JPH0910468A - 布製品の超音波洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】布製品に対して十分な洗浄効果が得られる超音
波洗浄方法を提供する。 【構成】超音波振動子４を備える超音波処理槽１に供給
された脱気されていない第１の処理液５ａに、布製品３
を浸漬する。処理液５ａに超音波振動子４から超音波を
放射して第１の処理工程を行う。超音波振動子４を備え
る超音波処理槽２に供給された脱気された第２の処理液
２１ａに、前記のように第１の処理が施された布製品３
を浸漬する。処理液２１に該超音波振動子４から超音波
を放射して第２の処理工程を行う。前記第１の処理工程
と第２の処理工程とを、それぞれ独立の超音波処理槽
１，２で行う。前記第１の処理液に洗濯用洗剤の水溶液
を用いる。前記第２の処理液に水を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衣類等の布製品の洗濯
に用いられる超音波洗浄方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属、プラスチック、セミックス
等の剛体を超音波洗浄する方法が知られている。前記超
音波洗浄方法は、超音波振動子を備える超音波洗浄槽に
脱気された洗浄液を供給し、該洗浄液に金属、プラスチ
ック、セミックス等からなるワークを浸漬して、前記洗
浄液に前記超音波振動子から超音波を放射するものであ
る。

【０００３】前記洗浄液に超音波を放射すると、洗浄液
中にキャビテーションが生じるが、該洗浄液は脱気され
ているために溶存気体が少なく、前記キャビテーション
中に該溶存気体が気化することがない。このため、前記
キャビテーションはその周囲の水圧により容易に崩壊
し、その崩壊時に強力な衝撃波が生じる。

【０００４】前記洗浄液中にワークが浸漬されている
と、前記衝撃波は該ワークの表面に作用して、ワーク表
面に付着している異物を除去し、洗浄が行われる。前記
キャビテーションは、洗浄液の脱気度が高くなるほど生
じやすくなるので、洗浄液の脱気度を上げる（溶存気体
量を低減する）ことにより、ワークに単に付着している
異物を除去できるのみならず、ワークと一体的に形成さ
れているバリですら除去できるほどの強力な衝撃波を得
ることができる。

【０００５】しかしながら、洗浄対象が布製品である場
合には、前記のように脱気された洗浄液に浸漬して、該
洗浄液に超音波を放射しても、十分な洗浄効果が得られ
ないとの不都合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、衣類等の布製品に対して十分な洗浄効果
を得ることができる超音波洗浄方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の布製品の超音波洗浄方法は、超音波振動
子を備える超音波処理槽に脱気されていない第１の処理
液を供給し、該処理液に布製品を浸漬した状態で、該処
理液に該超音波振動子から超音波を放射して処理する第
１の処理工程と、前記超音波処理槽に脱気された第２の
処理液を供給し、該処理液に、前記第１の処理工程で処
理された布製品を浸漬し、該処理液に該超音波振動子か
ら超音波を放射して処理する第２の処理工程とからなる
ことを特徴とする。

【０００８】前記第１の処理工程と、第２の処理工程と
は、同一の超音波処理槽で処理液を交換して行ってもよ
いが、それぞれ独立の超音波処理槽で行うようにしても
よい。前記第１の処理液には、弱アルカリ性洗剤等市販
の洗濯用洗剤の水溶液が用いられ、前記第２の処理液に
は、水道水等の水が用いられる。

【０００９】前記超音波洗浄方法により洗浄される前記
布製品は、植物繊維、獣毛、化学繊維等からなる製品で
あればどの様なものでもよく、例えば衣類、寝具類、テ
ーブルクロス、カーテン、ロープ、ひも、帆布類等を挙
げることができる。

【００１０】

【作用】本発明の布製品の超音波洗浄方法では、まず、
脱気されていない処理液に布製品を浸漬して該処理液に
超音波を放射する第１の処理を施し、次いで前記第１の
処理が施された布製品を脱気された処理液に浸漬して該
処理液に超音波を放射する第２の処理を施すことによ
り、前記布製品が洗浄される。

【００１１】前記第１の処理と第２の処理とは、それぞ
れ独立の超音波処理槽で行うことにより、処理液を交換
する手間が省け、連続的な処理が行える。前記第１の処
理液は、単に水であってもよいが、弱アルカリ性洗剤等
市販の洗濯用洗剤の水溶液を用いることにより、さらに
優れた洗浄効果が得られる。また、前記第２の処理液に
は、前記洗剤の水溶液を用いる必要はなく、水道水等の
水で十分である。

【００１２】また、本発明の超音波洗浄方法では、前記
のように洗濯用洗剤の水溶液で処理した後、水道水等に
より処理するので、前記布製品が従来の洗濯機で洗浄す
る場合と同様にして洗浄される。

【００１３】

【実施例】次に、添付の図面を参照しながら本発明の布
製品の超音波洗浄方法についてさらに詳しく説明する。
図１は本実施例に用いる超音波洗浄装置の説明的断面図
である。

【００１４】本実施例の超音波洗浄装置は、図１示のよ
うに、それぞれ独立の第１超音波処理槽１、第２超音波
処理槽２及び洗浄される布製品３を搬送する搬送手段
（図示せず）からなる。

【００１５】次に、超音波処理槽１の構成について説明
する。超音波処理槽１は、底部に超音波振動子４を備
え、槽内に脱気されていない第１の処理液として弱アル
カリ性洗剤の５％水溶液（以下、洗剤水溶液と略記す
る）５ａを供給し、洗剤水溶液５ａに布製品３を浸漬し
たときに超音波振動子４から洗剤水溶液５ａに超音波を
放射して布製品３の処理を行う主処理槽６と、主処理槽
６に隣接して設けられ主処理槽６に布製品３を浸漬した
ときにオーバーフローする洗剤水溶液５ａを収容するオ
ーバーフロー槽７とからなり、主処理槽６とオーバーフ
ロー槽７とは傾斜した排液路８により接続されている。
前記弱アルカリ性洗剤は、特に衣類等の布製品の脱脂洗
浄に優れた効果を発揮する。

【００１６】主処理槽６の側面には、液取出口９と液供
給口１０とが相対向して設けられ、液取出口９及び液供
給口１０は、主処理槽６の外部で導管１１を介して接続
されており、導管１１の途中に設けられたポンプ１２に
より、主処理槽６内の洗剤水溶液５ａが液取出口９から
導管１１を経由して液供給口１０に循環する様になって
いる。尚、液取出口９及び液供給口１０には、主処理槽
６から取り出され、或いは主処理槽６に供給される洗剤
水溶液５ａが、主処理槽６内で超音波振動子４に平行な
層流を形成するようにする整流装置（図示せず）が内蔵
されている。

【００１７】導管１１はポンプ１２の上流で水道水供給
弁１３を介して図示しない水道管に接続されており、必
要に応じて、清水を供給できるようになっている。ま
た、ポンプ１２の下流にはフィルター１４が設けられ、
布製品３の処理により洗剤水溶液５ａに混入する油、塵
埃等の汚染物質を濾過して除去するようになっている。
フィルター１４の前後には、フィルターに供給する液量
を調整する入口弁１４ａ及び出口弁１４ｂが設けられ、
入口弁１４ａとポンプ１２との間には導管１１から分岐
して廃液を廃棄する廃液用導管１５が廃液弁１５ａを介
して設けられている。

【００１８】主処理槽６及びオーバーフロー槽７の底部
にはそれぞれ洗剤水溶液５ａの底部排出用導管１６ａ，
１６ｂが設けられており、底部排出用導管１６ａ，１６
ｂはポンプ１２の上流で導管１１に接続されている。ま
た、導管１１はフィルター１４の下流で補助導管１７を
分岐し、補助導管１７は主処理槽６の上部に設けられた
補助供給口１８に接続されている。

【００１９】前記導管１１、底部排出用導管１６ａ，１
６ｂ、補助導管１７には適宜バルブ１９が配設され、各
導管の流量を調整できるようになっている。また、主処
理槽６の底部には必要に応じて洗剤水溶液５ａを加温で
きるようにヒーター２０が設けられている。

【００２０】次に、第２超音波処理槽２の構成について
説明する。超音波処理槽２は、超音波処理槽１と略同じ
構成となっているが、導管１１のフィルター１４と補助
導管１７との間に水道水の溶存気体を除去して、脱気さ
れた水道水２１ａを得る脱気装置２２が設けられている
点だけが異なっている。超音波処理槽２では、超音波処
理槽１の洗剤水溶液５に変えて、脱気された第２の処理
液として前記脱気装置２２で脱気された水道水２１ａが
主処理槽６に供給される。

【００２１】脱気装置２２は、減圧された密封槽中に水
道水を導入して該密封槽中の減圧空間に水道水の溶存気
体を放出させて脱気する真空脱気装置、中空糸状気体分
離膜を多数収容し、水道水を該中空糸状気体分離膜内に
流通させるとともに該中空糸状気体分離膜外を減圧して
水道水中の溶存気体を該中空糸状気体分離膜を介して分
離、除去する気体分離膜モジュール等が用いられる。

【００２２】本実施例の超音波洗浄装置では、超音波処
理槽１，２は互いに独立に設けられるが、脱気装置２２
の有無が異なるだけで主要構成は同じである。従って、
超音波処理槽１タイプのものを量産して、超音波処理槽
２に使用するものにだけ脱気装置２２を装備すればよ
く、製造コストを低減することができる。

【００２３】次に、前記超音波洗浄装置を用いる本実施
例の布製品の超音波洗浄方法について、説明する。

【００２４】まず、超音波処理槽１では、水道水供給弁
１３を開いて所定量の水道水が主処理槽６に供給され、
次いで主洗浄槽６に所定量の前記弱アルカリ性洗剤を投
入して、洗剤水溶液５ａを調製する。前記洗剤水溶液５
ａは、ポンプ１２により液取出口９から取り出され、導
管１１を経由して液供給口１０に循環される。

【００２５】一方、超音波処理槽２では、水道水供給弁
１３を開いて所定量の水道水が主処理槽６に供給される
が、このとき前記水道水は脱気装置２２により処理さ
れ、脱気された水道水２１ａにされる。

【００２６】次に、図１に矢示するように、超音波処理
槽１の上方に搬送されて来た布製品３を主処理槽６内の
脱気されていない洗剤水溶液５ａに浸漬し、超音波振動
子４から洗剤水溶液５ａに超音波を放射する第１の処理
を１〜５分程度行う。

【００２７】次に、図１に矢示及び仮想線示するよう
に、洗剤水溶液５ａから布製品３を引き上げ、超音波処
理槽２の上方に搬送する。そして、布製品３を主処理槽
６内の脱気された水道水２１ａに浸漬し、超音波振動子
４から前記のように脱気されている水道水２１ａに超音
波を放射する第２の処理を１〜１０分程度行う。

【００２８】前記第２の処理が終了すると、図１に矢示
及び仮想線示するように、水道水２１ａから布製品３を
引き上げ、次工程の例えば乾燥工程に搬送する。

【００２９】本実施例の超音波洗浄方法では、洗剤水溶
液５ａは洗浄効果を向上させるために、２５〜６０℃程
度に加温されていることが好ましい。洗剤水溶液５ａの
温度が２５℃未満では低温のために十分な洗浄効果が得
られないことがあり、６０℃を超えると洗剤水溶液５ａ
中の前記洗剤成分が分解して十分な洗浄効果が得られな
いことがある。

【００３０】また、水道水２１ａは洗浄効果を向上させ
るために、２５〜５０℃程度に加温されていることが好
ましい。処理液洗浄液２１の温度が２５℃未満では低温
のために十分な洗浄効果が得られないことがあり、５０
℃以上としてもそれ以上には洗浄効果が向上しない。

【００３１】また、処理操作中は、洗剤水溶液５ａ及び
水道水２１ａは各超音波処理槽１，２のポンプ１２によ
り液取出口９から取り出され、導管１１を経由して液供
給口１０に循環される。洗剤水溶液５ａまたは水道水２
１ａは、必要に応じて、導管１１を流通する洗剤水溶液
５ａまたは水道水２１ａの一部が補助供給口１８に供給
されてもよく、底部排出用導管１６ａ，１６ｂから取り
出された洗剤水溶液５ａまたは水道水２１ａを導管１１
に流通させるようにしてもよい。このようにすることに
より、主処理槽６内の液が攪拌され、洗浄効果を向上さ
せることができる。

【００３２】前記水道水２１ａは１回の処理操作毎に廃
棄され、新しい水道水２１ａが供給されるが、洗剤水溶
液５ａは洗浄能力を維持している間は交換の必要はな
い。洗剤水溶液５ａまたは水道水２１ａを廃棄するとき
には、各超音波処理槽１，２の底部排出用導管１６ａ，
１６ｂを洗剤水溶液５ａまたは水道水２１ａを取り出せ
るようにした状態で、フィルター１４の入口弁１４ａを
閉じ、廃液弁１５ａを開いて、ポンプ１２を作動するこ
とにより、廃液用導管１５から廃棄する。

【００３３】次に、前記超音波洗浄装置を用いて、下記
の各洗浄実験を行った。

【００３４】

【実験例１】本実験例は、前記本発明の超音波洗浄方法
に従って、脱気されていない洗剤水溶液５ａに布製品３
を浸漬して洗剤水溶液５ａに超音波を放射する第１の処
理を行ったのち、脱気された水道水２１ａに布製品３を
浸漬して水道水２１ａに超音波を放射する第２の処理を
行う例である。

【００３５】まず、ＪＩＳ Ｃ９６０６の付属書４に記
載されている「汚染布の作成方法」に準じて汚染布の試
料を作成した。前記汚染布は、日本油化学協会選定の木
綿布地を５ｃｍ×５ｃｍの大きさに裁断したものを、下
記表１の成分を有する汚染液に前記「汚染布の作成方
法」に従って２０回浸漬し、ゴム製の２本ロールで水分
を絞り、約３０分自然乾燥したのち、１０５℃の恒温槽
内で約３０分間強制乾燥する。そして、乾燥後、汚染布
の表裏を左右に各２５回ずつスポンジでブラッシングし
たものである。

【００３６】

【表１】

【００３７】次に、前記汚染布を布製品３として、該布
製品３を脱気されていない洗剤水溶液５ａが供給された
超音波処理槽１に浸漬し、該洗剤水溶液５ａに３分間超
音波を放射する処理を施したのち、脱気されている水道
水２１ａが供給された前記超音波処理槽２に浸漬し、該
水道水２１ａに３分間超音波を放射する処理を施した。
そして、水道水２１ａから引き上げた布製品３を乾燥さ
せた。前記洗剤水溶液５ａの液温は５２℃、水道水２１
ａの液温は４０℃であった。

【００３８】そして、前記処理の前後の汚染布の白度を
測定し、次式に従って、洗浄率を算出した。

【００３９】洗浄率（％）＝｛白度差／（８５．００−
洗浄前白度）｝×１００ 本実施例の各実験例では、前記洗浄率が７０％以上の場
合に洗浄効果有りと判定した。結果を表２に示す。

【００４０】

【実験例２】本実験例は、比較例であり、脱気された洗
剤水溶液５ｂに布製品３を浸漬して洗剤水溶液５ｂに超
音波を放射する第１の処理を行ったのち、脱気された水
道水２１ａに布製品３を浸漬して水道水２１ａに超音波
を放射する第２の処理を行う例である。

【００４１】本実験例では、実験例１と同様にして作成
した汚染布を布製品３とし、超音波処理槽１に予め脱気
された水道水を供給し、該水道水に前記弱アルカリ性洗
剤を所定量投入して該洗剤の５％水溶液を調製し、脱気
されている洗剤水溶液５ｂとした以外は実験例１と同様
にして処理した。

【００４２】そして、実験例１と同様にして洗浄率を算
出した。結果を表２に示す。

【００４３】

【実験例３】本実験例は、比較例であり、脱気された洗
剤水溶液５ｂに布製品３を浸漬して洗剤水溶液５ｂに超
音波を放射する第１の処理を行ったのち、脱気されてい
ない水道水２１ｂに布製品３を浸漬して水道水２１ｂに
超音波を放射する第２の処理を行う例である。

【００４４】本実験例では、実験例１と同様にして作成
した汚染布を布製品３として、該布製品３を実験例２と
同様にして脱気されている洗剤水溶液５ｂが供給された
超音波処理槽１に浸漬し、該洗剤水溶液５ｂに３分間超
音波を放射する処理を施したのち、前記脱気装置２２を
作動させずに、脱気されていない水道水２１ｂが供給さ
れた前記超音波処理槽２に浸漬し、該水道水２１ｂに３
分間超音波を放射する処理を施した。そして、水道水２
１ｂから引き上げた布製品３を乾燥させた。

【００４５】そして、実験例１と同様にして洗浄率を算
出した。結果を表２に示す。

【００４６】

【実験例４】本実験例は、比較例であり、脱気されてい
ない洗剤水溶液５ａに布製品３を浸漬して洗剤水溶液５
ｂに超音波を放射する第１の処理を行ったのち、脱気さ
れていない水道水２１ｂに布製品３を浸漬して水道水２
１ｂに超音波を放射する第２の処理を行う例である。

【００４７】本実験例では、実験例１と同様にして作成
した汚染布を布製品３とし、超音波洗浄槽２で前記脱気
装置２２を作動させずに脱気されていない水道水２１ｂ
を供給した以外は、実験例１と同様にして処理した。前
記洗剤水溶液５ａの液温は２９℃、水道水２１ｂの液温
は２９℃であった。

【００４８】そして、実験例１と同様にして洗浄率を算
出した。結果を表２に示す。

【００４９】

【実験例５】本実験例は、実験例１の変形例であり、実
験例１と同様にして作成した汚染布を布製品３として、
第１の処理及び第２の処理の時間を共に１分間とした以
外は実験例１と同様にして処理した。前記洗剤水溶液５
ａの液温は５２℃、水道水２１ａの液温は４０℃であっ
た。

【００５０】そして、実験例１と同様にして洗浄率を算
出した。結果を表２に示す。

【００５１】

【実験例６】本実験例は、実験例１の変形例であり、実
験例１と同様にして作成した汚染布を布製品３として、
第１の処理の時間を５分間とし、第２の処理の時間を１
０分間とした以外は実験例１と同様にして処理した。前
記洗剤水溶液５ａの液温は５３℃、水道水２１ａの液温
は４７℃であった。

【００５２】そして、実験例１と同様にして洗浄率を算
出した。結果を表２に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２の結果から、脱気されていない第１の
処理液（洗剤水溶液５ａ）に布製品３を浸漬して該洗剤
水溶液５ａに超音波を放射する第１の処理を行ったの
ち、脱気された第２の処理液（水道水２１ａ）に布製品
３を浸漬して該水道水２１ａに超音波を放射する第２の
処理を行うことにより、優れた洗浄効果が得られること
が明らかである。一方、第１及び第２の処理液が共に脱
気されている場合（実験例２）、第１の処理液が脱気さ
れていて第２の処理液が脱気されていない場合（実験例
３）、第１及び第２の処理液が共に脱気されていない場
合（実験例４）には、洗浄効果が得られないことが明ら
かである。

【００５５】また、脱気されていない第１の処理液（洗
剤水溶液５ａ）と脱気されている第２の処理液（水道水
２１ａ）を用いる場合には、第１の処理の処理時間を１
〜５分、第２の処理の処理時間を１〜１０分の範囲とす
ることにより、優れた洗浄効果が得られることが明らか
である。

【００５６】尚、前記実施例では、前記第１の処理液に
溶解する洗剤として弱アルカリ性洗剤を使用している
が、前記洗剤は洗濯用洗剤であればどのようなものでも
使用することができる。前記第１の処理液は、洗剤の水
溶液を使用しないで、単なる水であってもよい。

【００５７】また、前記実施例では、前記第１の処理工
程と第２の処理工程とを、それぞれ独立の超音波処理槽
１，２で行うようにしているが、１つの超音波処理槽で
処理液を交換して前記処理を施すようにしてもよい。こ
のときには、脱気装置２２を備える超音波処理槽２を用
い、脱気装置２２を作動させなかったり、作動させたり
することにより、第１及び第２の処理液を調製すればよ
い。

【００５８】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
の超音波洗浄方法によれば、まず、脱気されていない第
１の処理液に布製品を浸漬して該処理液に超音波を放射
する第１の処理を施し、次いで前記第１の処理が施され
た布製品を脱気された第２の処理液に浸漬して該処理液
に超音波を放射する第２の処理を施すことにより、前記
布製品に対して優れた洗浄効果を得ることができる。

【００５９】本発明の超音波洗浄方法では、前記第１の
処理と第２の処理とを、それぞれ独立の超音波処理槽で
行うことにより、処理液を交換する必要がなくなるの
で、連続的に処理を行なうことができる。前記第１の処
理液は、単に水であってもよいが、弱アルカリ性洗剤等
市販の洗濯用洗剤の水溶液を用いることにより、さらに
優れた洗浄効果が得られる。また、前記第２の処理液は
水道水等の水で十分であり前記洗剤の水溶液を必要とし
ないので、コストを低減することができる。

【００６０】また、本発明の超音波洗浄方法では、前記
のように洗濯用洗剤の水溶液で処理した後、水道水等に
より処理するので、前記布製品を従来の洗濯機で洗浄す
る場合と同様にして洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる超音波洗浄装置の一構成例を示
す説明的断面図。

【符号の説明】

１，２…超音波処理槽、 ３…布製品、 ４…超音波振
動子、 ５ａ…第１の処理液、 ２１ａ…第２の処理
液、 ２２…脱気装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波振動子を備える超音波処理槽に脱気
   されていない第１の処理液を供給し、該処理液に布製品
   を浸漬した状態で、該処理液に該超音波振動子から超音
   波を放射して処理する第１の処理工程と、 前記超音波処理槽に脱気された第２の処理液を供給し、
   該処理液に、前記第１の処理工程で処理された布製品を
   浸漬し、該処理液に該超音波振動子から超音波を放射し
   て処理する第２の処理工程とからなることを特徴とする
   布製品の超音波洗浄方法。
2. 【請求項２】前記第１の処理工程と第２の処理工程と
   を、それぞれ独立の超音波処理槽で行うことを特徴とす
   る請求項１記載の布製品の超音波洗浄方法。
3. 【請求項３】前記第１の処理液が洗濯用洗剤の水溶液で
   あることを特徴とする請求項１または請求項２記載の布
   製品の超音波洗浄方法。
4. 【請求項４】前記第２の処理液が水であることを特徴と
   する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の布製品
   の超音波洗浄方法。