WO2018142632A1 - ファインバブル生成用組成物および発生装置 - Google Patents

ファインバブル生成用組成物および発生装置 Download PDF

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fine bubble
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浩 飯田
翔 小數賀
石井　裕一
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株式会社 金星
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • C11D2111/42—

Definitions

  • the present invention relates to an aqueous composition and a fine bubble generator for producing fine bubbles having desired characteristics. More specifically, the present invention eliminates the need for equipment such as an aqueous composition and a large pump for producing fine bubbles having characteristics suitable for use in cleaning, and has a small size and low cost. About. Furthermore, the present invention also relates to a cleaning method using fine bubbles generated using the aqueous composition and / or fine bubble generator.
  • fine bubbles called fine bubbles have been used in various fields such as environmental fields such as water purification, industrial fields such as cleaning and combustion improvement, food fields such as sterilization and cleaning, and daily fields such as bathing and health promotion. It is utilized.
  • cleaning using such fine bubbles is expected as a technology with less load on the object to be cleaned and the environment.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-118462 discloses a cleaning device using microbubbles in a cleaning rinsing step.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-83142 discloses a cleaning method in which a cleaning liquid containing a surfactant and microbubbles are combined.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-132712 discloses a fine bubble, a disinfectant, and an interface. It is described that the cleaning effect of the contact lens is improved by adding an activator.
  • Fine bubbles refer to bubbles with a diameter of 100 ⁇ m or less. Among them, visible cloudy bubbles with a diameter of 1 to 100 ⁇ m are referred to as microbubbles, and invisible, colorless and transparent bubbles with a diameter of 1 ⁇ m or less are referred to as ultrafine bubbles. (Fine Bubble Society Association HP: http://www.fb-union.org/index.html).
  • Fine bubbles are very small and have various characteristic properties compared to normal bubbles.
  • the specific surface area is large at the same volume compared to normal bubbles, the physical adsorption force on the working surface at the gas-liquid interface is very large. In any application field, this adsorption action of bubbles is important. Therefore, in order to increase the surface area of bubbles in the same volume, it is preferable to reduce the bubble diameter as much as possible and the bubble density as high as possible.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2006-289183 a liquid containing microbubbles is supplied to a storage tank, and ultrasonic vibration is applied to the liquid. A method and apparatus for crushing microbubbles in a liquid and generating nanobubbles in the liquid is described.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-250138 describes a device that rapidly reduces microbubbles by applying high pressure to the microbubbles contained in the liquid and applying physical stimulation.
  • the cleaning device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-118462 performs washing by a conventional laundry using a washing liquid containing a detergent as usual in a washing step before rinsing.
  • a surfactant is used to improve wettability with an object to be cleaned. No synergistic effect on the bubble cleaning effect has been proposed.
  • the present invention provides an aqueous composition used for producing fine bubbles having desired characteristics suitable for cleaning, and further, by using the fine bubbles, the environment can be cleaned more frequently than before. It is an object of the present invention to provide a cleaning method with less load.
  • a device for generating such fine bubbles requires a high-pressure pump and a large-sized device, which causes a problem of an increase in installation space and introduction cost.
  • a small space-saving and low-cost pump is used with the conventional apparatus, there is a problem in that fine bubbles cannot be sufficiently generated due to restrictions on the amount of water and the water pressure.
  • the present inventors have a smaller particle size than when using normal water when bubbles are generated, and if left for a while after that, a larger particle size than when using normal water is obtained. It came to complete the aqueous composition for producing
  • the present inventors have completed a device that does not require a large pump and is small and low-cost, capable of generating fine bubbles having a sufficiently small bubble diameter and high bubble density. Moreover, the manufacturing method of the fine bubble using such an apparatus has also been completed.
  • aqueous composition and cleaning method comprising one or more components selected from the group consisting of alkali metal salts of casein, polyoxyethylene dodecyl ether, soybean lecithin, sodium 1-octanesulfonate, saponin, and trimethylstearyl ammonium chloride, and water.
  • An aqueous composition for producing fine bubbles comprising one or more components selected from the group consisting of alkali metal salts of casein, polyoxyethylene dodecyl ether, soybean lecithin, sodium 1-octanesulfonate, saponin, and trimethylstearyl ammonium chloride, and water.
  • An aqueous composition for producing fine bubbles for producing fine bubbles.
  • the fine bubble-generating aqueous composition according to (i), wherein the alkali metal salt of casein is sodium caseinate.
  • (Iii) (1) A step of generating fine bubbles using the fine bubble generating aqueous composition according to (i) or (ii), (2) a step in which the fine bubbles generated in the step (1) enter the inside of the object to be cleaned, (3) the step of aggregating the fine bubbles that have entered the inside of the deposit in step (2), and (4) the fine bubbles agglomerated in the step (3) floating, thereby removing the deposit from the object to be cleaned. Peeling process, Including a cleaning method.
  • a fine bubble generating device including a fine bubble generating mechanism for generating a fluid containing fine bubbles from a fluid mixture of liquid and air
  • the fine bubble generation mechanism is A wall that divides the introduction side of the mixed fluid and the discharge side of the fine bubble-containing fluid,
  • the wall has a shape selected from the group consisting of a cone, a frustum, and a column with an open bottom;
  • a through hole for introducing the mixed fluid into the inside of the wall is formed in at least a part of the side surface of the shape defined by the wall, The said mixed fluid is introduce
  • V a gas-liquid inlet pipe for introducing the mixed fluid
  • Cylindrical gas-liquid mixed phase flow generation mechanism in which the gas-liquid inflow pipe is provided at the center of the cylinder
  • the gas-liquid mixed-phase flow generation mechanism is provided so as to bisect the inside, and includes an upper surface having 2 to 4 holes and a lower surface having 2 to 4 holes arranged to be shifted from the holes on the upper surface.
  • a vortex generating mechanism that penetrates the holes and the holes on the lower surface, respectively,
  • a discharge pipe provided on a side surface of the gas-liquid mixed phase flow generation mechanism; Further comprising The bubble generating mechanism is provided on the mixed fluid discharge side of the gas-liquid inflow pipe,
  • a large bubble removal mechanism for separating bubbles having a particle diameter of 1 mm or more;
  • a first partition portion having 2 to 8 communication holes provided between the large-diameter bubble removing mechanism and the adjacent middle tank portion;
  • a middle tank portion through which the mixed fluid flows from the large bubble removing mechanism through the communication hole;
  • a cylindrical skirt provided with a lower opening in the middle tank;
  • a cylindrical eddy current generating mechanism for providing an upper portion in the skirt portion and generating an eddy current by an internal spiral structure;
  • a bubble shredding mechanism for shredding bubbles, disposed in the lower tank part adjacent to the middle tank part, A discharge pipe provided on a side surface of the lower tank portion; Further comprising The fine bubble generating apparatus according to (iv), wherein the bubble generating mechanism is provided downstream of the vortex generating mechanism.
  • a fine bubble generating method wherein the fine bubble generating aqueous composition described in (i) or (ii
  • the fine bubble generating apparatus uses the bubble generating mechanism invented by the present inventors, so that a desired particle size and concentration can be obtained even at a relatively low pressure and a small amount of water compared to the conventional apparatus. Therefore, it is possible to provide a small and low-cost fine bubble generating device.
  • the present inventors have found that the bubble generation mechanism invented by the present inventors, the vortex flow generation mechanism, and the large-diameter bubble separation mechanism can be combined to enable more efficient generation of fine bubbles. It was.
  • Fine bubbles are bubbles with a diameter of 100 ⁇ m or less. Among them, visible white cloudy bubbles with a diameter of 1 to 100 ⁇ m are microbubbles. It is called a bubble. A clear difference between microbubbles and ultrafine bubbles is that the ultrafine bubbles do not scatter visible light and cannot be observed directly with the naked eye, but the presence of microbubbles can be confirmed by cloudiness. In the present invention, the generation of fine bubbles including microbubbles was confirmed by visually confirming such cloudiness. For ultra fine bubbles, the particle size distribution by number distribution was measured by laser diffraction, which will be described in detail below, and the presence thereof was confirmed.
  • millibubble means a bubble of 1 to 100 mm
  • submillible bubble means a bubble of 100 ⁇ m to 1 mm.
  • the generation of these bubbles was confirmed by visual confirmation.
  • Such fine bubbles have various characteristic properties compared to normal bubbles, and in particular, the specific surface of fine bubbles with the same volume is larger than normal bubbles.
  • the physical adsorption force on the working surface at the interface is very large.
  • one of the features of fine bubbles is the self-pressurizing effect. That is, a fine bubble is a substantially spherical bubble in a liquid, but surface tension acts on the gas-liquid interface. Therefore, it is known that the smaller the bubble diameter, the higher the internal pressure of the bubble, and the bubble disappears in the liquid over time.
  • bubbles bubbles
  • bubbles by generating fine bubbles in an aqueous composition containing an additive as described later, bubbles (bubbles) have a small particle size immediately after generation, and then agglomerate to form larger particles. I noticed that it would have a diameter.
  • the detergent is used without using a detergent or the like by bringing the aqueous composition into contact with an object to be cleaned. It was found that the cleaning effect is equivalent to or better than that of the above.
  • the additive added to the aqueous composition will be described.
  • An additive additive refers to an agent having a function of improving the stability and physical properties of a material by adding a predetermined amount of a component to the material.
  • the additive according to the present invention may include, but is not limited to, one or more selected from the group consisting of a surfactant, an emulsifier, a thickener, and a stabilizer.
  • a surfactant an emulsifier
  • a thickener emulsifier
  • a stabilizer e.g., a stabilizer.
  • it may include, but is not limited to, a PH adjuster, a humectant, and the like.
  • Additives used in the present invention are alkali metal salt of casein as a thickener, polyoxyethylene dodecyl ether as a surfactant, sodium 1-octanesulfonate, saponin, trimethylnutaryl ammonium chloride, soybean as an emulsifier It may be one or more compositions selected from the group consisting of lecithin.
  • the additive according to the present invention is preferably sodium caseinate, polyoxyethylene dodecyl ether, trimethylstearyl ammonium chloride, or sodium 1-octanesulfonate, most preferably sodium caseinate.
  • Aqueous composition is a composition in which the aqueous phase is a continuous phase, and refers to an aqueous solution composition containing a water-soluble component.
  • the aqueous phase according to the present invention is a phase containing water.
  • the fine bubble additive according to the present invention can be used in any fine bubble generation method known in the art, and in any of the fine bubble generation methods, washing is performed. Fine bubbles having desired characteristics suitable for the application can be generated.
  • methods for generating fine bubbles are mainly known methods such as an ejector method, a cavitation method, a gas-liquid shearing (swirl flow) method, and a pressure dissolution method.
  • the ejector method is a method of generating bubbles by sending pressurized liquid to the ejector and atomizing the gas that is self-primed by the countless “separation flow” generated inside the ejector.
  • this method by flowing water from a wide flow path to a narrow flow path, and then flowing water again to the wide flow path, the self-primed air is crushed because the pressure is rapidly released, and In a narrow flow path, the flow rate rapidly increases, and the self-sucked air is crushed by the flow rate, whereby the self-sucked air is bubbled.
  • the cavitation method is a method in which a pressurized liquid is sent to a generator having a cavitation structure, and bubbles are generated by precipitating dissolved gas contained in the liquid using a cavitation phenomenon (cavity phenomenon) generated in the structure part. .
  • a pressurized liquid is sent to a generator having a cylindrical structure from the eccentric direction to induce swirl inside the cylinder, and air is cut by the shear stress to generate bubbles. Is the method.
  • the pressure dissolution method is a method in which gas is forcibly dissolved under pressure and bubbles are deposited by decompression (open to the atmosphere). That is, by applying pressure, the gas is excessively dissolved in the liquid beyond the saturation value according to Henry's law, and then the gas dissolved above the saturation value is rebubbled by releasing the pressure. It is.
  • the present invention it is possible to produce fine bubbles having desired characteristics using the aqueous composition according to the present invention by any method, and to the object to be cleaned using the fine bubbles thus produced. It is possible to exert a high detergency without giving a physical stimulus.
  • Embodiment A fine bubble generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the fine bubble generator 20 includes a gas / liquid inflow pipe 21 for introducing a mixed fluid of an aqueous composition and air, a bubble generation mechanism 22 provided on the mixed fluid discharge side of the gas / liquid inflow pipe 21, and a gas / liquid inflow pipe 21.
  • a cylindrical gas-liquid mixed phase flow generating mechanism 25 arranged at the center of the cylinder, and an aqueous composition containing fine bubbles provided on the side surface of the gas-liquid mixed phase flow generating mechanism 25 And a discharge pipe 26.
  • the gas-liquid mixed phase flow generation mechanism 25 has a cylindrical shape, and the gas-liquid inflow pipe 21 penetrates from the upper surface of the cylinder main body to the center of the cylinder, and the end of the gas-liquid inflow pipe 21 on the mixed fluid discharge side is
  • the cylinder body is disposed with a gap from the bottom. Further, the inside of the cylinder main body is divided into two by a vortex generating mechanism 24 into a lower tank portion 23a on the bottom side of the cylinder main body and an upper tank portion 23b on the upper side of the cylinder main body.
  • the eddy current generating mechanism 24 includes an upper surface 27a having 2 to 4 holes and a lower surface 27b having 2 to 4 holes arranged so as to be shifted from the holes on the upper surface 27a.
  • each through hole 28 is disposed obliquely so as to have a certain angle with the surface of the upper surface 27a or the lower surface 27b.
  • the mixed fluid of the water-based composition and air introduced into the gas-liquid inflow pipe 21 is introduced into the bubble generating mechanism 22 where it becomes a mixed fluid containing bubbles.
  • the bubble generating mechanism 22 is made of a hollow member having a conical shape, and has a structure in which one or a plurality of through holes 29 are provided in a part of the conical surface.
  • the mixed fluid introduced into the gas-liquid inflow pipe 21 passes through the through hole 29 from the outside of the bubble generating mechanism 22 and is introduced into the bubble generating mechanism 22 where bubbles are generated.
  • the aqueous composition that has become a mixed fluid containing bubbles by the bubble generation mechanism 22 is discharged from the end of the gas-liquid inflow pipe 21 and introduced into the lower tank portion 23a of the gas-liquid mixed phase flow generation mechanism 25. Subsequently, It passes through the through hole 28 of the vortex generating mechanism 24 and is introduced into the upper tank portion 23 b of the gas-liquid mixed phase generating mechanism 25. Since the through-hole 28 is provided obliquely in the cross-sectional direction as described above, when the aqueous composition containing bubbles passes through the through-hole 28, the aqueous composition containing bubbles is contained in the upper tank portion 23 b. It becomes a vortex.
  • a vortex is created around the pipe of the gas-liquid inflow pipe 21 in the upper tank part 23b, and at that time, an aqueous composition containing a large-diameter bubble with a low specific gravity is inside the upper tank part 23b (the central side of the cylindrical shape).
  • the water-based composition containing bubbles having a small diameter is pushed out of the upper tank part 23b (the outer peripheral side of the cylindrical shape) by centrifugal force. In this manner, an aqueous composition containing a large number of bubbles having a small diameter is generated and discharged through the discharge pipe 26 provided on the side surface of the gas-liquid mixed phase flow generation mechanism 25.
  • the discharge pipe 26 can be provided with a bubble generating mechanism 22 inside the pipe as in the case of the gas-liquid inflow pipe 21.
  • a bubble generating mechanism 22 inside the pipe as in the case of the gas-liquid inflow pipe 21.
  • An aqueous composition containing small bubbles can be obtained.
  • two or more bubble generating mechanisms 22 in the discharge pipe 26 may be arranged in parallel, and the number of bubble generating mechanisms in the entire apparatus 20 is three or more, thereby improving the generation efficiency of fine bubbles. Is possible.
  • the fine bubble generator 30 includes a gas-liquid inflow pipe 37 for introducing a mixed fluid of an aqueous composition and air, a large-diameter bubble removing mechanism 31 that separates bubbles having a relatively large diameter, a large-diameter bubble removing mechanism 31, and its
  • the lower middle tank part 33 is partitioned, the first partition part 32 having a through hole 32a, the middle tank part 33 into which the gas-liquid mixed phase flow from the large-diameter bubble removing mechanism 31 flows, and the lower part in the middle tank part 33
  • the skirt part 34 is arranged with an opening, the eddy current generating part 35 for generating a vortex by a spiral structure, the bubble generating mechanism 36 provided in the eddy current generating part and provided with a through hole 36a, and the lower tank part 40.
  • a bubble shredding mechanism 38 Furthermore, a bubble shredding mechanism 38, a through hole 38a provided on the bubble shredding mechanism 38, and a discharge pipe 39 for discharging a water-based composition containing fine bubbles provided on the side surface of the lower tank part 40, It has.
  • the large-diameter air removal mechanism 31, the middle tank part 33, the lower tank part 40, the skirt part 34, the vortex generator 35, and the bubble shredding mechanism 38 all have a cylindrical shape.
  • the cross section may be a cylindrical shape having a polygon other than a circle.
  • the vortex flows from the outside on the conical bubble generating mechanism 36 through the through hole 36a and is introduced into the bubble generating mechanism 36, where a bubble is generated.
  • a bubble generating mechanism 36 fine bubbles can be sufficiently generated even with a relatively low water pressure and a small amount of water.
  • fine bubbles are further shredded in a cylindrical bubble shredding mechanism 38 arranged perpendicular to the direction of water flow.
  • the aqueous composition containing a large amount of fine bubbles thus generated is discharged from the cylindrical bubble shredding mechanism 38 to the lower tank part 40 through the through hole 38a, and then the drain pipe provided on the side surface of the lower tank part 40 39 is discharged.
  • a plurality of conical bubble generating mechanisms 36 can be arranged as desired.
  • the bubble generating mechanism includes a wall that partitions a liquid-air mixed fluid introduction side and a bubble-containing fluid discharge side, and the wall has a conical opening at the bottom.
  • a through hole for introducing the mixed fluid into the wall is formed on at least a part of the side surface of the shape defined by the wall, the frustum, and the column. ing.
  • the mixed fluid is introduced into the wall through the through hole, becomes a bubble-containing fluid, and is discharged from the opening at the bottom.
  • the number of through holes provided in the wall of the bubble generating mechanism according to the present invention is preferably 3 to 6, and is preferably provided at equal intervals around the wall.
  • the shape of the hole can be any shape, and is not limited, but is preferably a circle.
  • the inner diameter is 2 mm to 10 mm, preferably 2 mm to 6 mm.
  • the height can be 8 mm to 50 mm, preferably 10 mm to 30 mm, most preferably 12 mm to 25 mm, and the inner diameter of the bottom can be 6 mm to 20 mm, preferably 8 mm to 18 mm, most The thickness may preferably be 10 mm to 16 mm.
  • the height of the truncated cone portion can be 8 mm to 50 mm, preferably 10 mm to 30 mm, most preferably 12 mm to 25 mm, and the inner diameter of the upper bottom portion can be 5 mm to 10 mm, preferably It can be 6 mm to 9 mm, most preferably 7 mm to 8 mm, and the inner diameter of the lower bottom can be 6 mm to 20 mm, preferably 8 mm to 18 mm, and most preferably 10 mm to 16 mm.
  • the height can be 8 mm to 50 mm, preferably 10 mm 30 mm, most preferably 12 mm to 25 mm, and the inner diameter of the bottom is 6 mm to 20 mm, preferably 8 mm to 18 mm, most preferably It can be 10 mm to 16 mm.
  • the thickness of the wall constituting the bubble generating mechanism is 0.5 mm to 8 mm, preferably 1 mm to 5 mm, most preferably 2 mm to 3 mm, preferably a metal such as an aluminum alloy, stainless steel, brass, or a resin. Manufactured by.
  • the number of through-holes can be 2 to 8, preferably 2 to 6, most preferably 2 to 4, and when a plurality of through holes are arranged, they are preferably spaced at equal angles. Deploy. For example, when there are two through holes, they are arranged at an angle of 180 °.
  • the hole can be disposed at a position 2 mm to 18 mm, preferably 3 mm to 15 mm, most preferably 5 mm to 10 mm downward in the axial direction from the top of the cone.
  • the hole can be disposed at a position of 1 mm to 18 mm, preferably 2 mm to 15 mm, and most preferably 2 mm to 10 mm downward in the axial direction from the upper base.
  • the diameter of the hole is 1 mm to 4 mm, preferably 1 mm to 3 mm, and most preferably 2 mm to 3 mm when using a pump with an output of 8.9 L / min. It is preferable that the diameter of the hole is appropriately changed depending on the performance of the pump used.
  • the inner diameter of the outer tube of the two types of tubes of the vortex generating mechanism should be 10 mm to 30 mm, preferably 15 mm to 25 mm, and most preferably 17 mm to 20 mm. Can do. Further, the inner diameter of the inner tube can be 6 mm to 24 mm, preferably 11 mm to 21 mm, and most preferably 13 mm to 16 mm.
  • the length of the outer tube of the vortex generating mechanism can be 25 mm to 95 mm, preferably 30 mm to 85 mm, and most preferably 35 mm to 75 mm.
  • the length of the inner tube is 35 mm to 95 mm, preferably 45 mm to It can be 85 mm, most preferably 55 mm to 75 mm.
  • the helical pitch of the helical member formed on the inner surface of the inner tube can be 1 mm to 30 mm, preferably 5 mm to 20 mm, and most preferably 10 mm to 15 mm.
  • the groove width of the spiral member can be 2 mm to 20 mm, preferably 3 mm to 15 mm, and most preferably 5 mm to 10 mm.
  • the length of the grooved portion on the inner surface can be 10 mm to 85 mm, preferably 20 mm to 75 mm, and most preferably 30 mm to 60 mm.
  • a plurality of bubble generating mechanisms 36 may be arranged in parallel in the middle tank portion 33 of the fine bubble generating device 30 shown in FIG.
  • two bubble generating mechanisms 36 can be arranged in parallel. When arranged in parallel, it is less affected by the output performance of the pump than when arranged in series.
  • the bubble generating mechanism and another bubble generating mechanism can be used in combination in the middle tank portion 33 of the fine bubble generating device 30 shown in FIG.
  • a pressure dissolution type mechanism can be used (not shown).
  • the concentration of the generated bubbles can be further improved.
  • the pressure of the entire apparatus is increased by providing the pressure dissolution mechanism, the pressure of the pressure dissolution mechanism is preferably low for downsizing, for example, 0.2 MPa to The pressure is preferably 0.15 MPa.
  • a plurality of vortex generating mechanisms 35 and bubble generating mechanisms 36 may be arranged in series in the middle tank portion 33 of the fine bubble generating device 30 shown in FIG. Not shown).
  • the first vortex generating mechanism, the first bubble generating mechanism, the second vortex generating mechanism, and the second bubble generating mechanism can be alternately arranged.
  • the number can be two or more depending on desired conditions, but preferably two to four.
  • the middle tank portion 33 of the fine bubble generating device 30 shown in FIG. 5 further includes a mechanism for coarsely crushing bubbles upstream of the vortex generating mechanism 35 and the bubble generating mechanism 36. May be.
  • a mechanism for coarsely crushing bubbles upstream of the vortex generating mechanism 35 and the bubble generating mechanism 36 May be.
  • Such a mechanism is not limited to these, but may be, for example, a Venturi tube or a horizontal cylinder that is disposed in a direction perpendicular to the axial direction and communicates with the front and rear mechanisms.
  • the lower tank section 40 includes a bubble crushing section 38 that further crushes and amplifies fine bubbles generated in the middle tank section 33, and a discharge pipe 39 that discharges the generated fine bubbles. Bubbles generated in the intermediate tank portion 33 are supplied to the bubble pulverizing portion 38 through the lower opening of the bubble generating mechanism 36 and further pulverized in the pulverizing portion 38.
  • the bubble crushing section 38 has a hollow cylindrical shape arranged perpendicular to the axial direction.
  • the upper and lower bases of the cylinder are closed, and a plurality of holes 38a are provided on the circumferences of both ends thereof.
  • the swirl flow including the bubbles flowing into the pulverizing section 38 in the axial direction of the middle tank section is changed in the direction perpendicular to the axial direction, whereby the bubbles can be pulverized more finely.
  • the finely pulverized bubbles are discharged from a plurality of holes 38a on the cylinder, amplified in the lower tank portion 40 including the cylinder, and then discharged from the fine bubble generator 30 through the discharge pipe 39. .
  • the cylinder has a length of 20 mm to 50 mm, preferably 25 mm to 45 mm, most preferably 30 mm to 40 mm, an inner diameter of 5 mm to 30 mm, preferably 10 mm to 25 mm, most preferably 15 mm to 20 mm.
  • the number of holes on the cylinder may be 2 to 10, preferably 2 to 8, and most preferably 4 to 8.
  • the size of the hole is 1 mm to 6 mm, preferably 2 mm to 5 mm, and most preferably 3 mm to 4 mm.
  • the holes are preferably arranged at equal intervals on the circumference.
  • the shape of the hole can be any shape and is not limited, but is preferably a circle.
  • the thickness of the cylindrical wall can be 1 mm to 5 mm, preferably 1 mm to 4 mm, and most preferably 2 mm to 3 mm, and is preferably made of a metal such as an aluminum alloy, stainless steel, brass, or a resin. .
  • a mechanism for adjusting the granularity of bubbles may be further provided downstream of the bubble generating mechanism (not shown).
  • a mechanism is not limited to these, but may be, for example, a Venturi tube, ultrasonic grinding, or the like. More specifically, for example, the water flowing in from the bubble generating mechanism is discharged to the opposite side to the discharge port 39, and the direction is changed in the lower tank portion 40, so that a large lump of bubbles is crushed or the wall portion It can be further pulverized by the impact of colliding with. By arranging these mechanisms, the fine bubbles generated in the previous step can be further pulverized.
  • a bubble generating mechanism can be further arranged in the discharge pipe 39 of the lower tank portion 40.
  • the bubble generating mechanism preferably has the same structure as that arranged in the middle tank portion 33.
  • the number of bubble generating mechanisms arranged in the discharge pipe 39 is 1 to 4.
  • the upper tank part 31, the middle tank part 33, and the lower tank part 40 are connected in any form as long as they are connected in this order. Can be arranged.
  • the upper tank part 31 can be arranged independently, and the middle tank part 33 and the lower tank part 40 can be vertically stacked.
  • the middle tank portion 33 can be arranged below the upper tank portion 31 and the lower tank portion 40 can be arranged vertically in a row under the middle tank portion 33.
  • the fine bubble generating apparatus according to the present invention is not limited to these combinations, and is arranged in any combination that can exert the effects according to the present invention, depending on the desired apparatus size and bubble generation concentration / amount. can do.
  • the fine bubble particle size was measured under the following conditions.
  • Equipment Measuring equipment Microtrac series (microtrac version 10.5.3-225R) (Microtrac Bell)
  • Optical bench MT3000II According to the measurement method using this measuring instrument, it is possible to measure a particle size of submicron or less, and there is no influence on the measurement value due to the influence factor of the sample.
  • the cumulative 50% particle size, the average particle size, and the most frequent particle size are used.
  • the definition is described below for each particle size.
  • Cumulative 50% particle size is the particle size ( ⁇ m) at which the cumulative curve becomes 50% when the cumulative curve is determined with the total volume of fine bubble granules as 100%. .
  • This index is generally used as one of the parameters for evaluating the particle size distribution as a cumulative median point (Median diameter). It is an average diameter obtained from a hypothetical number distribution obtained by average particle diameter calculation. In this case, all particles are assumed to be spherical. Is the most frequent particle diameter of the most frequent particle size, out of a population of fine bubble granules, it refers to the highest existence frequency particle size.
  • the cleaning method using fine bubbles generated using the aqueous composition according to the present invention is to perform cleaning by causing fine bubbles generated using the additive according to the present invention to act on the surface to be cleaned of the object to be cleaned. It is. Specifically, by immersing the object to be cleaned in water containing fine bubbles generated using the aqueous composition according to the present invention for a predetermined time, without giving physical stimulus such as friction, the object to be cleaned Wash.
  • fine bubbles generated by any known method may be used, but it is preferably generated by the device 20 shown in FIG.
  • Fine bubbles generated using the aqueous composition according to the present invention have a small particle size immediately after generation, compared with bubbles generated in water containing no additive, and then agglomerate to give a larger particle size. It is characterized by having.
  • sodium caseinate that is less irritating to the body among the above-mentioned additives.
  • any water such as tap water, well water, hot spring water, etc. can be used.
  • Evaluation method of cleaning effect The cleaning effect of each sample was evaluated based on the cleaning effect value.
  • the cleaning effect value was calculated by quantifying (grayscale) the degree of contamination from the sample image data.
  • the object to be cleaned using the fine bubble according to the present invention is not particularly limited as long as it can be wetted with water.
  • dirt such as sebum due to contact with the human body Can be mentioned.
  • examples of such an article include clothes such as uniforms and winter clothes, and linens such as sheets and pillow covers.
  • examples of the object to be cleaned using the fine bubble according to the present invention include a part of the human or animal body such as human or animal skin or hair.
  • fine bubbles are generated in bathing water or hot water used in a shower during bathing, and used to wash a part of a human or animal body.
  • Example 1 Fine bubble cleaning ability test 1 The cleaning ability test of fine bubbles generated using the aqueous composition for generating fine bubbles according to the present invention was performed as follows using a pig skin sample as an object to be cleaned.
  • Test conditions (1) Sample Pig skin: Cut leather Craft flower (shibu pig) Solid cut to 2cm x 2cm Artificial dirt: Chocolate color 10wt%, Sorbitan monopalmitate 25wt% Edible soybean oil 65wt% (2) Cleaning test conditions Water tank volume: 4L Hot water temperature: 40 ° C Number of specimens: 3 times each Three samples of tap water with sodium caseinate added at concentrations of 0.01 mass%, 0.005 mass%, and 0.002 mass% are prepared. As controls, tap water in which fine bubbles are generated and tap water that does not generate fine bubbles are prepared.
  • Test procedure (1) Photograph the surface of pig skin with a microscope. (2) Stretch 3.5 mg / cm 2 of artificial dirt on the pork skin surface with a medicine basket, and photograph the surface with a microscope. (3) Immerse in a bubble solution generated using the fine bubble generator 20 shown in FIG. 4 according to the inventors' invention including one conical bubble generating mechanism 22 for a predetermined time (5 minutes). . As a control, it is similarly immersed in tap water in which fine bubbles are generated and tap water in which fine bubbles are not generated for 5 minutes. In addition, the tap water in which fine bubbles are not generated is circulated with a pump during the test. (4) Lightly absorb the moisture on the surface with a paper towel. (5) After confirming that the pig skin is completely dried, the surface is photographed with a microscope.
  • Example 2 Fine bubble cleaning ability test 2 As a test condition sample, the skin on the back of a human hand (attachment part: 5 cm ⁇ 5 cm) was used, and as an artificial contaminant, 106.8% by weight of oleic acid of 10 mg / cm 3 and 2.2% by weight of sudan IV (oil red) The procedure was the same as Example 1 except that was used.
  • a cleaning effect value is used as an evaluation index of the cleaning effect when each additive is added.
  • the cleaning effect value is calculated as follows.
  • Formula: (Grayscale value before washing)-(Grayscale value after washing) The gray scale value was automatically calculated using image processing software. Specifically, it is as follows. 1. Install a sample with pollutants attached in a box that is fixed so that light from the outside environment does not enter, and a light is installed to keep the brightness constant. Photograph the sample prepared in 2.1. At this time, the test is performed using six samples for each cleaning condition, and the same sample is photographed three times (a total of 18 images). 3. Similarly, the sample after washing is photographed according to the procedures 1 and 2. 4). About the obtained image, a gray scale is measured using GIMP of image processing software. 5).
  • the resulting gray scale 3 replicates of each sample are averaged, and the average values of 6 samples are compared before and after washing. At this time, the difference between the gray scale values before and after cleaning is defined as a cleaning effect value.
  • the washing evaluation value is 3 or more and the average value of three repetitions is set as the gray scale of each specimen, the significance level when comparing before and after washing is calculated by T test, and p ⁇ 0.05. Suppose that there is a significant difference.
  • the results of the cleaning test are shown in Table 1 below. The minimum value of the additive concentration that exhibits the cleaning effect for each additive was examined. 0.008% for sodium caseinate, 0.003% for polyoxyethylene dodecyl ether, 0.01% for soy lecithin, 0.01% for saponin, and 0.01% or more for trimethylstearylammonium In this case, the cleaning effect was confirmed.
  • the fine bubble generator 20 generates fine bubbles in water containing 0.01% sodium caseinate, which is one of the additives according to the present invention. It was. The particle size of the sample after 5 minutes from the operation of the apparatus and after 5 minutes from the stop was measured under the above measurement conditions.
  • Example 5 Change in Fine Bubble Size over Time To verify the relationship between the cleaning effect of each additive and the change in particle size over time, it was added at a concentration of 0.01% on a different day from Example 1. Fine bubbles were generated in water to which an agent was added, and the cumulative 50% particle size was measured 5 minutes after the start of operation of the fine bubble generator and 5 minutes after the device was stopped. The results are listed in Table 3 below.
  • the washing value of sodium 1-octanesulfonate is high even when not used in combination with fine bubbles. Since it has detergency, it is considered that this is because the detergency of the composition is high.
  • fine bubbles generated using the aqueous additive according to the present invention have superior detergency compared to fine bubbles generated without using the additive.
  • Example 6 Difference in bubble generation due to difference in structure between bubble generation mechanism and eddy current generation mechanism The influence of the bubble generation mechanism and eddy current generation mechanism on the bubble generation situation was tested.
  • Bubble generating mechanism As a bubble generating mechanism used in the fine bubble generating apparatus of the present invention, a conical shape is provided with two holes at an angle of 180 ° (that is, the opposite side across the center) ( (Height: 25 mm, bottom inner diameter: 16 mm, hole diameter: 2 mm) was used.
  • it has a rectangular parallelepiped shape (height: 25 mm, length: 10 mm, width: 10 mm), and two holes are provided at an angle of 180 ° (that is, on opposing planes).
  • the skirt portion has no skirt portion and the skirt portion has a length of Half of them were used.
  • Table 4 The results of bubble generation are summarized in Table 4 below.
  • Example 6-1 uses a cone as the generating mechanism, and the skirt portion (outer tube) is shifted 5 mm above the lower end of the second tank portion.
  • Example 6-2 the generation mechanism is removed, and the skirt portion is installed in the same manner as in Example 6-1.
  • Example 6-1 fine bubbles were generated satisfactorily. Therefore, it was found that fine bubbles were generated by the presence of the cone-shaped generation mechanism even under conditions where fine bubbles were not generated without the generation mechanism of the cone shape. Therefore, it is considered that the bubble generation mechanism plays an important role in order to generate fine bubbles with a low water pressure and a small amount of water.
  • Example 6-3 the shape of the generating mechanism is a rectangular parallelepiped, and the skirt portion is installed in the same manner as in Example 6-1.
  • the shape of the bubble generating mechanism is preferably a cone rather than a rectangular parallelepiped.
  • Example 6-4 the generation mechanism uses a cone as in Example 6-1 and the skirt portion is removed.
  • the test was carried out using the apparatus in this example, not a fine bubble but a large-diameter millibubble was generated.
  • Example 6-5 when the length of the skirt part was half that of Example 6-1, most of the bubbles were generated in millibubbles and only a small amount of microbubbles were generated. From these results, it is considered that the air mass having a strong buoyancy and a large size that inhibits the fine bubble formation from flowing into the vortex generating mechanism and the conical bubble generating mechanism.
  • Example 7 Effect of Conical Bubble Generation Mechanism on Generation Limit Pressure
  • the cone generation mechanism is removed.
  • the amount of water introduced into the apparatus was changed and the generation of fine bubbles was compared with the one with a normal cone-shaped generation mechanism.
  • the test was performed under the same conditions as in Example 6-1 of Example 6 except for the presence or absence of the cone and the amount of water to be introduced. The results are listed in Table 5 below.
  • the bubble generator according to the present invention When the bubble generator according to the present invention is used, it is possible to generate fine bubbles having a sufficient concentration at a device inlet pressure of 0.1 MPa, which is lower than that of a conventional device. Since it is possible to generate a sufficient concentration for use in a desired application at a lower pressure than before, there is no need to use a high-pressure large pump, and fine bubbles are generated with excellent installation space and cost.
  • An apparatus can be provided.
  • the fine bubble generating apparatus can generate fine bubbles to the extent that is not inferior to that of a conventional large apparatus without using a large pump.
  • Example 8 Effect of the Position and Number of Holes on a Cone on Bubble Generation
  • the position and number of holes were defined by parameters a to f.
  • a is the axial distance from the cone bottom to the hole lower end
  • b is the axial distance from the cone top to the hole upper end
  • c is the number of holes
  • d is the inner diameter of the hole
  • e is the cone bottom.
  • f is the axial length of the cone
  • g is the hole arrangement angle.
  • the hole size has an inner diameter of 1 to 4 mm.
  • the preferred size varies depending on the amount of water to be set, it is necessary to adjust it appropriately.
  • the number is 6 or less.
  • the pump output water amount was increased to 22 L / min under the same conditions as in Example 8-1 of this example, it was confirmed that fine bubbles were sufficiently generated up to an inner diameter of the hole of 8 mm. Furthermore, when the inner diameter of the hole was 10 mm, the generation of fine bubbles could be confirmed although the concentration was low. Accordingly, when used in the apparatus according to the present invention, the preferred range of the inner diameter of the hole provided in the conical portion of the bubble generating mechanism is 1 to 10 mm.
  • Example 9 Fine Bubble Generation Test Using Improved Form Fine bubbles were generated using the fine bubble generating apparatus shown in FIG. 4, and the particle size was measured.
  • Particle size measurement condition measurement equipment Microtrac series (microtrac version 10.5.3-225R)
  • Optical stand MT3000II Water tank volume: 4L
  • Fine bubbles were generated in water containing 0.01% tap water and sodium caseinate. The particle size of the sample after 5 minutes from the operation of the apparatus and after 5 minutes from the stop was measured under the above measurement conditions.
  • Example 10 Ultra Fine Bubble Generation Test When the fine bubble generating apparatus shown in FIG. 4 was used, the occurrence of ultra fine bubbles accompanying the generation of fine bubbles was confirmed.
  • Particle size distribution measurement condition measurement equipment Microtrac series (microtrac version 10.5.3-225R) Optical stand: UPA-UZ Water tank volume: 4L
  • an aqueous composition for producing fine bubbles, a cleaning method using fine bubbles, a fine bubble generating device, and a manufacturing method of fine bubbles using the device include, for example, washing clothes and the like, medical Useful for bathing in facilities.

Abstract

本発明は、所望の特性を有するファインバブルを生成するための水系組成物およびファインバブル発生装置に関する。より具体的には、本発明は、洗浄に用いるのに適する特性を有するファインバブルを生成するための水系組成物および大型ポンプ等の設備が不要であり、サイズが小さくコストの低いファインバブル発生装置に関する。さらに、本発明は、該水系組成物および／またはファインバブル発生装置を用いて生成したファインバブルによる洗浄方法にも関する。

Description

ファインバブル生成用組成物および発生装置 関連出願の相互参照
　本願は、２０１７年１月３１日に出願された日本出願である特願２０１７－０１５８４６及び特願２０１７－０１５８６３に基づく優先権を主張するものであり、それらの開示内容全体は、参照されることにより本明細書の開示の一部とされる。
　本発明は、所望の特性を有するファインバブルを生成するための水系組成物およびファインバブル発生装置に関する。より具体的には、本発明は、洗浄に用いるのに適する特性を有するファインバブルを生成するための水系組成物および大型ポンプ等の設備が不要であり、サイズが小さくコストの低いファインバブル発生装置に関する。さらに、本発明は、該水系組成物および／またはファインバブル発生装置を用いて生成したファインバブルによる洗浄方法にも関する。
　介護施設や病院等で利用されるレンタル衣類やリネン類、警備会社等で利用されるユニフォーム類は、衛生管理上の理由から清潔さが求められている。そのため頻繁に洗濯が行われており、クリーニング排水による環境への影響が懸念されている。更に、そのような頻繁な洗濯によってもたらされる、洗浄対象物である衣類等の傷みも避けられないものとなっている（マイクロ・ナノバブル水の洗浄に関わる基本性能：共立女子短期大学生活科学科紀要）。
　また、介護施設や病院等においては、入院患者や高齢者の身体の清潔さを保つために、入浴や清拭が行われているが、多くの場合には、皮膚に負荷をかけるのは好ましくない。特に皮膚疾患を有している患者や高齢者にとって、皮膚が汚れていると症状が悪化するため清潔にすることが必要であるものの、皮膚への刺激は避けなければならない。そのため、皮膚に物理的な刺激を与えることの少ない洗浄方法が求められている。
　ところで、近年、ファインバブルと呼ばれる微小な泡が、水質浄化などの環境分野、洗浄や燃焼改善などの産業分野、殺菌や洗浄などの食品分野、風呂や健康増進などの日常分野といった様々な分野において活用されている。また、そのようなファインバブルを利用した洗浄が、洗浄対象物や環境への負荷が少ない技術として期待されている。例えば、ファインバブルを用いた洗浄方法としては、特開２００５－１１８４６２号公報には、クリーニングの濯ぎ工程においてマイクロバブルを用いるクリーニング装置が開示されている。また、特開２００７－８３１４２号公報には、界面活性剤を含む洗浄液とマイクロバブルとを組み合わせた洗浄方法について開示されており、特開２０１６－１３２７１２号公報には、ファインバブルと消毒剤および界面活性剤を添加することで、コンタクトレンズの洗浄効果が向上することが記載されている。
　ファインバブルとは、直径１００μｍ以下の気泡のことをいい、その内、直径１～１００μｍの目視可能な白濁の気泡をマイクロバブル、直径１μｍ以下の目視不可能な無色透明なものをウルトラファインバブルという（ファインバブル学会連合ＨＰ：http://www.fb-union.org/index.html）。
　ファインバブルは、非常に微小であるために、通常の気泡に比べて様々な特徴的な性質を有している。特に、通常の気泡に比べて同じ容積では比表面積が大きいことから、気液界面での作用面における物理的吸着力が非常に大きくなっている。いずれの応用分野においても、気泡のこの吸着作用が重要であり、したがって、同一体積中の気泡の表面積をなるべく大きくするために、気泡径をなるべく小さく、気泡の密度をなるべく高くすることが好ましい。
　現在知られているファインバブル発生装置としては、例えば、特開２００６－２８９１８３号公報には、マイクロバブルを含む液体を貯留槽へ供給し、この液体に対して超音波振動を印加することにより、液体中のマイクロバブルを圧壊し、液体中にナノバブルを生成する方法および装置が記載されている。また、特開２０１２－２５０１３８号公報には、液体中に含まれる微小気泡に高圧を印加し、物理的刺激を加えることにより、微小気泡を急激に縮小させる装置が記載されている。
特開２００５－１１８４６２号公報 特開２００７－８３１４２号公報 特開２０１６－１３２７１２号公報 特開２００６－２８９１８３号公報 特開２０１２－２５０１３８号公報
マイクロ・ナノバブル水の洗浄に関わる基本性能：共立女子短期大学生活科学科紀要 ファインバブル学会連合ホームページ　http://www.fb-union.org/index.html
　しかしながら、そのような洗浄については十分に検討がなされているとはいえず、高い衛生状態を求められるような分野においては、ファインバブルのみを用いた洗浄では十分な効果が得られているとはいえない。例えば、特開２００５－１１８４６２号公報に記載されたクリーニング装置は、濯ぎの前の洗い工程では、従来通り洗剤を含む洗浄液を用いて従来通りのランドリーによって洗濯を行うものである。また、特開２００７－８３１４２号公報や特開２０１６－１３２７１２号公報では、被洗浄物との濡れ性を高めるために界面活性剤を使用したものであり、選択される界面活性剤の種類とファインバブルの洗浄効果についての相乗的な効果は何ら提案されていない。
　このように、先行技術文献のいずれにおいても、ファインバブルによる洗浄効果の向上についてのメカニズムは十分に解明されておらず、また、ファインバブルと添加剤との組み合わせにより洗浄効果が向上する等の、洗浄効果を向上するための諸条件の解明は十分になされているとはいえない。
　上記のように、排水による環境への負荷が小さく、且つ、被洗浄物への物理的刺激の少ない洗浄方法であるファインバブルを用いた洗浄方法において、洗剤等を併用することなく洗剤と同等またはそれ以上の洗浄力を有する水系組成物が求められている。
　したがって、本発明は、洗浄に適した所望の特性を有するファインバブルを生成するために用いる水系組成物を提供し、さらに、当該ファインバブルを用いることにより、従来よりも環境にも洗浄対象物にも負荷の少ない洗浄方法を提供することを目的とする。
　また、そのようなファインバブルを発生させるための装置は、高圧ポンプや大型の装置を要し、そのため設置スペースや導入コストの増大の問題があった。また、従来の装置のままで省スペース・低コストの小型ポンプを用いる場合には、水量および水圧に制限があるため、ファインバブルの発生が十分に得られないという問題があった。
　したがって、従来の装置よりも、低い水圧および少ない水量であっても所望の量のファインバブルを発生することができる、小型で低コストのファインバブル発生装置が求められている。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、バブル発生時には通常の水使用時よりも小さい粒径を有し、その後しばらく放置すると、通常の水使用時よりも大きな粒径を有するようになる、洗浄用のマイクロバブルを生成するための水系組成物を完成するに至った。また、そのようにして得られたマイクロバブルを用いた効果的な洗浄方法も完成するに至った。
　さらに、本発明者らは、大型のポンプを必要とせず小型かつ低コストで、十分に気泡径が小さく、気泡密度の高いファインバブルを発生させることができる装置を完成するに至った。また、そのような装置を用いた、ファインバブルの製造方法も完成するに至った。
　したがって、本発明によれば、以下の水系組成物および洗浄方法が提供される。
　（i）カゼインのアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、大豆レシチン、１－オクタンスルホン酸ナトリウム、サポニン、およびトリメチルステアリルアンモニウムクロリドからなる群から選択される１以上の成分と水を含んでなる、ファインバブル生成用水系組成物。
　（ii）前記カゼインのアルカリ金属塩が、カゼインナトリウムである（ｉ）に記載のファインバブル生成用水系組成物。
　（iii）（１）（i）または（ii）に記載のファインバブル生成用水系組成物を用いてファインバブルを生成する工程、
　　　　 （２）工程（１）で生成したファインバブルが、被洗浄物の付着物内部に入り込む工程、
　　　　 （３）工程（２）で前記付着物内部に入り込んだファインバブルが凝集する工程、及び
　　　　 （４）工程（３）で凝集したファインバブルが浮上することにより、前記付着物を前記被洗浄物から剥離する工程、
を含む、洗浄方法。
　また、本発明によれば、以下のファインバブル発生装置および製造方法が提供される。
　（iv）液体と空気との混合流体からファインバブル含有流体を発生させるためのファインバブル発生機構を備えたファインバブル発生装置であって、
　　前記ファインバブル発生機構は、
　　前記混合流体の導入側と、ファインバブル含有流体の排出側とを区画する壁を備え、
　　前記壁は、底部が開口した錐体、錐台および柱体からなる群から選択される形状を有し、
　　前記壁で区画された形状の側面の少なくとも１部に、混合流体を壁の内側に導入するための貫通孔が形成されており、
　　前記混合流体は、貫通孔を通じて壁内部に導入され、ファインバブル含有流体となって前記開口部から排出されることを特徴とする、ファインバブル発生装置。
　（v）前記混合流体を導入する気液流入管と、
　　前記気液流入管を筒の中心に設けた円筒状の気液混相流発生機構と、
　　前記気液混相流発生機構内部を二分するように設け、２～４個の孔を有する上面と前記上面の孔とずらして配置された２～４個の孔を有する下面を備え、前記上面の孔と前記下面の孔とはそれぞれ対応するように貫通する渦流発生機構と、
　　前記気液混相流発生機構の側面に設けた排出管と、
をさらに備え、
　　前記バブル発生機構が前記気液流入管の混合流体排出側に設けられており、
　　前記気液流入管は前記円筒の上面から中心に貫通し、かつ混合流体排出側の端部を筒本体の底部と隙間を空けて設けた、（iv）に記載のファインバブル発生装置。
　（vi）前記混合流体を導入する気液流入管と、
　　１ｍｍ以上の粒径を有する気泡を分離する大径気泡除去機構と、
　　前記大径気泡除去機構とそれに隣接する中槽部の間に設けた、２～８個の連絡孔を有する第１仕切部と、
　　前記連絡孔を介して前記大径気泡除去機構から前記混合流体が流入する中槽部と、
　　前記中槽部内に下部を開口させて設けた円筒状のスカート部と、
　　前記スカート部内に上部を開口させて設け、内部の螺旋構造により渦流を発生させる円筒状の渦流発生機構と、
　　前記中槽部に隣接する下槽部内に配置した、気泡を細断する気泡細断機構と、
　　前記下槽部の側面に設けた排出管と、
をさらに備え、
　　前記バブル発生機構が、前記渦流発生機構下流に設けられている、（iv）に記載のファインバブル発生装置。
（vii）（i）または（ii）に記載のファインバブル生成用水系組成物を、（iv）～（vi）のいずれかに記載のファインバブル発生装置に使用する、ファインバブル発生方法。
　本発明による水系組成物を用いて生成したファインバブルを用いて洗浄することにより、周囲環境への負荷を抑え、被洗浄物である衣類や人の皮膚などへの物理的刺激を軽減しながら、被洗浄物に応じた所望の清潔さを実現することが可能となる。
　本発明によるファインバブル発生装置は、本発明者らが発明したバブル発生機構を用いることにより、従来の装置と比較して、比較的低い圧力および少ない水量であっても、所望の粒径および濃度のファインバブルを発生させることが可能であり、したがって小型かつ低コストのファインバブル発生装置を提供可能にするものである。
　また、本発明者らは、本発明者らが発明したバブル発生機構と、渦流発生機構、および大径気泡分離機構を組み合わせることにより、更に効率的なファインバブルの発生を可能にすることを見出した。
カゼインナトリウム添加時（０．０１質量％、０．００５質量％、０．００２質量％）および組成物無添加時のファインバブルによる洗浄試験前後、ならびに本発明による組成物無添加時のファインバブルなしでの洗浄試験前後の比較写真である。 油状汚れに入り込んだファインバブルの写真である。 本発明によるファインバブルによる付着物剥離の概念図である。 本発明の一態様によるファインバブル発生装置および該装置の渦流発生機構の概略図である。 本発明の別の一態様によるファインバブル発生装置の概略図である。 本発明のファインバブル発生装置のバブル発生機構の好ましい形態例である。 本発明のバブル発生機構の概略図である。
ファインバブル
　ファインバブルとは、直径１００μｍ以下の気泡のことをいい、その内、直径１～１００μｍの目視可能な白濁の気泡をマイクロバブル、直径１μｍ以下の目視不可能な無色透明なものをウルトラファインバブルという。マイクロバブルとウルトラファインバブルとの明確な差は、ウルトラファインバブルでは可視光を散乱しないため肉眼では直接観察できず、マイクロバブルでは白濁により存在を確認できる点である。本発明においては、マイクロバブルを含むファインバブルの発生確認は、このような白濁を目視で確認することにより行った。またウルトラファインバブルについては、以下で詳述するレーザー回折により個数分布による粒度分布を測定し、その存在を確認した。
ウルトラファインバブルの粒度分布測定方法
　ウルトラファインバブルの個数分布による粒度分布測定は、以下の条件にて行った。
　分析装置：測定機器　マイクロトラックシリーズ（microtrac version 10.5.3-22tR）（マイクロトラック・ベル株式会社）
　バブル発生装置：図４に記載の装置　　　バブル発生溶媒：水道水（室温）
ミリバブル・サブミリバブル
　本発明において、ミリバブルとは、１～１００ｍｍの気泡のことをいい、サブミリバブルとは、１００μｍ～１ｍｍの気泡のことをいう。本発明においては、これらのバブルの発生確認は目視で確認することにより行った。
　そのように微小なファインバブルは、通常の気泡に比べて様々な特徴的な性質を有しており、特に、通常の気泡に比べて同じ容積のファインバブルでは比表面積が大きいことから、気液界面での作用面における物理的吸着力は非常に大きくなっている。
　また、ファインバブルの特徴の一つに自己加圧効果がある。即ち、ファインバブルは液体中でほぼ球形をした気泡であるが、その気液界面には表面張力が作用する。そのため、気泡直径が小さい程、気泡の内圧が高くなり、時間経過とともに気泡が液中で消滅してしまうことが知られている。本発明においては、後記するような添加剤を含む水系組成物中でファインバブルを発生させることで、気泡（バブル）は、発生直後は小さい粒径を有し、その後、凝集してより大きな粒径を有するようになることに気づいた。そして、驚くべきことに、このようなファインバブルが水系組成物に長時間存在している状態で、当該水系組成物を被洗浄物に接触させることにより、洗剤等を用いることなく、洗剤を使用したときと同等またはそれ以上の洗浄効果を奏することが判明した。以下、水系組成物に添加する添加剤について、説明する。
添加剤
　添加剤とは、ある素材に所定の量の成分を加えることにより、その素材の安定性や物理性状等を改善する機能を有する剤をいう。本発明による添加剤として、これらに限定されるものではないが、界面活性剤、乳化剤、増粘剤、安定剤からなる群から選択される１つ以上のものを含んでいてもよい。また、所望により、これらの１つ以上の添加剤に加え、以下に限定されるものではないが、ＰＨ調整剤、保湿剤などを含んでいてもよい。
　本発明において用いられる添加剤は、増粘剤であるカゼインのアルカリ金属塩、界面活性剤であるポリオキシエチレンドデシルエーテル、１－オクタンスルホン酸ナトリウム、サポニン、トリメチルヌテアリルアンモニウムクロリド、乳化剤である大豆レシチンからなる群から選択される１以上の組成物とすることができる。本発明による添加剤は、好ましくは、カゼインナトリウム、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、トリメチルステアリルアンモニウムクロリド、または１－オクタンスルホン酸ナトリウムであり、最も好ましくはカゼインナトリウムである。これら添加剤を水に添加した水系組成物中でファインバブルを発生させることにより、水系組成物の洗浄効果を飛躍的に向上させることができる。
水系組成物
　水系組成物とは、水相が連続相である組成物であって、水溶性成分を含む水溶液組成物をいう。本発明による水相とは、水を含有する相である。
ファインバブルの生成方法
　本発明によるファインバブル用添加剤は、当該技術分野において知られている任意のファインバブル生成方法において使用することができ、いずれのファインバブル生成方法を用いた場合においても、洗浄用途に適した所望の特性を有するファインバブルを生成することができる。当該技術分野において、ファインバブルの発生方法としては、主に、エジェクター法、キャビテーション法、気液剪断（旋回流）法、加圧溶解法等の方法が知られている。
　エジェクター法とは、エジェクターに加圧された液体を送り、エジェクター内部に発生する無数の「剥離流」により自吸されるガスを微粒化して気泡を生成する方法である。この方法では、広い流路から狭い流路へ水を流し、その後再度広い流路へ水を流すことにより、圧力が急激に解放されるために自吸された空気が破砕されること、および、狭い流路において急速に流速が上がり、自吸された空気がその流速により破砕されることによって、自吸された空気がバブル化する。
　キャビテーション法は、キャビテーション構造を有する発生器に加圧された液体を送り、構造部で発生するキャビテーション現象（空洞現象）を利用し液体に含まれる溶存ガスを析出させて気泡を生成する方法である。
　気液剪断（旋回流）法とは、筒状の構造を有する発生器に偏心方向から加圧された液体を送り、円筒内部に旋回を誘起させ、その剪断応力で空気を切り気泡を生成する方法である。
　加圧溶解法とは、圧力下で気体を強制的に溶解させ、減圧（大気開放）により気泡を析出させる方法である。すなわち、圧力を掛けることで、ヘンリーの法則により気体を液体中に飽和値を超えて過度に溶解させ、その後、圧力を開放することにより飽和値以上に溶解していた気体を再バブル化させる方法である。
　本発明においては、いずれの方法によっても本発明による水系組成物を用いて所望の特性を有するファインバブルの生成が可能であり、またそのようにして生成したファインバブルを用いて、洗浄対象物へ物理的刺激を与えることなく高い洗浄力を発揮することが可能である。
実施形態
　本発明によるファインバブル発生装置について図面を参照しながら説明する。
　本発明において使用されるファインバブル発生装置の一実施形態を、図４（ａ）を参照しながら説明する。ファインバブル発生装置２０は、水系組成物と空気の混合流体を導入する気液流入管２１と、気液流入管２１の混合流体排出側に設けられたバブル発生機構２２と、気液流入管２１が筒の中心に配置されるようにした円筒状の気液混相流発生機構２５と、該気液混相流発生機構２５の側面に設けられた、ファインバブルを含む水系組成物を排出するための排出管２６とを備えている。気液混相流発生機構２５は、円筒状形状を有しており、筒本体の上面から気液流入管２１が筒の中心に貫通され、気液流入管２１の混合流体排出側の端部が、筒本体の底部と隙間を空けて配置されている。また、筒本体の内部は、渦流発生機構２４によって、筒本体の底部側の下槽部２３ａと、筒本体の上部側の上槽部２３ｂに二分されている。渦流発生機構２４は、２個ないし４個の孔を有する上面２７ａと、上面２７ａ上の孔とずらして配置された２個ないし４個の孔を有する下面２７ｂとを備えており、上面２７ａの孔と下面２７ｂの孔とはそれぞれが対応するように貫通している。即ち、図４（ｂ）に示すように、渦流発生機構２４の断面において、各貫通孔２８が、上面２７ａ又は下面２７ｂの面と一定の角度を有するように斜傾して配置されている。
　まず、気液流入管２１に導入された水系組成物と空気の混合流体は、バブル発生機構２２に導入され、ここでバブルを含む混合流体となる。バブル発生機構２２は、円錐形状を有する中空の部材からなり、該円錐面の一部に１ないし複数の貫通孔２９が設けられた構造を有している。気液流入管２１に導入された混合流体は、バブル発生機構２２の外側から貫通孔２９を通過して、バブル発生機構２２の内部に導入され、ここでバブルが発生する。このようなバブル発生機構２２を設けることによって、比較的低い水圧および少ない水量であっても十分にファインバブルを生成することができる。
　バブル発生機構２２によってバブルを含む混合流体となった水系組成物は、気液流入管２１の端部から排出されて、気液混相流発生機構２５の下槽部２３ａに導入され、続いて、渦流発生機構２４の貫通孔２８を通過して、気液混相流発生機構２５の上槽部２３ｂに導入される。貫通孔２８は、上記したように断面方向において斜傾して設けられているため、該貫通孔２８をバブルを含む水系組成物が通過すると、バブルを含む水系組成物は上槽部２３ｂ内で渦流となる。上槽部２３ｂ中で気液流入管２１のパイプを中心に渦を作り、その際に、比重の軽い大きな径のバブルを含む水系組成物は上槽部２３ｂの内側(円筒形状の中心側)に集まり、上槽部２３ｂの上部へと分離され、一方、小さな径のバブルを含む水系組成物は遠心力により上槽部２３ｂの外側（円筒形状の外周側）へ押し出される。このようにして、径が小さいバブルを多く含む水系組成物を生成させ、気液混相流発生機構２５の側面に設けられた排出管２６を通じて排出する。
　排出管２６には、所望により、気液流入管２１と同様に、その管内部にバブル発生機構２２を設けることができ、小さな径のバブルを含む水系組成物が通過すると、より一層、径の小さなバブルを含む水系組成物とすることができる。所望により、排出管２６中のバブル発生機構２２は２個以上を並列に配置してもよく、装置２０全体におけるバブル発生機構を３個以上とすることで、ファインバブルの発生効率を向上することが可能である。所望により、気液流入管２１中に１個、排出管２６中に１～４個のバブル発生機構２２を設けることが好ましい。
　別の態様によるファインバブル発生装置３０を図５を参照しながら説明する。ファインバブル発生装置３０は、水系組成物と空気の混合流体を導入する気液流入管３７と、径の比較的大きな気泡を分離する大径気泡除去機構３１と、大径気泡除去機構３１とその下の中槽部３３とを仕切り、貫通孔３２ａを備える第一仕切部３２と、大径気泡除去機構３１からの気液混相流が流入する中槽部３３と、中槽部３３内に下部を開口させて配置したスカート部３４と、螺旋構造により渦流を発生させる渦流発生部３５と、渦流発生部内に配置され、貫通孔３６ａを備えるバブル発生機構３６と、下槽部４０内に配置された、気泡細断機構３８と、気泡細断機構３８上に設けられた貫通孔３８ａと、下槽部４０の側面に設けられたファインバブルを含む水系組成物を排出するための排出管３９とを備えている。大径空気除去機構３１、中槽部３３、下槽部４０、スカート部３４、渦流発生部３５、気泡細断機構３８は、いずれも円筒形状を有している。他の実施形態として、断面が円形以外の多角形を有する筒状形状としてもよい。
　まず、ファインバブル発生装置３０へポンプを用いて気液流入管３７から空気および水系組成物を圧送すると、大径気泡除去機構３１の底面へ衝突する際に気泡を発生させながら空気と水系組成物との混合流体が大径気泡除去機構３１中心部に設置された径の小さな円筒機構３１ａに溜まる。その後、該円筒機構３１ａから気泡を含んだ混合流体があふれ出る際に、比較的径の大きな気泡は大径気泡除去機構３１の上部へと分離する。円筒機構３１ａからあふれ出た混合流体が第一仕切部３２に備えられた貫通孔３２ａから中槽部３３へと浸入すると、スカート部３４と内部に螺旋構造を有する渦流発生機構３５との間を進む。気液混合流体が該渦流発生機構３５の上端部へ到達すると、渦流発生機構３５上部の空隙に比較的大きな径の気泡がトラップされる。該トラップされた気泡は渦流発生機構３５へ流入する気液混相流に削られて取り込まれ、渦流発生機構３５内部に形成された螺旋構造により混相流が誘導されて渦流が発生する。該渦流は、円錐形状のバブル発生機構３６上の外側から貫通孔３６ａを通過して、バブル発生機構３６の内部に導入され、ここでバブルが発生する。このようなバブル発生機構３６を設けることによって、比較的低い水圧および少ない水量であっても十分にファインバブルを生成することができる。その後、水流の進行方向に対して垂直に配置された円筒状の気泡細断機構３８内で更に微小にファインバブルが細断される。そのようにして発生したファインバブルを多く含む水系組成物は、円筒状の気泡細断機構３８から貫通孔３８ａを通じて下槽部４０へ排出され、その後、下槽部４０側面に設けられた排水管３９から排出される。また、本発明による別の実施形態では、所望により円錐形状のバブル発生機構３６を複数配置することができる。
　図６に示すように、本発明によるバブル発生機構は、液体と空気との混合流体の導入側と、バブル含有流体の排出側とを区画する壁を備え、該壁は、底部が開口した錐体、錐台および柱体からなる群から選択される形状を有し、該壁で区画された形状の側面の少なくとも一部に、混合流体を壁の内側に導入するための貫通孔が形成されている。混合流体は、貫通孔を通じて壁内部に導入され、バブル含有流体となって、底部の開口部から排出される。
　本発明によるバブル発生機構の壁に設けられた貫通孔の数は、好ましくは３～６個であり、壁部の周囲に等間隔で設けられることが好ましい。また、孔の形状は、任意の形状とすることができ、限定されるものではないが、好ましくは、円である。貫通孔が円である場合、その内径は、２ｍｍ～１０ｍｍであり、好ましくは２ｍｍ～６ｍｍである。
　バブル発生機構が、円錐形状の場合、高さを８ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～３０ｍｍ、最も好ましくは１２ｍｍ～２５ｍｍとすることができ、底部の内径を６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは８ｍｍ～１８ｍｍ、最も好ましくは１０ｍｍ～１６ｍｍとすることができる。
　バブル発生機構が円錐台形状の場合、円錐台部の高さを８ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～３０ｍｍ、最も好ましくは１２ｍｍ～２５ｍｍとすることができ、上底部の内径を５ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは６ｍｍ～９ｍｍ、最も好ましくは７ｍｍ～８ｍｍとすることができ、下底部の内径を６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは８ｍｍ～１８ｍｍ、最も好ましくは１０ｍｍ～１６ｍｍとすることができる。
　バブル発生機構が、円柱形状の場合、高さを８ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ３０ｍｍ、最も好ましくは１２ｍｍ～２５ｍｍとすることができ、底部の内径を６ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは８ｍｍ～１８ｍｍ、最も好ましくは１０ｍｍ～１６ｍｍとすることができる。
　また、バブル発生機構を構成する壁の厚さは、０．５ｍｍ～８ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～５ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ～３ｍｍであり、好ましくはアルミ合金、ステンレス鋼、黄銅などの金属または樹脂等で製造される。
　貫通孔は、２個～８個、好ましくは２個～６個、最も好ましくは２個～４個とすることができ、複数配置する場合には、好ましくは、均等な角度で間隔を空けて配置する。例えば、貫通孔が２個の場合には、１８０°の角度で配置する。また、バブル発生機構が円錐の場合には、孔は円錐頂部から、軸方向下向きに２ｍｍ～１８ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～１５ｍｍ、最も好ましくは５ｍｍ～１０ｍｍの位置に配置することができる。錐台および柱体の場合には、孔は上底部から、軸方向下向きに１ｍｍ～１８ｍｍ、好ましくは２ｍｍ～１５ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ～１０ｍｍの位置に配置することができる。
　孔の直径は、８．９Ｌ毎分の出力のポンプを用いる場合、１ｍｍ～４ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～３ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ～３ｍｍである。孔の直径は、用いるポンプの性能などにより適宜変更することが好ましい。
　渦流発生機構として、スカート部および螺旋構造を用いる場合、渦流発生機構の２種類の管の内、外管の内径は、１０ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは１５ｍｍ～２５ｍｍ、最も好ましくは１７ｍｍ～２０ｍｍとすることができる。また、内管の内径は、６ｍｍ～～２４ｍｍ、好ましくは１１ｍｍ～２１ｍｍ、最も好ましくは１３ｍｍ～１６ｍｍとすることができる。
　また、渦流発生機構の外管の長さは、２５ｍｍ～９５ｍｍ、好ましくは３０ｍｍ～８５ｍｍ、最も好ましくは３５ｍｍ～７５ｍｍとすることができ、内管の長さは、３５ｍｍ～９５ｍｍ、好ましくは４５ｍｍ～８５ｍｍ、最も好ましくは５５ｍｍ～７５ｍｍとすることができる。
　内管の内面に形成された螺旋部材の螺旋ピッチは、１ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ～２０ｍｍ、最も好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍとすることができる。螺旋部材の溝幅は、２ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ～１５ｍｍ、最も好ましくは５ｍｍ～１０ｍｍとすることができる。内面に溝が施されている部分の長さは、１０ｍｍ～８５ｍｍ、好ましくは２０ｍｍ～７５ｍｍ、最も好ましくは３０ｍｍ～６０ｍｍとすることができる。
　本発明の別の実施形態によれば、図５に示すファインバブル発生装置３０の中槽部３３において、バブル発生機構３６を複数個並列に配置してもよい。例えば、２個のバブル発生機構３６を並列して配置することができる。並列に配置する場合には、直列に配置する場合と比較して、ポンプの出力性能による影響を受けにくい。
　本発明の更に別の実施形態によれば、図５に示すファインバブル発生装置３０の中槽部３３において、バブル発生機構と他のバブル発生機構とを組み合わせて使用することができる。そのような機構としては、例えば、加圧溶解方式の機構を使用することができる（図示せず）。本発明によるバブル発生機構の上流に加圧溶解機構を付与することによって、発生するバブルの濃度を更に向上することができる。ここで、加圧溶解機構を付与することにより、装置全体の圧力（ポンプの要求圧力）が上がるため、小型化するには加圧溶解機構の圧力は低いことが好ましく、例えば、０．２ＭＰａ～０．１５ＭＰａとすることが好ましい。
　本発明の更に別の実施形態によれば、図５に示すファインバブル発生装置３０の中槽部３３において、渦流発生機構３５およびバブル発生機構３６をそれぞれ複数個直列に配置してもよい（図示せず）。例えば、第一渦流発生機構、第一バブル発生機構、第二渦流発生機構、第二バブル発生機構などの順番で、交互に配置することができる。該バブル発生機構３６を複数備える場合には、所望の条件により２個以上とすることができるが、好ましくは２個～４個である。
　本発明の更に別の実施形態によれば、図５に示すファインバブル発生装置３０の中槽部３３において、渦流発生機構３５およびバブル発生機構３６の上流に、気泡を粗粉砕する機構を更に備えていても良い。そのような機構としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ベンチュリー管や、軸方向に対して垂直方向に配置し、前後の機構と連通した横筒とすることができる。これらの機構を更に配置することにより、バブルをより細かく効率よく発生させることができる。
　図５に記載のように、下槽部４０は、中槽部３３で発生したファインバブルを更に粉砕し、増幅するバブル粉砕部３８と、発生したファインバブルを排出する排出管３９とを備える。中槽部３３で発生したバブルは、前記バブル発生機構３６の下部開口部を通じてバブル粉砕部３８へ供給され、該粉砕部３８内で更に細かく粉砕される。
　図５に示したファインバブル発生装置３０において、バブル粉砕部３８は、軸方向に垂直に配置された中空状の円筒形状を有する。該円筒の上底および下底は閉じられており、その両端の円周上に複数の孔３８ａを備える。粉砕部３８へ中槽部の軸方向に流入してきたバブルを含む旋回流が、軸方向に対して垂直方向へ方向転換されることにより、バブルを更に細かく粉砕することができる。また、細かく粉砕されたバブルは、円筒上の複数の孔３８ａから排出され、該円筒を含む下槽部４０内で増幅されたのち、排出管３９を介してファインバブル発生装置３０から排出される。
　前記円筒は、２０ｍｍ～５０ｍｍ、好ましくは２５ｍｍ～４５ｍｍ、最も好ましくは３０ｍｍ～４０ｍｍの長さ、５ｍｍ～３０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ～２５ｍｍ、最も好ましくは１５ｍｍ～２０ｍｍの内径を有する。
　前記円筒上の孔は、２個～１０個、好ましくは２個～８個、最も好ましくは４個～８個とすることができる。また、前記孔のサイズは、１ｍｍ～６ｍｍ、好ましくは２ｍｍ～５ｍｍ、最も好ましくは３ｍｍ～４ｍｍとする。また、孔は円周上に等間隔に配置することが好ましい。孔の形状は、任意の形状とすることができ、限定されるものではないが、好ましくは、円である。
　前記円筒壁の厚さは、１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは１ｍｍ～４ｍｍ、最も好ましくは２ｍｍ～３ｍｍとすることができ、好ましくは、アルミ合金、ステンレス鋼、黄銅などの金属または樹脂等で製造される。
　図５に示したファインバブル発生装置３０において、本発明の別の実施形態によれば、バブル発生機構の下流にバブルの粒度を調整する機構を更に備えていても良い（図示せず）。そのような機構としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ベンチュリー管、超音波粉砕等とすることができる。より詳細には、例えば、バブル発生機構から流入した水を排出口３９と逆側に放出し、下槽部４０内で方向転換をさせることにより、バブルの大きな塊を粉砕したり、または壁部へ衝突させる衝撃により、更に粉砕したりすることができる。これらの機構を配置することにより、前工程で発生したファインバブルを更に粉砕することができる。
　図５に示したファインバブル発生装置３０において、本発明の更に別の実施形態によれば、下槽部４０の排出管３９の中に更にバブル発生機構を配置することができる。バブル発生機構は、好ましくは、中槽部３３内に配置したものと同様の構造を有する。好ましくは、前記排出管３９中に配置するバブル発生機構は、１～４個である。
　図５に示したファインバブル発生装置３０において、上記したいずれの実施形態においても、上槽部３１、中槽部３３、および下槽部４０をこの順序で接続する限り、任意の形態で接続し配置することができる。例えば、上槽部３１のみを独立して配置し、中槽部３３および下槽部４０を縦に重ねて配置することができる。また、例えば、上槽部３１の下に中槽部３３を、中槽部３３の下に下槽部４０を縦に重ねて一列に配置することができる。
　本発明によるファインバブル発生装置は、これらの組合せに限定されるものではなく、所望の装置の大きさやバブルの発生濃度・量に応じて、本発明による効果が発揮できるような任意の組合せにより配置することができる。
ファインバブルの粒径の測定法
　ファインバブルの粒径は、以下の条件にて測定した。
　装置：測定機器　マイクロトラックシリーズ（microtrac version 10.5.3-225R）（マイクロトラック・ベル株式会社）
　光学台：ＭＴ３０００ＩＩ
　本測定機器を用いた測定法によると、サブミクロン以下の粒径測定が可能であり、サンプルの影響因子による測定値への影響がない。
　本発明による粒径の指標として、累積５０％粒径、平均粒径、および最頻出粒径を用いる。各粒径について、以下に定義を記載する。
累積５０％粒径
　累積５０％粒径とは、ファインバブル粒体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたとき、その累積カーブが５０％となる点の粒子径（μｍ）である。本指標は、累積中位点（Ｍｅｄｉａｎ径）として一般的に粒子径分布を評価するパラメータの一つとして利用されている。
平均粒径
　計算によって求められた仮想の個数分布から求められた平均径である。この場合、粒子はすべて球形と仮定する。
最頻出粒径
　最頻出粒径とは、ファインバブル粒体の集団のうち、最も存在頻度の高い粒径をいう。
洗浄方法
　本発明による水系組成物を用いて生成したファインバブルによる洗浄方法は、本発明による添加剤を用いて生成したファインバブルを被洗浄物の洗浄すべき処理面に作用させて洗浄を行うものである。具体的には、本発明による水系組成物を用いて生成したファインバブルを含む水中に被洗浄物を所定の時間浸漬することにより、摩擦等の物理的な刺激を与えることなく、被洗浄物の洗浄を行う。
　本発明においては、公知のいずれの方法により生成したファインバブルを用いても良いが、好ましくは、図４に記載の装置２０により生成する。
　本発明による水系組成物を用いて生成したファインバブルは、添加剤を含まない水中で生成したバブルと比較して、発生直後は小さい粒径を有し、その後、凝集してより大きな粒径を有することを特徴とする。
　被洗浄物が人体または動物の体の一部である場合には、上述の添加剤のうち、体への刺激の少ないカゼインナトリウムを用いるのが好ましい。洗浄には、水道水、井水、温泉水等、任意の水を用いることができる。
洗浄効果の評価方法
　各サンプルの洗浄効果は、洗浄効果値により評価した。洗浄効果値は、サンプルの画像データから汚染度を数値化（グレースケール）することにより算出した。
洗浄対象物
　本発明によるファインバブルを用いた洗浄対象物（被洗浄物）は、水に濡れてもよいものであれば、特に制約はないが、例えば、人体と接触することによって皮脂等の汚れが付着した物品を挙げることができる。本発明の一態様において、そのような物品としては、例えば、制服、防寒着などの衣類や、シーツ、枕カバー等のリネン類が挙げられる。
　また、本発明によるファインバブルを用いた洗浄対象物として、人や動物の皮膚、毛髪等の人または動物の体の一部を挙げることができる。本発明の好ましい態様において、ファインバブルを入浴時に、浴槽に溜めた湯水やシャワーで使用する湯水中において生成させ、人間または動物の体の一部を洗浄するために使用する。
　以下の例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
実施例１　ファインバブルの洗浄能力試験１
　本発明によるファインバブル生成用水系組成物を用いて生成したファインバブルの洗浄能力試験を、被洗浄物として豚皮試料を用いて以下の通りに行った。
試験条件
（１）試料
　豚皮：切り革　クラフトフラワー（渋豚）無地　２ｃｍ×２ｃｍに裁断
　人工汚れ：チョコレート用カラー１０ｗｔ％、ソルビタンモノパルミタート２５ｗｔ％
　　　　　　食用大豆油６５ｗｔ％
（２）洗浄試験の条件
　水槽容積：４Ｌ
　湯温：４０℃
　検体数：各３回
　水道水にカゼインナトリウムを０．０１質量％、０．００５質量％、０．００２質量％の濃度で加えたものを、それぞれ３つずつ準備する。対照として、水道水にファインバブルを発生させたものと、ファインバブルを発生させない水道水とを準備する。
試験手順
（１）豚皮の表面をマイクロスコープで撮影する。
（２）豚皮表面に３．５ｍｇ／ｃｍ２の人工汚れを薬匙で伸ばし付け、表面をマイクロスコープで撮影する。
（３）円錐形状のバブル発生機構２２を１つ含む、本発明者らの発明による図４に記載のファインバブル発生装置２０を用いて生成したバブル溶液中に所定の時間（５分間）浸漬する。
　　　対照として、ファインバブルを発生させた水道水および発生させていない水道水中に同様に５分間浸漬する。なお、ファインバブルを発生させていない水道水は、試験中、ポンプで水を循環させる。
（４）ペーパータオルで表面の水気を軽く吸い取る。
（５）豚皮が完全に乾燥されていることを確認した後、表面をマイクロスコープで撮影する。
洗浄効果
　それぞれの試料についての洗浄前および洗浄後の試料の写真を、図１に記載する。写真から明らかなように、カゼインナトリウムを含まない対照サンプルでは、ファインバブルを発生させたものについても、発生させなかったものについても、ほとんど洗浄効果が認められなかった。
　一方、カゼインナトリウムを含む水中で発生させたファインバブルにより洗浄を行った試料については、全ての試料において洗浄効果が認められた。特に、カゼインナトリウムの濃度が高いほど、洗浄効果も高くなっていた。
実施例２　ファインバブルの洗浄能力試験２
試験条件
　試料として、人の手の甲の皮膚（付着部分は、５ｃｍ×５ｃｍ）を用い、人工汚染物質として、１０ｍｇ／ｃｍ３のオレイン酸９６．８質量％、ｓｕｄａｎＩＶ（オイルレッド）２．２質量％を用いたこと以外は、実施例１と同じように行った。
洗浄効果の評価指標
　各添加剤を添加した場合の洗浄効果の評価指標として、洗浄効果値を用いる。洗浄効果値は、以下の通りに算出する。
　式：（洗浄前のグレースケール値）－（洗浄後のグレースケール値）
　また、グレースケールの値は、画像処理ソフトを用いて自動で算出した。具体的には、以下の通りである。
１．外環境の光が入らないように目張りし、ライトを設置して明るさを一定にしたボックス内に汚染物質を付着させた試料を設置する。
２．１で調製した試料を撮影する。このとき、１つの洗浄条件ごとに６つの試料を用いて試験を実施し、かつ同一試料について、３反復で撮影を行う（合計１８枚）。
３．洗浄後の試料も同様に、１および２の手順で撮影する。
４．得られた画像について、画像処理ソフトのＧＩＭＰを用いてグレースケールを測定する。
５．得られたグレースケールについて、各試料の３反復を平均化した上で、６つの試料の平均値を洗浄前後で比較する。このときの、洗浄前後のグレースケール値の差を洗浄効果値とする。また、洗浄評価値が３以上であり、かつ３反復の平均値を各検体のグレースケールとしたときに、洗浄前後を比較したときの有意水準をＴ検定により算出し、ｐ＜０．０５のものを有意差があるとする。
　このようにして算出した洗浄効果値について、４未満は洗浄効果なし、４～７は洗浄効果あり、特に７．１以上を洗浄効果良好とする。なお、３未満または３以上であっても、３反復の平均値を各検体のグレースケールとしたときに、洗浄前後を比較したときの優位水準が、ｐ＞０．０５のものは効果がないとする。
試験結果
（１）洗浄効果
　洗浄試験の結果を以下の表１に記載する。各添加剤についての洗浄効果を発揮する添加濃度の最小値について検討を行った。カゼインナトリウムについては０．００８％、ポリオキシエチレンドデシルエーテルについては０．００３％、大豆レシチンについては０．０１％、サポニンについては０．０１％、トリメチルステアリルアンモニウムについては０．０１％以上の濃度の場合に、洗浄効果が確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例３　ファインバブルの洗浄能力試験３
　円錐形状のバブル発生機構２２を２個含むこと以外は実施例１と同じ方法にて、ファインバブルの洗浄能力試験を行った。
　その結果、添加剤としてカゼインナトリウムを用いた場合のみ、円錐が１個の実施例１の装置により生成したファインバブルを使用した場合と比較して、洗浄能力を発揮する添加剤濃度の最小値が低くなった。
　具体的には、効果が出る最小量は、０．００４％（洗浄値＝５．８）であり、それ以下では洗浄効果がなかった。また、本実施例の場合には、カゼインナトリウムの濃度が０．００８％の時に洗浄値は８．５となり、実施例１と比較して高くなっていた。
　これは、円錐機構を２個に増やしたことにより、発生するファインバブルの量が増加したことによると考えられる。
実施例４　ファインバブルの粒径測定
（１）粒径測定条件
測定機器
マイクロトラックシリーズ（microtrac version 10.5.3-225R）　　光学台：MT3000II
（２）粒径測定方法
　本発明者らの発明による、上述のファインバブル発生装置２０により、本発明による添加剤の１つであるカゼインナトリウムを０．０１％加えた水中でファインバブルを発生させた。該装置稼働５分後および停止５分後におけるサンプルの粒径を、上記の測定条件にて測定した。
（３）粒径測定結果
　本発明による添加剤のうち、カゼインナトリウムを加えて生成したファインバブルおよび添加剤無添加の水道水中で生成したファインバブルの、ファインバブル発生装置稼働開始５分後および該装置の停止後５分後における、最頻出粒径、平均粒径および累積５０％粒径の測定値を以下の表２に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　カゼインナトリウム無添加時には、ファインバブル発生装置の5分稼働後から、ファインバブル発生後5分放置後までに最頻出粒径は変化せず、平均粒径および累積50％粒径が減少した。一方、カゼインナトリウム添加時には、ファインバブル発生装置の5分稼働後から、ファインバブル発生後5分放置後までに最頻出粒径、平均粒径、累積50％粒径のいずれも増加した。
　また、カゼインナトリウム無添加時には時間が経過することで、バブルが縮小することが確認できた。一方、カゼインナトリウム添加時には、カゼインナトリウム無添加時と比較して、発生後5分後の粒径は減少した。一方、稼働後5分放置後の粒径は増加した。
実施例５　ファインバブルの粒径経時変化
　各添加剤の洗浄効果と粒径の経時変化との関連性を検証するため、実施例１とは別の日に、それぞれ０．０１％の濃度で添加剤を加えた水中でファインバブルを発生させ、ファインバブル発生装置の稼働開始５分後および該装置の停止後５分後における累積５０％粒径を測定した。それらの結果は、以下の表３に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　開始５分後において、添加剤としてカゼインナトリウムを含む場合には、約１０μｍ～６５μｍの累積５０％粒径を有し、また、添加剤としてポリオキシエチレンドデシルエーテルまたはトリメチルトリメチルステアリルアンモニウムを含む場合には、約０．５μｍ～６５μｍの累積５０％粒径を有していた。また、停止５分後においては、約４０μｍ～９０μｍの累積５０％粒径を有していた。いずれの粒径も実施例３と比較して小さくなっていたが、これは、使用したポンプの水量を上げたところ、より小さい粒径を有するバブルが多数発生したためである。
　添加剤無添加の水道水中で発生したファインバブルの粒径は、経時的に縮小した。これは、当該技術分野において知られているように、ファインバブルの自己収縮（自己加圧効果）によるものであると考えられる。
　群１のカゼインナトリウムおよび大豆レシチン、ならびに群２のポリオキシエチレンドデシルエーテルおよびトリメチルステアリルアンモニウムクロリドは、バブル発生装置の稼働開始５分後の粒径が、無添加時よりも小さくなっていた。しかしながら、これらの添加剤を加えた場合には、無添加時とは異なり、経時的に粒径が大きくなっていた。
　群３のサポニンおよび１－オクタンスルホン酸ナトリウムは、無添加時と同様に粒径は経時的に小さくなった。
考察
　カゼインナトリウムを添加した場合に平均粒子径が時間の経過により大きくなるのは、カゼイン自体が有する凝集する性質が影響しているのではないかと推測される。
　また、以下の理論に拘束されるものではないが、アクリル板に油脂を付着させ、ファインバブル溶液内に入れると、油脂内部に気泡が入り込む様子が観察されるため（図２）、油脂内部にバブルが入り込み、凝集することで拡大し、浮力が増大して油脂を豚皮から引きはがしているのではないかと推測される。特に、マイクロレベルまで粒径が縮小する群１およびナノレベルまで粒径が縮小する群２の添加剤の添加時には、ファインバブル発生直後の粒径は無添加時よりも小さいため、より油脂内部に入り込みやすく、その後凝集して粒径が大きくなることで浮力が高くなり、汚れを剥離させることにより、洗浄力が上昇していると推測される。つまり、付着物１１を有する被洗浄物１０を、水槽１２内で発生させたファインバブル１３を含む水へ浸漬すると、小径のファインバブルが付着物１１内へ入り込んで該付着物１１内で凝集し、凝集したファインバブル１４により浮力１５を得て、付着物１１を浮き上がらせて被洗浄物１１から付着物を剥離すると推測される（図３）。したがって、従来の界面活性剤を用いた洗浄方法とは全く異なる作用により、汚れを被洗浄物から剥離していると考えられる。
　添加剤無添加時と同様に、経時的に粒径が縮小する傾向を有する群３の添加剤の内、１－オクタンスルホン酸ナトリウムの洗浄値が高いのは、ファインバブルと併用しない状態でも高い洗浄力を有していることから、もともとこの組成物の有する洗浄力が高いためであると考えられる。
　よって、本発明による水系添加剤を用いて生成したファインバブルは、添加剤を用いずに生成したファインバブルと比較して、洗浄力が優れていることが分かった。
実施例６　バブル発生機構および渦流発生機構の構造の違いによるバブル発生の差異
　バブル発生機構および渦流発生機構の形状や有無による、バブル発生状況への影響を試験した。
（１）バブル発生機構
　本発明のファインバブル発生装置に使用されるバブル発生機構として、円錐形状であり、孔を１８０°の角度（即ち、中心を挟んで反対側）で２個設けたもの（高さ：２５ｍｍ、底面内径：１６ｍｍ、孔径：２ｍｍ）を使用した。また、別形状のバブル発生機構の例としては、直方体形状（高さ：２５ｍｍ、縦：１０ｍｍ、横：１０ｍｍ）であり、孔を１８０°の角度（即ち、向かい合う平面上）で２個設けたものを使用した。バブル発生機構無しの例では、中槽部と下槽部との境界平面上に、同径の孔を２個配置した。
（２）渦流発生機構
　本発明のファインバブル発生装置に使用される渦流発生機構については、２つの管（外管内径：１７ｍｍ、外管長さ：７５ｍｍ、内管内径：１５ｍｍ、内管長さ：７５ｍｍ、螺旋ピッチ：１５ｍｍ、螺旋溝幅：１０ｍｍ、螺旋部長さ：５５ｍｍ）の内、口径の大きい外管（スカート部）を変化させてバブルの発生状況を比較した。具体的には、スカート部を中槽部の最下端から５ｍｍ上にずらして配置したものを通常のスカート部として用い、別形態の例として、スカート部が無いもの、およびスカート部の長さが半分のものを用いた。
（３）手順
　ポンプ（浅野製作所製）を用いて、８．９Ｌ／分の出力で本発明によるファインバブル発生装置に水を導入し、１０Ｌの水（水道水、室温）を入れた水槽内でファインバブルを発生させた。装置の稼働開始後１分で停止し、バブルの発生状況を調べた。ファインバブルの発生状況については、目視で行った。
（４）結果
　バブルの発生結果を以下の表４にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　例６－１は、発生機構として円錐を用い、スカート部（外管）を第二槽部の下端から５ｍｍ上にずらして配置したものである。本例における装置を用いて試験を行ったところ、水槽内の水は完全に白濁し、良好にファインバブルが発生した。
　例６－２は、発生機構を除去し、スカート部は例６－１と同様に設置したものである。本例における装置を用いて試験を行ったところ、バブルは発生しなかった。例６－１では良好にファインバブルが発生したことから、円錐形状の発生機構無しではファインバブルが発生しない条件下でも、円錐形状の発生機構があることでファインバブルが発生することがわかった。したがって、低水圧および少ない水量でファインバブルを発生させるために、バブル発生機構が重要な役割を果たしていると考えられる。
　例６－３は、発生機構の形状を直方体とし、スカート部は例６－１と同様に設置したものである。本例における装置を用いて試験を行ったところ、ファインバブルの発生は見られたがその濃度が低く、水槽内の水が完全に白濁するまでには至らなかった。したがって、バブル発生機構の形状として、直方体よりも円錐の方が好ましいと考えられる。
　例６－４は、発生機構は例６－１と同様に円錐を用い、スカート部を除去したものである。本例における装置を用いて試験を行ったところ、ファインバブルではなく径の大きいミリバブルが発生した。また、例６－５においてスカート部の長さを例６－１の半分の長さにしたところ、発生したのは大部分がミリバブルであり、マイクロバブルは少量しか発生しなかった。これらの結果から、スカート部がファインバブル化を阻害する浮力が強くサイズの大きな空気塊が渦流発生機構および円錐形状のバブル発生機構へ流れこむのを防いでいると考えられる。
実施例７　円錐形状のバブル発生機構が発生限界圧力へ与える影響
　本発明のファインバブル発生装置における発生機構の、バブルが発生する限界圧力への効果を検証するために、円錐形状の発生機構を除去したものと、円錐形状の発生機構を通常通り備えたものに対して、装置へ導入する水量を変化させてファインバブルの発生状況を比較した。円錐の有無と導入する水量以外の条件については、実施例６の例６－１と同様の条件で試験を行った。結果を以下の表５に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　発生機構として円錐を用いると、円錐を用いなかった場合よりも、低水圧、低水量でファインバブルが発生した。したがって、本発明による円錐形状の発生機構を用いることにより、従来のような大型のポンプで大型の装置へ水を高圧で圧送する必要がないことから、小型のポンプを用いた小型の装置でファインバブルを発生させることができる。
　本発明によるバブル発生装置を用いると、従来装置よりも低い、０．１ＭＰａの装置入口圧力で十分な濃度のファインバブルを発生させることが可能である。従来よりも低い圧力で、所望の用途に用いるのに十分な濃度を発生させることが可能であるため、高圧な寸法の大きいポンプを用いる必要がなく、設置スペースやコスト面で優れたファインバブル発生装置を提供することが可能である。
　また、ポンプの出力を上げたところ、出力　９．２Ｌ／分（装置入口圧力　０．１６ＭＰａ）、出力　１６Ｌ／分（装置入口圧力　０．２ＭＰａ）、および出力　２２Ｌ／分（装置入口圧力　０．２５ＭＰａ）でファインバブルが発生した。より大型のポンプを用いて出力を６８Ｌ／分まで上げたところ、装置入口圧力は１ＭＰａまで上昇したが、ファインバブルの発生濃度は、本実施形態によるポンプを用いて出力を２２Ｌ／分とした場合と同程度であった。したがって、本発明によるファインバブル発生装置は、大型ポンプを用いなくても、従来の大型の装置と遜色ない程度にファインバブルを発生させることが可能である。
実施例８　円錐上の孔の位置および個数がバブル発生へ与える影響
　本発明のバブル発生機構における孔の位置および個数が、バブルの発生状況へ与える影響について検証した。孔の位置および個数は、図７に示すように、ａ～ｆのパラメータにより規定した。ここで、ａは円錐底部から孔下端部までの軸方向の距離、ｂは円錐頂部から孔上端部までの軸方向の距離、ｃは孔の個数、ｄは孔の内径、ｅは円錐底部の内径、ｆは円錐部の軸方向の長さ、ｇは孔の配置角度である。孔の位置および個数以外は、実施例１と同様の条件で試験を行った。結果を以下の表６に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　これらの結果から、円錐に設けられる孔は、２つ以上であることが望ましい。また、２つ以上の孔を設置する場合には、４５°～１８０°の角度で設置することが可能である。特に、２つの孔を設置する場合には、１８０°で設置することが最も好ましい。孔のサイズは、本実施例においては、内径を１～４ｍｍとしたが、好ましいサイズは設定する水量によって変化するため適宜調整する必要がある。尚、表には示していないが、孔は多すぎてもバブルの発生は弱くなり、６個以下であることが好ましい。
　また、本実施例の８－１と同条件にて、ポンプの出力水量を２２Ｌ／分まで上げたところ、孔の内径が８ｍｍまではファインバブルの十分な発生を確認することができた。さらに孔の内径を１０ｍｍにしたところ、その濃度は低いもののファインバブルの発生を確認することができた。したがって、本発明による装置に用いる場合、バブル発生機構の円錐部に設けられる孔の内径として、１～１０ｍｍが好ましい範囲である。
実施例９　改良形態を用いたファインバブル発生試験
　図４に記載のファインバブル発生装置を用いてファインバブルを発生させ、その粒径を測定した。
（１）粒径測定条件
測定機器
　マイクロトラックシリーズ（microtrac version 10.5.3-225R）
　光学台：ＭＴ３０００ＩＩ　　　水槽容積：４Ｌ
（２）粒径測定方法
　水道水およびカゼインナトリウムを０．０１％加えた水中でファインバブルを発生させた。該装置稼働５分後および停止５分後におけるサンプルの粒径を、上記の測定条件にて測定した。
（３）粒径測定結果
　本発明による添加剤のうち、カゼインナトリウムを加えて生成したファインバブルおよび添加剤無添加の水道水中で生成したファインバブルの、ファインバブル発生装置稼働開始５分後および該装置の停止後５分後における、最頻出粒径、平均粒径および累積５０％粒径の測定値を以下の表７に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　このように、本発明の図４に記載のファインバブル発生装置を用いて、ファインバブルが発生することが確認された。
実施例１０　ウルトラファインバブル発生試験
　図４に記載のファインバブル発生装置を用いた場合の、ファインバブルの発生に伴うウルトラファインバブルの発生状況を確認した。
（１）粒度分布測定条件
測定機器
　マイクロトラックシリーズ（microtrac version 10.5.3-225R）
　光学台：ＵＰＡ－ＵＺ　　　水槽容積：４Ｌ
（２）粒度分布測定方法
　水道水（室温）中で図４に記載の装置を稼働させ、バブルを発生させた。該装置の稼働５分後および停止５分後のサンプルの、０．８００ｎｍ～６，５４０ｎｍの測定範囲内における粒度分布（個数分布）を、上記の測定条件にて測定した。
（３）粒度分布測定結果
　水道水中でバブル発生装置を稼働させた５分後と、停止した５分後における、最頻出粒径、平均粒径および累積５０％粒径の測定値を以下の表８に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　上記の結果から、１μｍ（＝１０００ｎｍ）以下のウルトラファインバブルの発生を確認することができた。また、ウルトラファインバブルに特徴的な挙動である、経時的な粒径の減少も確認することができた。ウルトラファインバブルの発生のためには、通常、ファインバブルの発生よりも大型で高額な装置を必要とするため、本発明による装置は、非常に小型で簡易な構造を有する点において非常に優れているといえる。
産業上利用可能性
　本発明によるファインバブル生成用水系組成物およびファインバブルを用いた洗浄方法、ならびにファインバブル発生装置および該装置を用いたファインバブルの製造方法は、例えば、衣服等の洗浄、医療施設における入浴等において有用である。
１０　被洗浄物、１１　付着物、１２　水槽、１３　ファインバブル、１４　凝集したファインバブル、１５　浮力、２０、３０　ファインバブル発生装置、２１　気液流入管、２２　バブル発生機構、２３ａ、４０　下槽部、２３ｂ　上槽部、２４　渦流発生機構、２５　気液混相流発生機構、２６、３９　排出管、２７ａ　上面、２７ｂ　底面、２８、２９、３２ａ、３６ａ、３８ａ、５１　貫通孔、３１　大径気泡分離機構、３１ａ　筒状機構、３２　第一仕切部、３３　中槽部、３４　スカート部、３５　渦流発生機構、３６　バブル発生機構、３７　気液流入管、３８　気泡細断機構、５０　壁

Claims (7)

  1. 　カゼインのアルカリ金属塩、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、大豆レシチン、１－オクタンスルホン酸ナトリウム、サポニン、およびトリメチルステアリルアンモニウムクロリドからなる群から選択される１以上の成分と水を含んでなる、ファインバブル生成用水系組成物。
  2. 　前記カゼインのアルカリ金属塩が、カゼインナトリウムである請求項１に記載のファインバブル生成用水系組成物。
  3. 　（１）請求項１または２に記載のファインバブル生成用水系組成物を用いてファインバブルを生成する工程、
    　（２）工程（１）で生成したファインバブルが、被洗浄物の付着物内部に入り込む工程、
    　（３）工程（２）で前記付着物内部に入り込んだファインバブルが凝集する工程、及び
    　（４）工程（３）で凝集したファインバブルが浮上することにより、前記付着物を前記被洗浄物から剥離する工程、
    を含む、洗浄方法。
  4. 　液体と空気との混合流体からファインバブル含有流体を発生させるためのファインバブル発生機構を備えたファインバブル発生装置であって、
    　前記ファインバブル発生機構は、
    　前記混合流体の導入側と、ファインバブル含有流体の排出側とを区画する壁を備え、
    　前記壁は、底部が開口した錐体、錐台および柱体からなる群から選択される形状を有し、
    　前記壁で区画された形状の側面の少なくとも１部に、混合流体を壁の内側に導入するための貫通孔が形成されており、
    　前記混合流体は、貫通孔を通じて壁内部に導入され、ファインバブル含有流体となって前記開口部から排出される、ことを特徴とする、ファインバブル発生装置。
  5. 　前記混合流体を導入する気液流入管と、
    　前記気液流入管を筒の中心に設けた円筒状の気液混相流発生機構と、
    　前記気液混相流発生機構内部を二分するように設け、２～４個の孔を有する上面と前記上面の孔とずらして配置された２～４個の孔を有する下面を備え、前記上面の孔と前記下面の孔とはそれぞれ対応するように貫通する渦流発生機構と、
    　前記気液混相流発生機構の側面に設けた排出管と、
    をさらに備え、
    　前記バブル発生機構が前記気液流入管の混合流体排出側に設けられており、
    　前記気液流入管は前記円筒の上面から中心に貫通し、かつ混合流体排出側の端部を筒本体の底部と隙間を空けて設けた、
    請求項４に記載のファインバブル発生装置。
  6. 　前記混合流体を導入する気液流入管と、
    　１ｍｍ以上の粒径を有する気泡を分離する大径気泡除去機構と、
    　前記大径気泡除去機構とそれに隣接する中槽部の間に設けた、2～8個の連絡孔を有する第１仕切部と、
    　前記連絡孔を介して前記大径気泡除去機構から前記混合流体が流入する中槽部と、
    　前記中槽部内に下部を開口させて設けた円筒状のスカート部と、
    　前記スカート部内に上部を開口させて設け、内部の螺旋構造により渦流を発生させる円筒状の渦流発生機構と、
    　前記中槽部に隣接する下槽部内に配置した、気泡を細断する気泡細断機構と、
    　前記下槽部の側面に設けた排出管と、
    をさらに備え、
    　前記バブル発生機構が、前記渦流発生機構下流に設けられている、
    請求項４に記載のファインバブル発生装置。
  7. 　請求項１または２に記載のファインバブル生成用水系組成物を、請求項４～６のいずれか一項に記載のファインバブル発生装置に使用する、ファインバブル発生方法。
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