置を用いて再利用
した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】一方、比較例１として、図２にように、ガ
ラスレンズ７に揮発性液体２として水を付着させた。次
に、完全フッ素化有機化合物３としてフロン１１３を加
熱させて発生させた蒸気層に２分間このガラスレンズ７
を保持して水を分離させた。この後に乾燥性、環境破壊
性、人体安全性および引火性について評価した。乾燥性
は表面にシミができており良くなった。また、環境破壊
性もオゾン層破壊物質なので良くない。ただし、人体安
全性および引火性には問題ない。以降、比較例２ではフ
ロン１１３の代わりにトリクロロエチレンを用いたが、
環境破壊性および人体安全性に問題があり、また比較例
３ではイソプロピルアルコールを用いたが引火性に問題
が、また比較例４ではＣＦ₃（ＣＦ₂）₆ＣＦ₃を用い
たが乾燥性に問題がそれぞれあった。比較例５は、図３
のように、金属部品１に揮発性液体２としてケロシンを
付着させた。次に、完全フッ素化有機化合物３としての
ＣＦ₃（ＯＣＦＣＦ₃ＣＦ₂）_m（ＯＣＦ₂）_nＯＣＦ
₃に２５℃、２分間浸漬させた後、加熱乾燥させた。比
較例６は、比較例５と同様であるが、浸漬ではなく、完
全フッ素化有機化合物３を噴射させた。この後に、同様
の評価を行ったところ、乾燥性に問題があった。これら
の結果を表４，５に示した。

【００２５】

【表４】

【００２６】

【表５】

【００２７】なお、表１〜５中、評価の項目と評価基準
は以下の通りである。（１）乾燥性 ○；目視観察で乾燥残渣あるいはシミなし ×；目視観察で乾燥残渣あるいはシミが発生した（２）環境破壊性 ○；オゾン破壊係数ゼロ ×；オゾン破壊係数あり（３）人体安全性 ○；毒性高い ×；毒性低い（４）引火性 ○；引火性なし ×；引火性あり

【００２８】比較例１では、フロン１１３を用いている
ため、環境破壊性に問題があるばかりでなく、水を素早
く乾燥できなかったために表面にシミが発生してしまっ
た。比較例２では、トリクロロエチレンがケロシンを溶
解できるため乾燥性には問題がなかったが、環境破壊性
ばかりでなく、人体安全性に問題があった。比較例３で
は、乾燥性、環境破壊性および人体安全性には問題はな
いが、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の引火点が１
２℃と非常に低く、引火性に問題があった。比較例５お
よび６では環境破壊性、人体安全性および引火性には問
題がないが、比較例５では液が溜まるような部分に、比
較例６では噴射の影になるような部分に、ケロシンが完
全に置換されないため、表面にシミが発生してしまっ
た。さらに、比較例６では、噴射用の装置が必要なこと
から、コストが高くなる問題もある。本発明は、上記
のような環境破壊性、人体安全性および引火性の心配が
まったくないばかりではなく、付着した揮発性液体が完
全に蒸発気化してしまうために表面に乾燥残渣はシミ残
りがなく、高品質に乾燥することができる。さらに、完
全フッ素化有機化合物と、揮発性液体の１例としての水
との混合物について、３種類の分離回収方法を用いてそ
れぞれを分離した。分離方法の結果を表６に示す。

【００２９】

【表６】

【００３０】なお、本発明は、水やケロシンの揮発性液
体だけでなく、表７に示すような様々な揮発性液体に適
用できる。

【００３１】

【表７】

【００３２】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜３に係る発明
によれば、環境破壊問題、人体安全性および引火性の心
配がなく、単純な装置で短時間にして、乾燥不良を起こ
さずに仕上がり品質の高い物品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の乾燥方法を示す工程図であ
る。

【図２】比較例１〜４の乾燥方法を示す工程図である。

【図３】比較例５の乾燥方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１金属部品２揮発性液体３完全フッ素化有機化合物４冷却管５乾燥槽６蒸気層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品に付着している揮発性液体を、この
物品から乾燥除去するにあたり、（ａ）前記揮発性液体
と相溶せず、その沸点が前記揮発性液体の沸点より高い
完全フッ素化有機化合物の溜め置き液体層を、沸点以上
に加熱する工程と、（ｂ）揮発性液体が付着している物
品を、前記完全フッ素化有機化合物の溜め置き液体層
に、前記物品の表面上に付着している前記揮発性液体が
蒸発気化して実質的に除去されるまで浸漬する工程と、
この後に、（ｃ）前記完全フッ素化有機化合物を沸点ま
で加熱して発生させた蒸気層にて、工程（ｂ）において
新たに付着した前記完全フッ素化有機化合物を気化して
乾燥する工程と、を有することを特徴とする乾燥方法。
【請求項２】物品に付着している揮発性液体を、この
物品から乾燥除去するにあたり、（ａ）前記揮発性液体
と相溶せず、その沸点が前記揮発性液体の沸点より高い
完全フッ素化有機化合物の溜め置き液体層を、沸点以上
に加熱する工程と、（ｂ）揮発性液体が付着している物
品を、前記完全フッ素化有機化合物の溜め置き液体層
に、前記物品の表面上に付着している前記揮発性液体が
蒸発気化して実質的に除去されるまで浸漬する工程と、
この後に、（ｃ）前記完全フッ素化有機化合物を沸点ま
で加熱して発生させた蒸気層にて、工程（ｂ）において
新たに付着した前記完全フッ素化有機化合物を気化して
乾燥する工程と、（ｄ）工程（ｃ）で発生させた前記完
全フッ素化有機化合物の蒸気を回収した後、沸点以下に
冷却し液化凝集させる回収装置を用いて揮発性液体を含
む前記完全フッ素化有機化合物を回収する工程と、
（ｅ）工程（ｂ）および（ｄ）で生成した完全フッ素化
有機化合物と揮発性液体の混合物を、分離装置を用いて
分離し前記完全フッ素化有機化合物を再利用する工程
と、を有することを特徴とする乾燥方法。
【請求項３】前記完全フッ素化有機化合物が化１また
は化２で表される１種類のみ、あるいは複数種類の混合
物であることを特徴とする請求項１または２記載の乾燥
方法。【化１】【化２】