JPH034898A

JPH034898A - 洗浄方法及び装置

Info

Publication number: JPH034898A
Application number: JP1138508A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tsukamoto; 英雄塚本; Mitsuharu Murakami; 村上　光春; Yasuhiro Tsubaki; 泰廣椿
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は有機溶剤を用いて衣料、金属部品、ｒｃ基板等
の各種の被洗物を洗浄する洗浄方法及び装置に関するも
のである。

（、従来の技術）先ず有機溶剤を用いて衣料を洗浄する、従来の所謂ドラ
イクリーニング工程について以下説明する。

従来のドライクリーナでは、１・１・１トリクロルエタ
ン、パークロルエチレン、フロン１１３、フロン１１、
ターペン（石油系）の５種類の有機溶剤が洗浄剤として
使用されている。ここで従来のドライクリ−９すのシス
テムを示す第３図を用いて、ターペン以外でのドライク
リーニング工程を概説する。

先ずドア１から衣料２を投入し、ドア１を閉じて運転を
開始すると、一般には次の順序で工程が進行する。

■、溶剤タンク３から溶剤４をパルプ５を介してポンプ
６で汲み揚げ、パルプ７、フィルタ８からなる経路、又
はパルプ９からなる経路によって処理槽１０に溶剤４を
必要量送り込む。

■、処理ドラム１１をゆっくり回し、溶剤４を処理槽１
０、ボタントラップ１２、バルブ１３、ポンプ６、バル
ブ７、フィルタ８又はバルブ９からなる回路で循環させ
て衣料２を洗浄する。

■、処理槽１０、ボタントラップ１２、バルブ１３、ポ
ンプ６、バルブ１４、蒸留器１５の経路で排液し、続い
て処理ドラム１１が高速回転して衣料２中の溶剤４を遠
心分離し、同様に排液する。

■、前記■項、■項の工程を繰り返す。

■、処理槽ｌＯ、ボタントラップ１２、バルブ１３、バ
ルブ５の経路で溶剤タンク３に排液し、続いて処理ドラ
ム１１が高速回転して衣料２中の溶剤４を遠心分離し、
排液する。

■、再び処理ドラム１１をゆっくり回し、ファン１６、
エアクーラ１７、エアヒータ１８からなるリカバリエア
ダクト１９と、処理槽１０の間を矢印２０の向きでエア
を循環させ、衣料２を乾燥する。衣料２から蒸発した溶
剤ガスは、エアクーラ１７で凝縮し、回収経路２１を経
て水分離器２２に入り、溶剤配管２３を通ってタリンタ
ンク２４に入る。

■、乾燥が終了すると、ダンパ２５．２６が破線の如く
開き、ダンパ２５から新鮮な空気を取り入れて、ダンパ
２６からエアクーラ１７では回収できない未凝縮溶剤ガ
スを排気し、衣料２中の溶剤臭を脱臭する。

■、前記■項の工程で蒸留器１５に入った溶剤４は蒸発
してコンデンサ２７で凝縮回収され、水分離器２２、溶
剤配管２３を通ってタリンタンク２４に入り、オーバー
フロー付仕切板２８から、溶剤タンク３に戻る。なお、
水分離器２２で分離した水は水配管２９によって系外へ
排出する。

次に、ターペン（石油系溶剤）を用いたドライクリーニ
ング工程につき、第４図及び第５図を用いて概説する。

ターペンドライクリーナは、通常第３図に示す処理槽１
０部分と類似した第４図に示す洗浄、脱液槽１００と、
第５図の乾燥専用槽２００（タンブラと呼ばれる）とに
分れている。

洗浄、脱液槽１００では、先に述べた他の溶剤による洗
浄工程、前記■、■及び■と同等の工程を踏み、全工程
を終了する。なお、ターペンドライクリーニングは、通
常蒸留は行なわず、フィルタ８ａの内部に多孔質アルミ
ナ等脂肪酸吸着剤や、活性炭等の脱色剤を充填して溶剤
４の浄化を図っているケースが多い。

次に脱液後の衣料２をドア１より外へ取り出し、第５図
のタンブラのドア１ａから処理槽１０ａに投入する。タ
ンブラでは、外気２０ａをファン１６によって入ロダク
目９ａから取り入れ、エアヒータ１８により加熱して処
理槽１０ａに送り込む。

衣料２中の溶剤４は蒸発して、出口ダクト１９ｂから系
外（屋外）へ排出され、乾燥が終了する。

以上各種溶剤・による−船釣なドライクリーニング工程
を概説したが、現在これらの溶剤を使用するドライクリ
ーナは、何れの溶剤においても、単一溶剤による洗浄、
乾燥方式をとっている。

第１表は、現在多用されている溶剤の代表的物性を比較
したものである。また第２表は第１表に示した溶剤の代
表的物性によって生じるドライクリーニング上の特徴、
制約、欠点等を比較したものである。さて前述の物性に
より、最近の多様化する衣料素材、加工、形態に対応す
るためには、例えば、パークロルエチレンドライクリー
ナとフロン１１３　　ドライクリーナの２種類、更には
１・１・１トリクロルエタンドライクリーナを加えた３
種類のドライクリーナが必要となり、クリーニング業者
にとっては、購入資金、スペース、設備容量等の増大、
メンテナンス業務の繁雑化など極めて大きな負担となっ
ていた。

第　　１　　表これらの問題点を解決するための手段として、本発明者
らは特開昭６１−１５４６９８号公報において、少なく
とも２種以上の互いに溶解性を有する溶剤を、夫々専用
で収納できるタンクと、各溶剤を処理槽へ供給するため
の機能、及び各溶剤を単独で、或いは各溶剤の混合液を
浄化する機能を、１台のドライクリーナに付与すること
により、衣料の種類に応じて溶剤を使い分けるか、各溶
剤の中間的物性を得る目的で２種以上の溶剤を任意の割
合で混合して洗浄する方法について、現在ドライクリー
ニング溶剤として市販されている第１表の溶剤を対象と
して提案した。

以上が衣料を対象とした有機溶剤による従来の洗浄法で
ある。

次に衣料以外の洗浄対象として、金属部品或いはＩＣ基
板等の有機溶剤による従来の洗浄法について第６図を用
いて概説する。第６図において、洗浄槽１０１は超音波
槽１０２と蒸気槽１．０３がらなり、洗浄槽１０１の上
部には溶剤蒸気１０４′を凝縮回収するための冷却水に
よる冷却コイル１０５がコイル状に巻かれている。また
超音波槽１０２には、洗浄溶剤１０４が貯えられ、その
底部には超音波振動子１０６がセントされている。超音
波槽１０２の洗浄溶剤１０４は、バルブ１０７、ポンプ
１０８、フィ、ルタ１０９、超音波槽１０２の回路で循
環されると同時に、オーバフロー壁１１０より蒸発槽１
０３に流下するようになっている。

蒸発槽１０３の洗浄溶剤１０４は、ヒータ１１１により
加熱されて沸騰し、溶剤蒸気１０４′となって洗浄槽１
０１の冷却コイル１０５の高さまで達したのち、同冷却
コイル１０５によって冷却再凝縮して、゛洗浄槽１０１
のトレイ１１２を経由して水分離器１１３に流入する。

水分離器１１３内では、洗浄溶剤１０４と水１１４の比
重差により分離され、水１１４は排水管１１５を通じて
系外へ排出される。一方洗浄溶剤１０４は、溶剤戻し管
１１６を通じて超音波槽１０２に戻される。なお、図中
１１７は給液弁、１１８．１１９は排液弁である。

次に以上の構成からなる洗浄槽１０１の洗浄手順につい
て概説する。

金属部品或いはＩＣ基板等の被洗物１３１は、通常吊上
げ金具１３２の付属した金網部１３３に収納された状態
で、先ず超音波槽１０２の洗浄溶剤１０４中に浸漬され
て、所謂超音波洗浄が所要時間行われる。

次に被洗物１３１を収納した金網部１３３は超音波槽１
０２から引き上げられ、隣の薄気槽１０３の溶剤１０４
液面と冷却コイル１０５の間の気相部分に吊り下げられ
た状態で、溶剤蒸気１０４′が被洗物１３１の表面で冷
却されて再凝縮することを利用して洗浄が所要時間行わ
れる。

以上の工程が終了すると、被洗物１３１を収納した金網
部１３３は洗浄槽ＬｏｔＯ外へ引き上げられて洗浄が完
了する。この場合被洗物１３１に僅かに付着している溶
剤１０４は速やかに大気中に蒸発し、被洗物１３１の乾
燥が終了する。

以上は金属部品或いはｒｃ基板等の洗浄法について概説
したが、これらに使用される有ａ溶剤としてはトリクロ
ルエチレン、１・１・１トリクロルエタン、塩化メチレ
ン、フロン１１３等があり、最近では特にＩＣ基板等の
デリケートな部品に対してフロン１１３の使用量が急伸
している状況にある。

（発明が解決しようとする課題）ところで、これらの溶剤を使用するドライクリーナや金
属等の洗浄装置は、何れの溶剤においても大小の公害問
題がある。なかでも、最も毒性が小さいとして近年急激
な伸びを示しているフロン１１３においてはその性状が
非常に安定なため、大気中に逸散したガスが簡単には分
解せず、最終的には地球をとり巻くオゾン槽を破壊する
として、国際的規模での段階的生産量規制が平成元年度
より実行されることになっている。

こうした状況の中で、フロン１１３の代替フロンとして
、デュポン社によってフロン１３２ｂが一時検討された
が、これは溶解力過大、毒性大のため代替品とはいえな
くなっている。こうした背景からドライクリーニング業
界やＩＣ工業会等では、フロン１１３に代わる易分解性
の低沸点溶剤は事実上無いとの見地から、当面はフロン
１１３の回収率を向上して消費を押える方策が検討され
ているのが現状である。

そこで本発明者らは、オゾン層を破壊することがない新
規の洗浄用溶剤を選定するため、鋭意洗浄剤としての基
本特性を研究し、現在工業的或いは社内用として生産さ
れている有機溶剤について、従来は洗浄剤としては検討
されたことのない溶剤にも調査範囲を広げ、新たな洗浄
剤を見出してこれを採用することにより、公害を発生さ
せることの殆どないと考えられる有益な洗浄方法を開発
した。

（課題を解決するための手段）即ち、本発明は、不活性液体であるパーフルオロヘキサ
ン等のパーフルオロカーボン類に、パークロロエチレン
、１・１．１トリクロルエタン、メチレンクロライド等
の不溶の有機溶剤を微粒子化分散して洗浄浴を形成する
ようにしてなるもので、これを課題解決のための手段と
するものである。

また本発明は、少なくとも超音波振動子、撹拌羽根、渦
巻ポンプの１つを有する液体撹拌分散装置と、同装置で
不活性液体に不溶の有機溶剤を微粒子化分散して形成さ
れた洗浄浴が供給されて衣料、金属部品、ｒｃ基板等を
洗浄する洗浄槽とを備えてなるもので、これを課題解決
のための手段とするものである。

（作用）本発明では不活性液体として知られ、且つ低毒性でオゾ
ン層破壊の心配のないパーフルオロカーボン類、例えば
パーフルオロヘキサン等に、これに不溶の有機溶剤、例
えばパークロロエチレン、１・１・１トリクロルエタン
、メチレンクロライド等を微粒子化して分散し、この微
粒子の密度を変えることにより（具体的にはパーフルオ
ロカーボン類と有機溶剤の混合比を変化させる）、衣料
、或いは金属部品、ｒｃ基板等の洗浄力をコントロール
する新しい洗浄法を採用することにより、従来のフロン
溶剤と同等の洗浄力を確保すると同時に、フロン溶剤の
致命的問題であるオゾン層の破壊問題を根本的に解決す
るものである。

（実施例）以下、本発明を圃面の実施例について説明する。

ここで先ず第１図により本発明の基本となる実施例装置
について説明すると、第１図と第３図（従来法）との主
要な相違点は、■第３図のタリンタンク２４と溶剤タン
ク３が合体して１つの溶剤タンク３となり、これに超音
波振動子３０、溶剤撹拌羽根３１が付属していること、
■第３図では洗浄済の溶剤を蒸留器１５に処理槽１０、
ボタントラップ１２、バルブ１３、ポンプ６、バルブ１
４を経由して直接送り込んでいたものを、第１図では洗
浄済の溶剤を、先ず溶剤比重分離槽３２に送り込み、こ
こで不活性液体４″と洗浄用溶剤４′に比重分離し、不
活性液体４″はそのまま溶剤タンク３へ戻すと同時に、
洗浄用溶剤４′は汚れ成分をとり除く必要があるため蒸
留器１５へ送り込み、蒸留によって蒸発した溶剤をコン
デンサ２７、水分離器２２経由で溶剤タンク３に戻すこ
との２点である。更に細部では処理槽１０、フィルタ８
のタンクにも超音波振動子３０が取付けられているのが
、第１図と異なる点である。

以上本発明と従来法との主な相違点について述べたが、
本発明の内容をより明確にするために、代表的な洗浄、
乾燥及び溶剤再生プロセスについて工程順に説明する。

本発明の特徴とする点は、前述の如く不活性液体中にこ
れに不溶の洗浄溶剤を微粒子化して均一分散させ、その
微粒子密度（具体的には不活性液体と洗浄溶剤の混合比
）を変えることにより洗浄力を制御しようとする点にあ
り、これによって従来のフロン１１３と同等の洗浄力を
得ることが主要目的の１つとなっている。

ここでは不活性液体の代表として、第３表の物性値をも
つパーフルオロヘキサンを微粒子化する洗浄溶剤として
パークロロエチレンを使用する場合について説明する。

第　　３　　表 ■　先ず運転に先立ち、溶剤タンク３のパーフルオロヘ
キサン／パークロロエチレン２相液（８０／２０ｖｏ１
％）を溶剤撹拌羽根３１及び超音波振動子３０によって
撹拌、混合し、パークロロエチレンをパーフルオロヘキ
サン中に微粒子化して均一分散させて溶剤４を形成する
。

■　ドア１から衣料２を投入し、ドア１を閉じて運転を
開始する。

■　溶剤タンク３から溶剤４をバルブ５を介してポンプ
６で汲み揚げ、バルブ７、フィルタ８からなる経路、又
はバルブ９からなる経路によって処理槽１０に溶剤４を
必要量送り込む。

■　処理ドラム１１をゆっくり回し、溶剤４を処理槽１
０、ボタントラップ１２、バルブ１３、ポンプ６、バル
ブ７、フィルタ８又はバルブ９からなる回路で循環させ
て衣料２を洗浄する。この間処理槽１０及びフィルタ８
に付属の超音波振動子３０は作動させる。

■　処理槽１０、ボタントラップ１２、バルブ１３、ポ
ンプ６、バルブ１４、溶剤比重分離槽３２の経路で排液
し、続いて処理ドラム１１が高速回転して衣料２中の溶
剤４を遠心分離し、同様に排液する。

■　必要に応じ、前記■、■、■を繰り返す。

■　再び処理ドラム１１をゆっくり回し、ファン１６、
エアクーラ１７、エアヒータ１８からなるリカバリエア
ダクト１９と処理槽１０の間を矢印２０の向きでエアを
循環させ、衣料２を乾燥する。衣料２から蒸発した溶剤
ガス（パーフルオロヘキサンとパークロロエチレンの混
合ガス）は、エアクーラ１７で凝縮し、回収経路２１を
経て水分離器２２に入り、溶剤配管２３を通って溶剤タ
ンク３に入る。

■　乾燥が終了すると、ダンパ２５．２６が破線の如く
開き、ダンパ２５から新鮮な空気を取り入れ、ダンパ２
６からエアクーラ１７では回収できない未凝縮溶剤ガス
を排気し、衣料２中の溶剤臭を脱臭する。

■　前記０項の工程で溶剤分離槽３２に入った溶剤４は
、隔壁３５の間を通る間に本来の不活性液体（パーフル
オロヘキサン）４″と洗浄用溶剤（パークロロエチレン
）４′に比重分離され、前者は直接溶剤タンク３へ、後
者は蒸留器１５に入り、蒸留されてコンデンサ２７、水
分離器２２を経由して溶剤タンク３に入る。

なお、水分離器２２で分離した水・は水配管２９によっ
て系外へ排出する。

以上は本発明の代表的な例について詳細に説明したが、
これはパーフルオロヘキサンとパークロロエチレン専用
タンクをフロン１１３を代替する単独溶剤として使用し
た例である。しかしパーフルオロヘキサンとパークロロ
エチレンを使用するこの新しい洗浄法は、本発明者らが
特開昭６１−１５４６９８号公報において開示した「２
種類の溶剤、例えばパークロロエチレンとフロン１１３
を１台の機械の中に内蔵し、衣料の種類に応じて使い分
ける」方法にも適用可能である。

第２図は第１の溶剤としての洗浄用溶剤（パークロロエ
チレン）４′を、第２の溶剤としてのパーフルオロヘキ
サン中に微粒子化して均一分散した溶剤４とすることを
想定したもので、処理槽１０から洗浄済の溶剤４を溶剤
比重分離槽３２に導いてから、必要に応じて洗浄用溶剤
（パークロロエチレン）４′、或いはパーフルオロヘキ
サン中にパークロロエチレンを微粒子化して均一分散し
た溶剤４を、任意に処理槽１０に送り込むまでのフロー
を示したものである。

さて第２図において、洗浄後の溶剤４は溶剤比重分離槽
３２に送られ、比重分離されて不活性液体（パーフルオ
ロヘキサン）４″はパーフルオロヘキサン専用タンク３
６へ、洗浄用溶剤（パークロロエチレン）４′は蒸Ｗｈ
１５、コンデンサ２７、水分Ｍ、？Ｓ２２経由でパーク
ロロエチレン専用タンク３７に入る。また４０はパーフ
ルオロヘキサン中にパークロロエチレンを微粒子化して
均一分散した溶剤４の収納タンクで、ドライクリーナ本
体運転中は常時溶剤撹拌羽根４１、及び超音波振動子３
０によって溶剤４を撹拌混合する。溶剤４が消費される
と、バルブ３８．３９が夫々予め設定された時間だけ開
弁じ、減量骨を補充するようになっている。

従ってパークロロエチレンで洗浄するプログラムを選定
した時は、バルブ４５、ポンプ４６、逆止弁４７経由で
パークロロエチレン専用タンク３７から処理槽１０へ洗
浄用溶剤（パークロロエチレン）４′が供給される。逆
にパーフルオロヘキサン中にパークロロエチレンを微粒
子化して均一分散した溶剤４で洗浄する場合は、バルブ
４２、ポンプ４３、逆止弁４４が使用される。

以上が本発明をドライクリーナに応用した場合である。

次に第６図に示した従来の金属部品、或いはＩＣ基板等
の有機溶剤による洗浄槽１０１へ、本発明を適用する場
合について説明する。先ず本発明の実施例の１つである
パーフルオロヘキサン中にパークロロエチレンを微粒子
化して均一分散させた洗浄液は、第６図に示した従来の
洗浄槽１０１において、従来使用していた溶剤である、
例えばフロン１１３と全て入れ代えることができるが、
この場合の洗浄工程は従来と全く同様となる。

即ち、洗浄槽１０１においては、内蔵の超音波振動子１
０６及びポンプ１０８による洗浄液１０４の撹拌混合作
用によって、本発明の特徴とするパールオロヘキサン中
でのパークロロエチレンの微粒子化均一拡散作用が維持
できる。また突発槽１０３においては、完全に均一に混
合されたパーフルオロヘキサンと、パークロロエチレン
の蒸気が、ミクロンレベルで被洗物１３１の表面に凝縮
するため、液相でのパーフルオロヘキサンない。

また前記の実施例では、説明の便宜上パーフルオロカー
ボン類としてパーフルオロヘキサンを、これに不溶な有
機溶剤としてパークロロエチレンを例に挙げたが、本発
明はこれのみに限定されるものではなく、例えば前者と
してはパーフルオロアルカン類、パーフルオロシクロア
ルカン類、芳香族系パーフルオロカーボン類等が、後者
としてはｌ・１・１トリクロルエタン、メチレンクロラ
イド、トリクロルエチレン等の塩素化炭化水素系溶剤の
他、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール系溶剤
、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等のケトン
類等までの広い組合せが考えられる。

即ち、本発明の特徴とする点は、不活性液体中に、これ
に不溶の溶剤を微粒子化して均一分散し、この微粒子密
度（具体的には２液体の混合比）を変えて洗浄力を制御
しようとするところにある。なお、不活性液体に不溶の
有機溶剤としては、単一溶剤を用いた場合の実施例につ
い不説明したが、例えばパークロロエチレンと１・１・
１　トリクロルエタンの混合液を微粒子化して分散して
も良い。同様に不活性液体についても２種以上を混合使
用しても良く、夫々のグループ、即ち不活性液体と、こ
れに不溶の有機溶剤のグループで夫々複数の液体を混合
することは本発明の範囲に属する。

（発明の効果）以上詳細に説明した如く本発明は、不活性液体であるパ
ーフルオロカーボン類に不溶の有機溶剤を微粒子化分散
して洗浄浴を形成したので、任意に洗浄力（油脂、プラ
スチック類溶解力）を調整できるから、衣料洗浄にあっ
ては、実用衣料から最近のデリケート素材を多用したフ
ァッション衣料に至るまで、また金属部品、ＩＣ基板洗
浄にあっては、付着油脂量の多いものから、ｉｔな汚れ
の付着したデリケートなプラスチック素材まで、各々最
適な洗浄が可能となる。また有機溶剤微粒子を分散する
言わば海に相当する不活性液体は、その特性から汚れを
溶解することがな（、且つ比重分離法によって容易に洗
浄溶剤と分離することから、蒸留等の再生手段が不要で
大幅な省エネが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すドライクリーナのフ
ローシート、第２図は本発明の第２実施例を示すドライ
クリーナにおける溶剤再生部のフローシート、第３図は
従来のドライクリーナの１例を示すフローシート、第４
図は従来の石油系ドライクリーナの洗浄、脱液装置を示
す配管図、第５図は従来の石油系ドライクリーナの乾燥
装置を示す断面図、第６図は従来の金属部品又はＩＣ基
板等を洗浄する洗浄装置を示すフローシートである。図の主要部分の説明３−？容剤タンク４・−溶剤４′−洗浄用溶剤４″・−・不活性液体６−・−ポンプ１０−・−処理槽３〇−超音波振動子３１−・−溶剤撹拌羽根３２−・−溶剤比重分離槽

Claims

【特許請求の範囲】

（１）不活性液体であるパーフルオロヘキサン等のパー
フルオロカーボン類に、パークロロエチレン、１・１・
１トリクロルエタン、メチレンクロライド等の不溶の有
機溶剤を微粒子化分散して洗浄浴を形成することを特徴
とする洗浄方法。
（２）少なくとも超音波振動子、撹拌羽根、渦巻ポンプ
の１つを有する液体撹拌分散装置と、同装置で不活性液
体に不溶の有機溶剤を微粒子化分散して形成された洗浄
浴が供給されて衣料、金属部品、ＩＣ基板等を洗浄する
洗浄槽とを備えてなることを特徴とする洗浄装置。