WO2021131836A1 - 洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法 - Google Patents

洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法 Download PDF

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cleaning solvent
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正英 内野
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ジャパン・フィールド株式会社
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/02—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents

Definitions

  • the present invention relates to a method for preventing the cleaning solvent in the cleaning tank from diffusing into the atmosphere when cleaning an object to be cleaned such as a machine part, an electronic part, and a medical device with a cleaning solvent.
  • chlorine-based solvents, bromine-based solvents, fluorine-based solvents, alcohols, etc. are often used as cleaning solvents for removing oil and the like adhering to the object to be cleaned.
  • Chlorine-based solvents such as methylene chloride, trichlorethylene, and perchloroethylene and bromine-based solvents are highly toxic, and when these substances are released into the atmosphere, they also lead to global warming.
  • Fluorine-based solvents such as HFO and alcohols such as IPA can be mentioned as cleaning solvents with a small environmental load. Fluorine-based solvents are expensive and cleaning costs are high, and alcohols are cheap but ignited. Is low and the risk is high.
  • the object to be cleaned (102) is immersed in a warm liquid (103) having a temperature of about 40 ° C. to 50 ° C.
  • a cold solution (104) having a temperature of about 15 ° C. to 25 ° C. in order to increase the condensate ratio of the steam (105).
  • a cleaning method in which a cleaning object (102) is immersed in a cold bath cleaning and then steam cleaning is generally performed.
  • the mainstream idea is that the higher the temperature of the cleaning solvent, the better the efficiency. It was common. Therefore, during the cleaning work, the cleaning solvent gas tends to diffuse into the atmosphere from the cleaning solvent having a high temperature. Further, it is difficult to completely seal the inside of the cleaning tank in order to prevent the diffusion of the cleaning solvent gas from the cleaning tank, which increases the cost.
  • Patent Document 1 a method of cooling the liquid surface in the cleaning tank to prevent the cleaning solvent from diffusing into the atmosphere is known, but the cleaning solvent once gasified is recovered. It was extremely difficult to do.
  • the present application is intended to solve the above-mentioned problems, and the cleaning is performed by performing liquid cleaning of the object to be cleaned with the cleaning solvent in a cooled state without heating the cleaning solvent to a high temperature.
  • Solvent cleaning This is an attempt to prevent solvent gas from diffusing into the atmosphere.
  • the present invention cools the cleaning solvent, which is a non-aqueous solvent and is stored in the cleaning tank, to a temperature of 0 ° C. or lower and higher than the freezing point of the cleaning solvent, and this cooled cleaning is performed.
  • the liquid cleaning of the object to be cleaned is performed with a solvent.
  • sample 1 was immersed in a bathtub of a cleaning solvent at 20 ° C. and sample 2 was immersed in a bathtub of a cleaning solvent at ⁇ 5 ° C. for liquid cleaning, and then steam cleaning was performed with the cleaning solvent vapor of IPA. Finally, natural drying was performed.
  • cleaning solvent of the present invention examples include chlorine-based solvents such as trichlorethylene, tetrachlorethylene, and methylene chloride, and fluorine-based solvents such as HFE and HFO.
  • the freezing points of each of the above cleaning solvents are about -100 ° C., so these freezing points. If the temperature is higher than that, it will not freeze, and it is possible to clean and remove dirt such as oil adhering to the object to be cleaned even in such a temperature range.
  • the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere of the cleaning solvent is remarkably reduced, wasteful consumption of the cleaning solvent can be suppressed, so that the amount used can be reduced and the cost can be reduced. .. Further, even when a flammable solvent having a low flash point is used as a cleaning solvent, since it is used at 0 ° C. or lower, the risk of ignition is extremely low and safe use is possible.
  • a solvent vapor of a second cleaning solvent different from the cleaning solvent used for the liquid cleaning is generated in a second cleaning tank provided separately from the cleaning tank, and the second cleaning is performed.
  • the object to be cleaned after the liquid cleaning may be placed in the tank, and the solvent vapor of the second cleaning solvent may be condensed and liquefied to remove the cleaning solvent adhering to the object to be cleaned.
  • the second cleaning solvent it is preferable to use alcohols such as ethyl alcohol and I.P.A., which have a small environmental load and are not very expensive.
  • the cleaning solvent used for the liquid cleaning of the present invention is cooled to 0 ° C. or lower, the object to be cleaned that has been liquid-cleaned with this cleaning solvent is also in a cooled state. Therefore, the temperature difference between the object to be cleaned and the solvent vapor of the second cleaning solvent is significantly different, and the condensation ratio becomes large, so that the steam cleaning effect can be enhanced as compared with the conventional method.
  • the existing cleaning tank may be used, a cooling cooler may be inserted into the existing cleaning tank, and the cleaning solvent stored in the cleaning tank may be cooled by the cooling tank. ..
  • the existing cleaning tank may be provided with a temperature sensor, and the temperature inside the washing tank may be controlled by the temperature sensor.
  • the cleaning tank when the cleaning solvent is stored in the existing cleaning tank when not in use, the cleaning tank is in an atmospheric pressure and at room temperature, so the cleaning solvent in the cleaning tank is in the atmosphere especially in the hot summer. It will spread in large quantities. Therefore, by cooling the cleaning solvent in the cleaning tank to 0 ° C. or lower with a cooling cooler as in the present invention, it is effective to diffuse the cleaning solvent gas from the cleaning solvent into the atmosphere even when not in use. Can be prevented.
  • an ice film is formed on the liquid surface of the cleaning solvent, and the liquid level of the cleaning solvent is changed.
  • the effect of suppressing the diffusion of the cleaning solvent gas from the cleaning solvent into the atmosphere may be enhanced, and the ice film is subject to liquid cleaning.
  • a hole may be formed for passing the object to be cleaned.
  • the water covering the liquid surface of the cleaning solvent is cooled to 0 ° C. or lower because the cleaning solvent is cooled to 0 ° C. or lower. Therefore, when the water coated with the cleaning solvent freezes, the liquid surface of the cleaning solvent is covered with an ice film.
  • the non-aqueous solvent of the present invention include chlorine-based solvents and fluorine-based solvents.
  • the ice film may be formed on the liquid surface of the cleaning solvent only when the cleaning solvent in the cleaning tank is not used.
  • the liquid level of the cleaning solvent is blocked from contact with the atmosphere by the ice film, so that the cleaning solvent gas from the cleaning solvent is blocked from contact with the atmosphere in the atmosphere. It is possible to enhance the effect of suppressing the diffusion to the environment, and it is possible to further reduce the load on the environment.
  • water is a liquid
  • the cleaning solvent is partially dissolved in the layer of water and gradually evaporates together with water.
  • the cleaning solvent is difficult to dissolve in the ice film because the ice is solid. Therefore, by covering the liquid surface of the cleaning solvent with an ice film, the effect of preventing the solvent vapor gas generated from the cleaning solvent from being diffused into the atmosphere is high. Further, when cleaning is performed using only the cleaning solvent, the ice is solid and can be easily taken out from the cleaning tank. Therefore, it is easier to handle than the case where the cleaning solvent is coated with a layer of water.
  • the present invention uses the cleaning solvent at 0 ° C. or lower and at a temperature higher than the freezing point of the cleaning solvent, so that the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere can be significantly reduced. Therefore, the load on the environment can be reduced. Further, since the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere of the cleaning solvent is remarkably reduced, the wasteful consumption of the cleaning solvent can be suppressed, so that the wasteful cost can be reduced. Furthermore, even when a flammable solvent having a low flash point but a low price is used as a cleaning solvent, the risk of ignition is extremely low because it is used at 0 ° C. or lower, and safe use is possible. .. Therefore, the cleaning cost can be reduced.
  • Example 1 which shows the invention of this application.
  • Example 2 which shows the invention of this application.
  • Example 3 which shows the invention of this application.
  • (1) is a cleaning tank, and a cooler formed by a cooling coil on the inner circumference of the bottom (2) side of the cleaning tank (1).
  • (3) and temperature sensor (4) are provided.
  • a non-aqueous cleaning solvent (5) is stored in the cleaning tank (1).
  • the cooler (3) is provided in the cleaning tank (1) as described above, but the other different embodiments are not limited to this, and the existing cleaning tank (1) is provided. It is also possible to insert and arrange a cooling cooler in).
  • the cleaning solvent (5) in the cleaning tank (1) is set to 0 ° C. or lower by the cooler (3) and higher than the freezing point of the cleaning solvent (5). Cool to temperature. Then, the object to be cleaned (8) is immersed in the cleaning solvent (5) for liquid cleaning. In this way, when the cleaning solvent (5) is used at 0 ° C. or lower and at a temperature higher than the freezing point of the cleaning solvent (5) during liquid cleaning, for example, a highly toxic cleaning solvent (5) is used. However, since the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere of the cleaning solvent (5) can be significantly reduced, the burden on the environment can be reduced.
  • the cleaning solvent (5) is wasted even when an expensive cleaning solvent (5) is used, for example. Since consumption can be suppressed, wasteful costs can be reduced. Further, for example, even when a flammable solvent having a low flash point is used as the cleaning solvent (5), the risk of ignition is extremely low because it is used at 0 ° C. or lower, and safe use is possible. ..
  • (21) is a cleaning tank, and a cooler formed by a cooling coil on the inner circumference of the cleaning tank (21) on the bottom (22) side. (23) and temperature sensor (24) are provided.
  • the cleaning solvent (25) and water are stored in the cleaning tank (21). Since the cleaning solvent (25) is a non-aqueous solvent, the water is located so as to cover the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25).
  • a second cleaning tank (26) is arranged adjacent to the cleaning tank (21).
  • a heater (28) is provided on the bottom (27) side of the second cleaning tank (26), and a cooling coil (32) is fixedly arranged on the inner surface on the opening (31) side. Further, in the second cleaning tank (26), a second cleaning solvent (33) different from the cleaning solvent (25) stored in the cleaning tank (21) is stored.
  • the cleaning solvent (25) in the cleaning tank (21) is set to 0 ° C. or lower by the cooler (23) and higher than the freezing point of the cleaning solvent (25). Cool to temperature.
  • the layer of water covering the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25) is also cooled to 0 ° C. or lower. Therefore, the water coated with the cleaning solvent (25) freezes, and the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25) is sealed by the ice film (34). Therefore, the presence of such an ice film (34) makes it possible to enhance the effect of suppressing the diffusion of the cleaning solvent gas from the cleaning solvent (25) into the atmosphere.
  • the trichlorethylene which is the cleaning solvent (25) of this example the case where the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25) is covered with the ice film (34) as in this example, and the case where the ice film (34) is used.
  • the same amount of trichlorethylene as the cleaning solvent (25), which is a non-aqueous solvent is stored in each of the four beakers, and water is further added to the two beakers to add water to the liquid level of the cleaning solvent (25). 37) was covered with the water.
  • one of the beakers to which water is added and one of the beakers to which water is not added are cooled to -10 ° C in the liquid temperature of the cleaning solvent (25) in the freezer to remove the water in these beakers. It was frozen to form an ice film (34) on the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25).
  • the other beaker to which water was added and the other beaker to which water was not added were allowed to stand at a liquid temperature of the cleaning solvent (25) at 20 ° C.
  • the concentration of the cleaning solvent gas near the openings in the above four beakers was measured. The results are shown in Table 2 below.
  • the concentration of the cleaning solvent gas in the beaker in which water was not added at a liquid temperature of 20 ° C. of the cleaning solvent (25) was 16000 ppm, and water was added at a liquid temperature of 20 ° C. That is, the gas concentration of the cleaning solvent in the beaker in which the water layer was formed on the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25) was 90 ppm.
  • the concentration of the cleaning solvent gas in the beaker in which water was not added at a liquid temperature of the cleaning solvent (25) of -10 ° C was 300 ppm, and water was added at a temperature of -10 ° C, that is, of the cleaning solvent (25).
  • the concentration of the cleaning solvent gas in the beaker in which the ice film (34) was formed on the liquid surface (37) was 4 ppm.
  • the cleaning solvent gas concentration can be significantly reduced as compared with room temperature by cooling the cleaning solvent (25) to 0 ° C. or lower. Further, by forming an ice film (34) on the liquid surface (37) of the cleaning solvent (25), the cleaning solvent gas concentration is compared with the case where the cleaning solvent (25) is coated with water at room temperature. It has been clarified that the effect of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere can be more effectively improved.
  • the liquid cleaning is performed by immersing the object to be cleaned (36) in the cleaning solvent (25) in the cleaning tank (21).
  • the cleaning solvent (25) is used at 0 ° C. or lower and at a temperature higher than the freezing point of the cleaning solvent (25) during liquid cleaning, for example, a highly toxic cleaning solvent (25) is used.
  • the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere of the cleaning solvent (25) can be significantly reduced, the burden on the environment can be reduced.
  • the cleaning solvent (25) is wasted even when an expensive cleaning solvent (25) is used, for example. Since consumption can be suppressed, wasteful costs can be reduced. Further, for example, even when a flammable solvent having a low flash point is used as the cleaning solvent (25), the risk of ignition is extremely low because it is used at 0 ° C. or lower, and safe use is possible. ..
  • the cleaning solvent (25) adhering to the object to be cleaned (36) in the solvent vapor (35) during the liquid cleaning is condensed and liquefied by the solvent vapor (35) of the second cleaning solvent (33). Remove from wash (36).
  • the second cleaning solvent (33) it is preferable to use alcohols such as ethyl alcohol and I.P.A., which have a small environmental load and are not very expensive.
  • the cleaning solvent (25) in the cleaning tank (21) used for the liquid cleaning of this embodiment is cooled to 0 ° C. or lower as described above, the liquid cleaning is performed with this cleaning solvent (25).
  • the performed object (36) to be cleaned is also in a cooled state. Therefore, when steam cleaning is performed, the temperature difference between the object to be cleaned (36) and the solvent steam (35) of the second cleaning solvent (33) is significantly different, and the condensation ratio between the two is large. It becomes. Therefore, it is possible to further enhance the cleaning effect as compared with the conventional general steam cleaning method.
  • (41) is a cleaning tank, and a cooler formed by a cooling coil on the inner circumference of the cleaning tank (41) on the bottom (52) side. (42) and temperature sensor (43) are provided.
  • the cleaning solvent (44) and water are stored in the cleaning tank (41). Since the cleaning solvent (44) is a non-aqueous solvent, the water is located so as to cover the liquid surface (45) of the cleaning solvent (44).
  • the cleaning solvent (44) in the cleaning tank (41) is set to 0 ° C. or lower by the cooler (42) and higher than the freezing point of the cleaning solvent (44). Cool to temperature.
  • the layer of water covering the liquid surface (45) of the cleaning solvent (44) is also cooled to 0 ° C. or lower. Therefore, the water coated with the cleaning solvent (44) freezes, and the liquid surface (45) of the cleaning solvent (44) is sealed by the ice film (46). Therefore, the presence of such an ice film (46) makes it possible to enhance the effect of suppressing the diffusion of the cleaning solvent gas from the cleaning solvent (44) into the atmosphere.
  • the ice film (46) is formed with a hole (47) for passing an object to be cleaned (50) to be washed with liquid. That is, two heaters (48) are provided on the liquid level (45) of the cleaning solvent (44) in the cleaning tank (41). As a result, the ice in the portion heated by the heater (48) is melted and a hole (47) is formed in the ice film (46). Then, of these two holes (47), a long plate-shaped object to be cleaned (50) is immersed in the cleaning solvent (44) through one hole (47), and the other hole (47) is immersed. ), By projecting the object to be cleaned (50) from the cleaning solvent (44) to the outside, the long liquid cleaning of the object to be cleaned (50) can be performed from one end of the object to be cleaned (50). It is possible to carry out continuously to the end.
  • the water covering the liquid surface (45) of the cleaning solvent (44) is cooled to 0 ° C. or lower because the cleaning solvent (44) is cooled to 0 ° C. or lower. .. Therefore, when the water coated with the cleaning solvent (44) freezes, the liquid surface (45) of the cleaning solvent (44) is covered with the ice film (46).
  • the non-aqueous solvent of the present invention include chlorine-based solvents and fluorine-based solvents.
  • the liquid cleaning is performed by immersing the object to be cleaned (50) in the cleaning solvent (44) in the cleaning tank (41).
  • the cleaning solvent (44) is used at 0 ° C. or lower and at a temperature higher than the freezing point of the cleaning solvent (44) during liquid cleaning, for example, a highly toxic cleaning solvent (44) is used.
  • the amount of the cleaning solvent gas diffused into the atmosphere of the cleaning solvent (44) can be remarkably reduced, the load on the environment can be reduced.
  • the cleaning solvent (44) is wasted even when an expensive cleaning solvent (44) is used, for example. Since consumption can be suppressed, wasteful costs can be reduced. Further, for example, even when a flammable solvent having a low flash point is used as the cleaning solvent (44), the risk of ignition is extremely low because it is used at 0 ° C. or lower, and safe use is possible. ..

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Abstract

【課題】　洗浄溶剤を高温に加熱することなく、逆に冷却した状態で当該洗浄溶剤による被洗浄物の液洗浄を行うことにより、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスを大気に拡散することを防止する。 【解決手段】　洗浄槽1,21,41内に収納した洗浄溶剤5,25,44を、０℃以下、且つ当該洗浄溶剤5,25,44の凝固点よりも高い温度に冷却し、この冷却した洗浄溶剤5,25,44によって被洗浄物8,36,50の液洗浄を行う。

Description

洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法
　本発明は、洗浄溶剤にて機械部品、電子部品、医療機器等の被洗浄物を洗浄する際に、洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散を防止するための方法に係るものである。
特公昭６０－４５９２２号公報　１９９５年以前から、洗浄溶剤による液洗浄や蒸気洗浄が広く一般的に行われているが、この洗浄溶剤は高温に加熱して洗浄することにより、被洗浄物に付着した油などの汚れを効率的に除去することができる。しかしながら、例えば当時一般的に使用されていたフロンガスや1.1.1-トリクロロエタンを加熱した場合には、洗浄溶剤ガスが発生して大気中に多く拡散されるものとなり、オゾン層の破壊を引き起こすことが問題となっていた。
　そのため、１９９５年以降には、上記フロンガス等がオゾン層を破壊する物質であるとして世界的に全廃となり、この頃から洗浄の現場でも地球環境を守るために洗浄溶剤の使用基準が一層厳しくなってきた。
　そして現在でも被洗浄物に付着した油等を除去する洗浄溶剤として、塩素系溶剤、臭素系溶剤、フッ素系溶剤、アルコール類等が多く使用されている。尚、塩化メチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン等の塩素系溶剤や臭素系溶剤は毒性が強く、また、これらの物質を大気に放出した場合には、やはり地球温暖化につながるものとなる。また環境負荷が小さい洗浄溶剤としてはHFO等のフッ素系溶剤やI.P.A.等のアルコール類が挙げられるが、フッ素系溶剤は価格が高く洗浄コストが高くつくとともに、アルコール類については価格は安いものの引火点が低く危険性が高い。
　また、従来の洗浄溶剤（101）による被洗浄物（102）の洗浄方法では、例えば図４に示す如く、４０℃～５０℃程度の温液（103）に被洗浄物（102）を浸漬させて温浴洗浄を行った後、蒸気洗浄の際に当該被洗浄物（102）の表面で蒸気（105）の凝縮液化比を大きくするため１５℃～２５℃程度の冷液（104）に上記被洗浄物（102）を浸漬させて冷浴洗浄を行い、その後蒸気洗浄を行う洗浄方法が一般的に行われていた。
　このように、被洗浄物に付着した油等を溶解除去するためには、洗浄溶剤の温度が高い方が効率が良いという考えが主流であり、洗浄溶剤を常温あるいは加熱して使用することが一般的であった。そのため、洗浄作業中に、温度の高い洗浄溶剤から洗浄溶剤ガスが大気に拡散しやすいものとなっていた。また、洗浄槽からの洗浄溶剤ガスの拡散を防ぐために洗浄槽内を完全に密閉することは難しく、コストが高いものとなる。
　また特許文献１に示す如く、洗浄槽内の液面上を冷却して当該洗浄溶剤の大気中への拡散を防止する方法が公知となっているが、一度ガス化してしまった洗浄溶剤を回収することは極めて困難であった。
　以上のような従来の問題点であった洗浄溶剤ガスの大気への拡散を防ぐために、０℃以下の洗浄溶剤で被洗浄物を液洗浄した場合に、当該被洗浄物に付着していた油などの汚れを除去することができるか否かを確認した結果、当該被洗浄物に付着した汚れを除去可能であることが明らかとなったことから、本発明に至った。
　そこで本願では上述の如き課題を解決しようとするものであって、洗浄溶剤を高温に加熱することなく、逆に冷却した状態で当該洗浄溶剤による被洗浄物の液洗浄を行うことにより、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスを大気に拡散することを防止しようとするものである。
　本願発明は上述の如き課題を解決するため、非水系溶剤であるとともに洗浄槽内に収納した洗浄溶剤を、０℃以下、且つ当該洗浄溶剤の凝固点よりも高い温度に冷却し、この冷却した洗浄溶剤によって被洗浄物の液洗浄を行うものである。
　また、非水系溶剤を使用した場合には、洗浄溶剤に水を注入することによって当該洗浄溶剤の表面に浮上するため、０℃以下に冷却した洗浄溶剤によって当該表面に氷の膜を形成することが可能となり、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスの大気中への拡散をより効果的に抑制することができる。
　本発明では上記の如く、０℃以下の洗浄溶剤にて液洗浄を行うことを必須の要件としているが、このように０℃以下の洗浄溶剤での液洗浄は今までなされていなかったため、その洗浄効果について確認しておく必要がある。そこで、０℃以下の洗浄溶剤と室温の洗浄溶剤との間の洗浄効果の差について実験を行った。
　この実験方法について説明すると、まず、同大且つ同形状の鉄プレス部品を被洗浄物を３個準備してこれらの被洗浄物をサンプル１～３とし、このサンプル１～３の全体を予め油浴に浸漬させた。その後、サンプル１を２０℃の洗浄溶剤の浴槽に、また、サンプル２を-５℃の洗浄溶剤の浴槽にそれぞれ浸漬して液洗浄を行った後、ＩＰＡの洗浄溶剤蒸気による蒸気洗浄を行い、最後に自然乾燥を行った。
　またサンプル３については液洗浄を行わずに上記と同じ工程の蒸気洗浄及び自然乾燥のみを行った。尚、上記実験に用いた洗浄溶剤はいずれもトリクロロエチレンである。そしてこれら液洗浄、蒸気洗浄、及び自然乾燥を行ったサンプル１～３について、各サンプルに残留した残留油分を測定した。その測定結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記結果から、液洗浄を行わなかったサンプル１と液洗浄を行ったサンプル２、３との間では、残留油分量に大きな差が見られたのに対し、洗浄溶剤の液温が２０℃のサンプル２と-５℃のサンプル３との間では、残留油分量に大きな差はみられなかった。このことから、洗浄溶剤が０℃以下で液洗浄を行った場合であっても、室温程度の洗浄溶剤による液洗浄と洗浄効果にほとんど差がないことが明らかとなった。
　尚、本発明の洗浄溶剤の具体例としては、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、メチレンクロライド等の塩素系溶剤、HFE、HFO等のフッ素系溶剤等を挙げることができる。
　そして例えば、洗浄溶剤として塩素系溶剤のトリクロロエチレンや、フッ素系溶剤のHFOを０℃以下に冷却した場合であっても、上記各洗浄溶剤の凝固点はおよそ-100℃程度であるから、これらの凝固点よりも高い温度であれば凍結することはなく、このような温度範囲においても被洗浄物に付着した油等の汚れを洗浄除去することは可能である。
　また、例えばすでに公知となっているフッ素系溶剤やトリクロロエチレンの蒸気圧曲線は、０℃以下で蒸気圧が顕著に０ｋPaに近づくことは公知の事実である。更にトリクロロエチレンの場合は大気への排出基準が15ppm以下であるが、-15℃に冷却することによって当該環境基準をクリアできることが既に知られている。従ってこれらの事実より、上記洗浄溶剤が０℃以下且つ当該洗浄溶剤の凝固点より高い温度の場合には、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量を著しく低減することができるため、環境への負荷を小さくすることができる。
　また、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量が著しく減少することにより、当該洗浄溶剤の無駄な消耗を抑制することができるため、使用量を低減してコストを低減することができる。更に、引火点が低い可燃性溶剤を洗浄溶剤として使用する場合であっても、０℃以下で使用するものであるため引火の危険性が極めて低くなり安全な使用が可能となる。
　また、上記液洗浄の後、地球環境負荷の少ないエチルアルコール類によって被洗浄物に付着した洗浄溶剤を濯いだり、更に乾燥したりすることも可能である。
　また、上記液洗浄の後、上記液洗浄に使用した洗浄溶剤とは異なる第２洗浄溶剤の溶剤蒸気を、上記洗浄槽とは別個に設けた第２洗浄槽内に発生させ、この第２洗浄槽内に上記液洗浄後の被洗浄物を配置し、上記第２洗浄溶剤の溶剤蒸気を凝縮液化させて、当該被洗浄物に付着した洗浄溶剤を除去するものであってもよい。そしてこの第２洗浄溶剤には、環境負荷が小さくあまり高価ではない、例えばエチルアルコールやI.P.A.等のアルコール類を使用することが好ましい。
　ここで、本発明の液洗浄に使用する洗浄溶剤は０℃以下に冷却されたものであるから、この洗浄溶剤によって液洗浄を行った被洗浄物も、冷却された状態となる。そのため、当該被洗浄物と第２洗浄溶剤の溶剤蒸気との温度差が著しく異なり凝縮比が大きくなることから、従来の方法よりも蒸気洗浄効果を高めることが可能となる。
　また、上記洗浄槽は既設のものを使用し、この既設の洗浄槽に冷却用の冷却器を挿入し、当該冷却器によって当該洗浄槽内に収納した洗浄溶剤を冷却するものであってもよい。このように既設の洗浄槽を使用することにより、新たに専用の洗浄槽を準備する必要がなく本発明の方法を低廉且つ容易に行うことが可能となる。また、この既設の洗浄槽には温度センサーを備え、この温度センサーにより当該洗浄槽内の温度を管理したものであってもよい。
　また既設の洗浄槽内に洗浄溶剤が収納された状態の非使用時には、洗浄槽内が大気圧で常温雰囲気下にあるため、特に気温の高い夏期には当該洗浄槽内の洗浄溶剤が大気中に大量に拡散するものとなる。そのため、本発明の如く冷却用の冷却器にて洗浄槽内の洗浄溶剤を０℃以下に冷却しておくことにより、非使用時においても洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散を効果的に防ぐことができる。
　また、上記洗浄溶剤として非水系溶剤を使用するとともに、この洗浄溶剤を収納した洗浄槽に水を添加することにより、洗浄溶剤の液面に氷の膜を形成し、当該洗浄溶剤の液面を上記氷の膜によりシールすることにより、当該洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気中への拡散を抑制する効果を高めるものであってもよく、また、上記氷の膜には、液洗浄の対象となる被洗浄物を通過させるための穴を形成したものであってもよい。
　すなわち、洗浄溶剤の液面を覆った水は、当該洗浄溶剤が０℃以下に冷却されていることから、この水も０℃以下に冷却されるものとなる。そのため、上記洗浄溶剤を被覆した水が凍ることにより、当該洗浄溶剤の液面に氷の膜が被覆された状態となる。尚、本発明の非水系溶剤としては、塩素系溶剤やフッ素系溶剤などが挙げられる。また上記の如く、氷の膜に穴を設けることにより、長い板状のフープや長尺な線状の被洗浄物についても被洗浄物が通過しない部分を氷で被覆した状態で洗浄溶剤ガスの大気中の拡散を抑制しながら効果的に洗浄することができる。
　また上記氷の膜は、上記洗浄槽内の洗浄溶剤を使用しない場合にのみ、当該洗浄溶剤の液面に形成するものであってもよい。これにより、洗浄槽内の洗浄溶剤を使用しない場合に、当該洗浄溶剤の液面が氷の膜によって大気との接触を遮断されるものとなるため、当該洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気中への拡散を抑制する効果を高めることが可能となり、環境への負荷を更に低減することが可能となる。
　また、水は液体であるため、洗浄溶剤の液面を水の層で被覆する場合には、当該洗浄溶剤が水の層に一部溶解し、水とともに少量ずつ蒸発するものとなる。これに対し、洗浄溶剤の液面を氷の膜にて被覆しシールすることにより、氷は固体であるため洗浄溶剤がこの氷の膜に溶解しにくいものとなる。よって、洗浄溶剤の液面を氷の膜で被覆することにより、洗浄溶剤から発生する溶剤蒸気ガスが大気中に拡散されることを防ぐ効果が高いものとなる。また洗浄溶剤のみにて洗浄を行う場合には、氷は固体であるため洗浄槽内から容易に取り出すことができる。よって、洗浄溶剤を水の層にて被覆する場合よりも取り扱いが容易である。
　本願発明は上述の如く、洗浄溶剤を０℃以下且つ当該洗浄溶剤の凝固点より高い温度で使用するものであるから、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量を著しく低減することができるため、環境への負荷を小さくすることができる。また、当該洗浄溶剤の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量が著しく減少することにより、当該洗浄溶剤の無駄な消耗を抑制することができることから、無駄なコストを低減することが可能となる。更に、価格は安いが引火点が低い可燃性溶剤を洗浄溶剤として使用する場合であっても、０℃以下で使用するものであるため引火の危険性が極めて低くなり安全な使用が可能となる。そのため、洗浄コストを低廉なものとすることができる。
本願発明を示す実施例１の概念図。 本願発明を示す実施例２の概念図。 本願発明を示す実施例３の概念図。 従来例の概念図。
　本願発明の実施例１を図１に於いて説明すると、（1）は洗浄槽であって、この洗浄槽(1)の底部(2)側の内周には冷却コイルにて形成した冷却器(3)及び温度センサー(4)を設けている。そしてこの洗浄槽(1)内には非水系の洗浄溶剤(5)を収納している。尚、本実施例及び以下の実施例では上記の如く、洗浄槽(1)内に冷却器(3)を設けているが、他の異なる実施例ではこれに限らず、既設の洗浄槽(1)内に冷却用の冷却器を挿入配置して使用することも可能である。
　そして被洗浄物(8)の洗浄を行う場合には、まず洗浄槽(1)内の洗浄溶剤(5)を冷却器(3)によって０℃以下且つ当該洗浄溶剤(5)の凝固点よりも高い温度に冷却する。そしてこの洗浄溶剤(5)中に被洗浄物(8)を浸漬して液洗浄を行う。このように、液洗浄時に洗浄溶剤(5)を０℃以下且つ当該洗浄溶剤(5)の凝固点より高い温度で使用することにより、例えば毒性が強い洗浄溶剤(5)を使用した場合であっても、当該洗浄溶剤(5)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量を著しく低減することができるため、環境への負荷を小さくすることができる。
　また、当該洗浄溶剤(5)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量が著しく減少することにより、例えば高価な洗浄溶剤(5)を使用した場合であっても当該洗浄溶剤(5)の無駄な消耗を抑制することができることから、無駄なコストを低減することが可能となる。更に、例えば引火点が低い可燃性溶剤を洗浄溶剤(5)として使用した場合であっても、０℃以下で使用するものであるため引火の危険性が極めて低くなり安全な使用が可能となる。
　本願発明の実施例２を図２に於いて説明すると、（21）は洗浄槽であって、この洗浄槽(21)の底部(22)側の内周には冷却コイルにて形成した冷却器(23)及び温度センサー(24)を設けている。そしてこの洗浄槽(21)内には洗浄溶剤(25)及び水を収納している。そして上記洗浄溶剤(25)は非水系溶剤のものを使用しているため、上記水は洗浄溶剤(25)の液面(37)を被覆した状態で位置している。
　また上記洗浄槽(21)に隣接して、第２洗浄槽(26)が配置されている。そしてこの第２洗浄槽(26)の底部(27)側にはヒーター(28)を設けるとともに、開口部(31)側内面には冷却コイル(32)を固定配置している。またこの第２洗浄槽(26)内には、上記洗浄槽(21)に収納した洗浄溶剤(25)とは異なる第２洗浄溶剤(33)を収納している。
　そして被洗浄物(36)の洗浄を行う場合には、まず洗浄槽(21)内の洗浄溶剤(25)を冷却器(23)によって０℃以下且つ当該洗浄溶剤(25)の凝固点よりも高い温度に冷却する。このように洗浄溶剤(25)を冷却することにより、この洗浄溶剤(25)の液面(37)を被覆する水の層も０℃以下に冷却されるものとなる。そのため、上記洗浄溶剤(25)を被覆した水が凍って当該洗浄溶剤(25)の液面(37)が氷の膜(34)によってシールされるものとなる。そのため、このような氷の膜(34)の存在により、当該洗浄溶剤(25)からの洗浄溶剤ガスの大気中への拡散を抑制する効果を高めることが可能となる。
　ここで、本実施例の洗浄溶剤(25)であるトリクロロエチレンについて、本実施例の如く当該洗浄溶剤(25)の液面(37)を氷の膜(34)で被覆した場合と、氷の膜(34)で被覆しない場合とにおいて、洗浄溶剤ガス濃度にどの程度の差異が生じるかについて実験を行った。まず、４つのビーカーにそれぞれ非水系溶剤である洗浄溶剤(25)のトリクロロエチレンを各同量収納するとともに、そのうちの２つのビーカーには更に水を添加し、上記洗浄溶剤(25)の液面(37)を当該水によって被覆した状態とした。
　そしてこのように水を添加したビーカーの一方と、水を添加していないビーカーの一方を冷凍庫内で上記洗浄溶剤(25)の液温を-10℃に冷却してこれらのビーカー内の水を凍らせ、洗浄溶剤(25)の液面(37)に氷の膜(34)を形成させた。また水を添加したビーカーの他方と、水を添加していないビーカーの他方を、上記洗浄溶剤(25)の液温を20℃として静置した。そして、上記４つのビーカー内の開口部付近の洗浄溶剤ガス濃度を測定した。その結果を下記表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　その結果、表２に示す如く、上記洗浄溶剤(25)の液温20℃下で水を添加していないビーカー内の洗浄溶剤ガス濃度は16000ppm、同じく液温20℃下で水を添加した、すなわち上記洗浄溶剤(25)の液面(37)に水の層が形成されたビーカー内の洗浄溶剤のガス濃度は90ppmであった。一方、上記洗浄溶剤(25)の液温-10℃下で水を添加していないビーカー内の洗浄溶剤ガス濃度は300ppm、-10℃下で水を添加した、即ち上記洗浄溶剤(25)の液面(37)に氷の膜(34)を形成したビーカー内の洗浄溶剤ガス濃度は4ppmであった。
　上記結果から、洗浄溶剤(25)を０℃以下に冷却することによって、洗浄溶剤ガス濃度を常温に比べて著しく低下させることができることが明らかとなった。更に当該洗浄溶剤(25)の液面(37)に氷の膜(34)を形成することにより、当該洗浄溶剤(25)を常温の水にて被覆する場合と比較して、洗浄溶剤ガス濃度が更に低下するものとなり、当該洗浄溶剤ガスの大気への拡散効果をより効果的に向上させることができることが明らかとなった。
　そして上記洗浄槽(21)内の洗浄溶剤(25)中に被洗浄物(36)を浸漬することにより、液洗浄を行う。このように、液洗浄時に洗浄溶剤(25)を０℃以下且つ当該洗浄溶剤(25)の凝固点より高い温度で使用することにより、例えば毒性が強い洗浄溶剤(25)を使用した場合であっても、当該洗浄溶剤(25)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量を著しく低減することができるため、環境への負荷を小さくすることができる。
　また、当該洗浄溶剤(25)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量が著しく減少することにより、例えば高価な洗浄溶剤(25)を使用した場合であっても当該洗浄溶剤(25)の無駄な消耗を抑制することができることから、無駄なコストを低減することが可能となる。更に、例えば引火点が低い可燃性溶剤を洗浄溶剤(25)として使用した場合であっても、０℃以下で使用するものであるため引火の危険性が極めて低くなり安全な使用が可能となる。
　そして上記液洗浄が終了すると、上記洗浄槽(21)に隣接する第２洗浄槽(26)内にて蒸気洗浄を行う。尚、この上記洗浄の前に、この第２洗浄槽(26)内のヒーター(28)を作動させて内部の第２洗浄溶剤(33)を加熱することにより、当該第２洗浄槽(26)内に第２洗浄溶剤(33)の溶剤蒸気(35)をあらかじめ発生させておく。この上記洗浄について説明すると、まず上記洗浄槽(21)内の被洗浄物(36)を引き上げて図２に示す如くの第２洗浄溶剤(33)の液面(37)上に発生した溶剤蒸気(35)中に配置する。
　そして溶剤蒸気(35)中の被洗浄物(36)に上記液洗浄時に付着した洗浄溶剤(25)を、上記第２洗浄溶剤(33)の溶剤蒸気(35)によって凝縮液化させることにより、被洗浄物(36)から除去する。尚、この第２洗浄溶剤(33)には、環境負荷が小さくあまり高価ではない、例えばエチルアルコールやI.P.A.等のアルコール類を使用することが好ましい。
　ここで、本実施例の液洗浄に使用する洗浄槽(21)内の洗浄溶剤(25)は上記の如く０℃以下に冷却されたものであるから、この洗浄溶剤(25)によって液洗浄を行った被洗浄物(36)も冷却された状態となる。そのため、蒸気洗浄を行う際には、当該被洗浄物(36)と第２洗浄溶剤(33)の溶剤蒸気(35)との温度差が著しく異なるものとなるため、両者の凝縮比が大きいものとなる。従って、従来の一般的な蒸気洗浄方法よりも洗浄効果を更に高めることが可能となる。
　本願発明の実施例３を図３に於いて説明すると、（41）は洗浄槽であって、この洗浄槽(41)の底部(52)側の内周には冷却コイルにて形成した冷却器(42)及び温度センサー(43)を設けている。そしてこの洗浄槽(41)内には洗浄溶剤(44)及び水を収納している。そして上記洗浄溶剤(44)は非水系溶剤のものを使用しているため、上記水は洗浄溶剤(44)の液面(45)を被覆した状態で位置している。
　そして被洗浄物(50)の洗浄を行う場合には、まず洗浄槽(41)内の洗浄溶剤(44)を冷却器(42)によって０℃以下且つ当該洗浄溶剤(44)の凝固点よりも高い温度に冷却する。このように洗浄溶剤(44)を冷却することにより、この洗浄溶剤(44)の液面(45)を被覆する水の層も０℃以下に冷却されるものとなる。そのため、上記洗浄溶剤(44)を被覆した水が凍って当該洗浄溶剤(44)の液面(45)が氷の膜(46)によってシールされるものとなる。そのため、このような氷の膜(46)の存在により、当該洗浄溶剤(44)からの洗浄溶剤ガスの大気中への拡散を抑制する効果を高めることが可能となる。
　また、上記氷の膜(46)には、液洗浄の対象となる被洗浄物(50)を通過させるための穴(47)を形成している。すなわち、洗浄槽(41)内の洗浄溶剤(44)の液面(45)に加熱機(48)を２か所設ける。これにより、この加熱機(48)で加熱された部分の氷が溶融して氷の膜(46)に穴(47)が形成される。そしてこの２か所の穴(47)のうち、一方の穴(47)を通じて長尺な板状の被洗浄物(50)を洗浄溶剤(44)中に浸漬するとともに、もう一方の穴(47)を通じて当該被洗浄物(50)を洗浄溶剤(44)中から外方に突出させることにより、この長尺な被洗浄物(50)の液洗浄を当該被洗浄物(50)の一端から他端まで連続的に行うことが可能となる。
　すなわち、洗浄溶剤(44)の液面(45)を覆った水は、当該洗浄溶剤(44)が０℃以下に冷却されていることから、この水も０℃以下に冷却されるものとなる。そのため、上記洗浄溶剤(44)を被覆した水が凍ることにより、当該洗浄溶剤(44)の液面(45)に氷の膜(46)が被覆された状態となる。尚、本発明の非水系溶剤としては、塩素系溶剤やフッ素系溶剤などが挙げられる。また上記の如く、氷の膜(46)に穴(47)を設けることにより、長い板状のフープや長尺な線状の被洗浄物(50)についても被洗浄物(50)が通過しない部分を氷で被覆した状態で洗浄溶剤ガスの大気中の拡散を抑制しながら効果的に洗浄することができる。
　そして上記洗浄槽(41)内の洗浄溶剤(44)中に被洗浄物(50)を浸漬することにより、液洗浄を行う。このように、液洗浄時に洗浄溶剤(44)を０℃以下且つ当該洗浄溶剤(44)の凝固点より高い温度で使用することにより、例えば毒性が強い洗浄溶剤(44)を使用した場合であっても、当該洗浄溶剤(44)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量を著しく低減することができるため、環境への負荷を小さくすることができる。
　また、当該洗浄溶剤(44)の洗浄溶剤ガスの大気への拡散量が著しく減少することにより、例えば高価な洗浄溶剤(44)を使用した場合であっても当該洗浄溶剤(44)の無駄な消耗を抑制することができることから、無駄なコストを低減することが可能となる。更に、例えば引火点が低い可燃性溶剤を洗浄溶剤(44)として使用した場合であっても、０℃以下で使用するものであるため引火の危険性が極めて低くなり安全な使用が可能となる。
　１,21,41　洗浄槽
　3,23,42  冷却器
　5,25,44  洗浄溶剤
　8,36,50  被洗浄物
　26　　　 第２洗浄槽
　33　　   第２洗浄溶剤
　34,46    氷の膜
　35　     溶剤蒸気
　37,45   液面
　47　    穴

Claims (6)

  1. 　非水系溶剤であるとともに洗浄槽内に収納した洗浄溶剤を、０℃以下、且つ当該洗浄溶剤の凝固点よりも高い温度に冷却し、この冷却した洗浄溶剤によって被洗浄物の液洗浄を行うことを特徴とする洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
  2. 　上記液洗浄の後、上記液洗浄に使用した洗浄溶剤とは異なる第２洗浄溶剤の溶剤蒸気を、上記洗浄槽とは別個に設けた第２洗浄槽内に発生させ、この第２洗浄槽内に上記液洗浄後の被洗浄物を配置し、上記第２洗浄溶剤の溶剤蒸気を凝縮液化させて、当該被洗浄物に付着した洗浄溶剤を除去することを特徴とする請求項１の洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
  3. 　上記洗浄槽は既設のものを使用し、この既設の洗浄槽とは別体に形成した冷却用の冷却器を挿入し、当該冷却器によって当該洗浄槽内に収納した洗浄溶剤を冷却することを特徴とする請求項１の洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
  4. 　上記洗浄溶剤として非水系溶剤を使用するとともに、この洗浄溶剤を収納した洗浄槽に水を添加することにより、当該水によって洗浄溶剤の液面に氷の膜を形成し、当該洗浄溶剤の液面を上記氷の膜によりシールすることにより、当該洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気中への拡散を抑制する効果を高めることを特徴とする請求項１の洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
  5. 　上記氷の膜には、液洗浄の対象となる被洗浄物を通過させるための穴を形成したことを特徴とする請求項５の洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
  6. 　上記氷の膜は、上記洗浄槽内の洗浄溶剤を使用しない場合にのみ、当該洗浄溶剤の液面に形成することを特徴とする請求項５、または６の洗浄溶剤からの洗浄溶剤ガスの大気への拡散防止方法。
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