JPWO2007004274A1 - 清掃対象物の清掃方法 - Google Patents

Abstract

水または水性媒体中、好ましくは電解水中に清掃対象物を浸漬し、上記水または水性媒体中に１００ナノメートル程度の空気泡を生成し、上記水または水性媒体中に超音波をかけつつ放置し浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去すると、界面活性剤等の薬剤の使用量を抑制して対象物に付着する汚れを容易に除去することが可能となる。

Description

本発明は、界面活性剤等の洗剤の使用量を極力少なくし、電解水の特性を利用して、対象物を清掃する方法に関する。

床などの清掃に用いる界面活性剤は、極力汚れを落とすため、環境ホルモン類、毒性化学物質、有機溶剤を使用することが多い。このため、廃液処理の問題も生じて、清掃業者にとっても負荷がかかることもある。更に、その廃液が生物に与える影響も少なくなく、環境にやさしい洗剤の開発が今日期待されている。更に、洗剤等のコストも清掃業者を圧迫していることも事実である。

今日、気泡の表面は、活性が高く、汚れを蓄えやすい性質があり、水の中の汚れを取り除いたり、工業製品の洗浄を可能にすることが知られている。特に、同じ体積の気体であれば、大きな気泡よりも小さな気泡をたくさん使ったほうが、より効果的に汚れが落とせることが知られている。一方で、現状の清掃方法では、界面活性剤の使用量が多すぎるという問題がある。このことは、清掃業者のコスト高につながる。更に、廃液処理に伴う生物の環境への影響が懸念され、地球にやさしい界面活性剤等の開発がされている。

例えば、特開２００１−３０３０９６号公報では、洗浄力を維持しながら環境へ排出する負荷を軽減する洗浄剤として、アルキレンテレフタレート及び／又はアルキレンイソフタレート単位とポリオキシアルキレン単位を基本骨格とする高分子化合物を主成分とする洗浄剤が開示されている。

また、特開平１０−２７７０５１号公報では、ペルオキソ酸塩を主成分とし、所望に応じて界面活性剤を含む洗浄剤が開示されている。
しかしながら、これらの先行技術は、あくまでも洗浄剤そのものの成分に関するものであり、環境への負荷をある程度は軽減できるものの、界面活性剤の使用を抑制するという根本的な課題を解決するものではない。
特開２００１−３０３０９６号公報 特開平１０−２７７０５１号公報

上記課題を解決する本発明は、下記事項に関する。
（１） 水または水性媒体（好ましくは電解水）中に１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、そのあと、上記水に清掃対象物を浸漬する工程と、浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。

（２） 水または水性媒体中に清掃対象物を浸漬する工程と、
上記水または水性媒体中（好ましくは電解水）に１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、そのあと、
浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。

（３） 水または水性媒体（好ましくは電解水）中に清掃対象物を浸漬する工程と、
上記水または水性媒体中に１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、
上記水または水性媒体中に超音波をかけつつ放置する工程と、
浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。

本発明の清掃対象物の清掃方法において、前記水または水性媒体が電解質を含む電解質溶液であることが好ましい。
また、本発明の清掃対象物の清掃方法において、対象物を浸漬する工程を加温下で行うことが好ましい。
さらに、１００ナノメートル程度の空気泡を生成した後に超音波をかけて空泡をさらに細かくすることも可能である。

本発明の方法の各段階を説明するフローチャートである。 本発明の好ましい実施形態で使用する電解水調製装置を、説明するための図面である。 本発明の別の方法をの各段階を説明するフローチャートである。 本発明の清掃方法におけるバブリング段階を示す参考写真である。 本発明の清掃方法により清掃する対象物の処理前後の様子を示す参考写真である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて行う。図１は、本発明の方法の各段階を説明するフローチャートであり、図２は、本発明の好ましい実施形態で使用する電解水調製装置を、説明するための図面であり、図３は、本発明の別の方法の各段階を説明するフローチャートである。

（第一実施形態）
本実施形態は、清掃処理に使用する媒体として電解水をナノバブル処理したものに対象物を浸漬して処理する実施形態である。
図１に示す通り、段階Ｓ１として、まず電解水を調製する。電解水の調製は、図１に示す通りの公知の方法及び装置で行うことが可能であるが、例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示す電解水調製装置を用いることができる。

電解水は、例えば図２（ａ）に示すような装置を用いて、水を電気分解して調製するが、その際に一般に水道水を使用している。水道水は、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、カリウム等の金属が塩形態で含まれている電解質溶液である。

すなわち、図２（ａ）に示す通り、隔膜Ｄで仕切った水槽Ｔに仕切りの両側に各々陽極Ｅ１、陰極Ｅ２を配置し、そしてこの水槽Ｔに水道水等の電解質液を入れ、この両極Ｅ１、Ｅ２間に所定の電流を流すことによって電解水が製造される。

陽極Ｅ１側では水分子がＨ＋(水素イオン)とＯ２(酸素分子)とｅ−(電子)に分離され水素イオンが増え酸素分子が水にその際の水温における飽和濃度まで溶解する。この際に、オゾン、Ｏ２ラジカル、酸化力を有する酸化性のイオンが多く発生する。また、水中に例えば塩化ナトリウム等の電解質が存在する場合には、これらの電解質が反応を起こすことによって、各々対応する電解質由来の物質が生成される。この際には、陽極側では強酸性水が生成される。従って、陽極Ｅ１側は、酸性を呈する酸性水が調製される。

一方、陰極Ｅ２側では水に電子（ｅ−）が作用してＯＨ−（ヒドロキシイオン）が増加するとともにＨ２（水素分子）として水に溶解する。さらに、還元性のイオンが多く発生する陰極Ｅ２側の水の特徴として、酸素等の酸化に関与する物質が極端に減っていることである。また、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム等の金属の一部はイオン化して陰極Ｅ２側に引き寄せられるので、これらの金属イオンが陰極Ｅ２側の水中に溶存することも陰極Ｅ２側の水の特徴である。

このようにして陰極Ｅ２側に溶存する金属イオンは、塩化ナトリウム、炭酸カルシウムといった対応する塩形態（元々水道水で存在する形態）と比較して非常に消化吸収されやすい状態で存在している。

このようにして作成された電解水調製装置は、大別して２種類に分類される：
一方は水道水や純水・ミネラルウォーターなどをそのまま電解するもので、一般に「アルカリイオン水生成器」と呼ばれている装置により作製する（図２（ｂ）参照）。もう一方は、塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの電解質を加えた水を電解するもので、一般には「強酸化水生成器」と呼ばれる装置を用いて作製する（図２（ｃ）参照）。

アルカリイオン水は、水道水を使い図２（ｂ）に示すような浄水装置２００を通してそのまま電気分解した水のマイナス側の水を使用する。
まず水道２０１から入った水は浄水器２０２に送られ、カビ臭や塩素トリハロメタンなどが取り除かれる（予備処理）。次いで、予備処理された水は、図２（ａ）に概略を示すような電極Ｅ１，Ｅ２と隔膜Ｄ（図２（ａ）参照）から構成された電解槽２０３に送られる。電解槽２０３に送られた水は、電気分解され、各々隔膜Ｄを介して陽極Ｅ１側と陰極Ｅ２側では水のｐＨが片寄りそれぞれ酸化イオン、還元イオンが含まれた２種類の水が調製される。

電解槽２０３を通過した後、前記２種類の水は別々の流路（主吐水ホース２０４、排水ホース２０５）を流れる。すなわち、マイナス側からでたアルカリイオン水は主吐水ホース２０４を通ってアルカリイオン水専用の蛇口に向け流れ、一方プラス側からでた酸性水は、排水ホース２０５へ送られ、例えばキッチンのシンク内等に廃棄される。

このようにして調製されアルカリイオン水は、種々の用途に有効に使用できると言われている。
本発明においては、アルカリ水を用いることが一般的であるが、酸性水やアルカリ水と酸性水のブレンドを用いることも可能である。本発明においては、イオン水を得ることが重要である。

本発明において電解水を用いることは、必須ではないが、本発明者等による繰り返しの実験により、通常の水を後段（Ｓ２）のナノバブル工程にて気泡を形成するよりも、高い洗浄力を有することを見出した。

これは、水を予めイオン化することによって、より清掃能力（海面活性力）が付与されるものと考えられる。すなわち、イオン化した水を調製した後に後段のナノバブル化工程を行うことによって、発生したナノバブルをイオン類が包み込み、界面活性作用の高い清掃水が得られると考えられる。すなわち、電解水と同等のイオンを含むと期待できる電解質溶液であれば同等の効果が得られるものと考えられる。

具体的には前述の図２に示す別体で設けられた電解水調製装置で調製された電解水（又はイオン水）を処理槽に所定量（処理対象物の形状、個数等に応じて適宜決定）を導入する。

なお、本発明においては、電解水の調製に限定されるものではなく、単に水道水（又は原水）から出発してナノバブル工程を行うことも、酵素、例えば淡白分解酵素を添加した水を直接ナノバブル工程を行うことも本発明の範囲内である。

次いで、電解水調製工程で調製された水をナノバブル工程（Ｓ２）において、処理を行う。
ナノバブルは、１００ナノメートル（１ｎｍ＝１０^−９m)程度の空気泡を発生させる工程である（本発明においてはナノバブル処理）。
本発明においては、ナノバブル発生装置（図示せず）は、水または水性媒体（好ましくは電解水）の吸入口と、装置内に設けられ、吸入口から吸入した水または水性媒体に空気泡を吹き込んでナノバブルを発生してナノバブルを水または水性媒体に導入するためのナノバブル発生手段と、ナノバブルが導入された水または水性媒体を排出するための排出口から構成されている。
このようにして、ナノバブル発生装置により水槽内の水または水性媒体を循環することによって、ナノバブル水を調製することが可能である。
なお、本発明の一実施形態において、発生した気泡をさらに細かくする目的で、ナノバブルが発生した水または水性媒体に超音波を付与することができる。

このようにしてナノバブル化している最中に清掃対象物質を導入（水中に浸漬）することも可能であるが、処理水の安定を図る目的で空気の吹き込み及び超音波処理を停止して静置することが下記の理由から好ましい。バブリングしながら浸漬すると対象に悪影響を及ぼす可能性がある。（２）後述する第２実施形態に示す通り、最終処理（例えば、殺菌処理した）水を再利用できる（有効利用）。

ナノバブルの処理時間についても特に限定されるものではなく、数分〜数１０分、例えば約１０分程度である。また、ナノバブルの処理の際に所定温度、例えば３０℃〜６０℃、好ましくは約４０℃程度に加温することも可能である。本発明者等の実験によると、比較的高い温度でナノバブル処理を行った場合の方がナノバブルが比較的よく発生し、なおかつ後段の汚れの除去作用が高いことが判った。
また、ナノバブルの気泡は、約１００ナノメートルの気泡を中心とした気泡であれば特に限定されるものではない。例えば１００ナノメートル±５０ナノメートル、好ましくは±３０ナノメートルの気泡である。また、超音波処理などによりさらに微細な気泡を有するものであってもよい。すなわち、本発明は、１００ナノメートル以下の気泡で処理した水又は水性媒体を処理対象物の清掃に使用することも含む（下限値については、気泡発生技術分野で作製可能なサイズの気泡である）。

次いで、工程Ｓ３において、対象物を工程Ｓ２でナノバブル化した水に浸漬する。この際の対象物は、処理槽中に浸漬可能であり、ナノバブル水により変質しないものであれば特に限定されるものではなく、家庭用や業務用のレンジ、換気扇のフィルタ、食器類、食材（例えば野菜類）等が挙げられる。
本発明では、従来強アルカリ性の洗浄剤や高濃度の界面活性剤中に所定時間、例えば一晩浸漬しないと十分に汚れを清掃することが困難であった油性成分、例えば油、石油系成分、レジン分等が付着した対象物、多数の凹凸を有する複雑な形状の対象物や油性成分や塵埃で目詰まりをしているメッシュを有する対象物などの対象物の清掃に好適に使用することが可能である。

また、処理時間も清掃の対象物、処理対象物の汚れの状態等によって適宜選択されるが、例えば３年以上放置されたレンジの場合には３分から１０分程度である。このような浸漬時間は、繰り返しの実験により適宜設定することが可能である。

なお、浸漬する際のナノバブル水の温度については、特に限定されるものではないが、常温から比較的高温（例えば６０℃程度）の範囲内で処理することが可能である。温度が高温であるほど汚れの除去効果は高いが、エネルギー、装置の複雑化、対象物の耐熱性、汚れの程度などにより、適宜、水温及び処理時間を決定することが可能である。

比較的高い温度で浸漬を行う場合には、水槽に温度制御手段又は加熱手段を設けて所定温度以上に保つことが可能である。

このように浸漬することによって、ナノバブルとイオンとの作用により対象物に付着した汚れを界面活性作用により分離して、汚れを容易に除去することが可能となる。

次いで、工程Ｓ５において、浸漬した処理対象物から汚れを除去する。この際の除去手段は、特に限定されず従来公知の方法で除去を行うことが可能である。例えば、ブラッシング、布による払拭、あるいは所定の水量（水圧）の水による洗浄及びこれらの組み合わせによって浸漬した処理対象物から汚れを除去することが可能である。

汚れを除去した対象物は、対象物から十分汚れを除去できた場合（工程Ｓ６ＹＥＳ）、そのままあるいは後処理（仕上げ水洗等）を経て清掃を完了する（エンド）。
対象物から十分汚れを除去できない場合（工程Ｓ６ＮＯ）、再び工程Ｓ４に戻り、対象物をナノバブル水に浸漬させる。

このような工程で対象物から汚れを除去する本発明の方法は、多量の界面活性剤やその他の薬剤等を用いず、短期間で容易に対象物から汚れを除去できるので、薬剤等による水質の汚染を防止する対策を講じることなく、従来長時間の浸漬を要していたレンジの汚れ等を短時間で簡単に除去可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図３を用いて説明する。
図３（ａ）に示す実施形態は、図１に示す第１実施形態にさらに、ナノバブル水により仕上げ処理を行う工程Ｓ７（例えば、除菌処理を行う工程）を含むものである。

第２実施形態においては、まず、第１実施形態の工程Ｓ１及びＳ２と同様にして電解水を調製し（Ｓ１）、そして調製した電解水をナノバブル化する（Ｓ２）。調製したナノバブル水に処理対象物を浸漬する第１実施形態と異なり、第２実施形態では、調製したナノバブル水を対象物の仕上げ用の水として使用する（Ｓ７）。

この仕上げ用の水として使用した水の一部または全部を、浸漬用のナノバブル水として用いる。すなわち、仕上げ用に使用したナノバブル水は、未だ十分に汚れを除去する活性を有しているので（換言すると電解水を調製し、ナノバブル処理した後と同等の効果を有しているので）、その一部または全部を有効利用することが可能となる。

以下、本発明の実施例を説明する。
電解水製造装置で製造した電解水を常温（実施例１）、４０℃に加温した電解水（実施例２）を各々ナノバブル発生装置によりナノバルブを発生させた。
その結果、図４に示す通り、４０℃に加温した電解水（実施例２）の短期間で多量のナノバブルを発生することが判った。

次いで、各々実施例１及び実施例２でナノバブル化した電解水に、対象物としてメッシュに汚れが強固に付着したフィルタを浸漬した。時間経過とともに、汚れの付着の様子を観察すると、実施例２では約１分後に汚れの対象物からの剥離が観察され、一方実施例１では約３分後に汚れの対象物からの剥離が観察された。

次いで、対象物をナノバブル水から取り出しでブラシによりこすると、付着した汚れを容易に除去することが可能であった。
同様にして、油が強固に付着した換気扇のフレーム、換気扇をナノバブル水に浸漬した後、対象物をナノバブル水から取り出しでブラシによりこすると、付着した汚れを容易に除去することが可能であった。

産業上利用の可能性

以上説明した通り、本発明は、界面活性剤等の薬剤の使用量を抑制して対象物に付着する汚れを容易に除去することが可能となる。したがって、環境負荷を軽減して対象物表面から汚れを除去することが可能となる。

Claims (6)

1. 水または水性媒体１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、そのあと、上記水に清掃対象物を浸漬する工程と、浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。
2. 水または水性媒体中に清掃対象物を浸漬する工程と、
   上記水または水性媒体中１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、そのあと、
   浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。
3. 水または水性媒体中に清掃対象物を浸漬する工程と、
   上記水または水性媒体中に１００ナノメートル程度の空気泡を生成する工程と、
   上記水または水性媒体中に超音波をかけつつ放置する工程と、
   浸漬したあとの清掃対象物から汚れを除去する工程からなる、清掃対象物の清掃方法。
4. 前記水または水性媒体が電解質を含む電解質溶液であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の清掃対象物の清掃方法。
5. 対象物を浸漬する工程を加温下で行うことを特徴とするとする請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の清掃対象物の清掃方法。
6. 対象物を浸漬する工程を加温下で行うことを特徴とする４項に記載の清掃対象物の清掃方法。
   

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