(57)【要約】【課題】水を洗浄液として再利用しても、長期間にわたって連続的に安定して、洗浄対象物の油を除去することができる洗浄装置を提供する。【解決手段】水と気体を混合して微細気泡を含む洗浄液を調製する洗浄液調製部と、洗浄液調製部と接続し、洗浄対象物と前記洗浄液とを接触させて、洗浄対象物に付着している前記油を除去して、油と洗浄液との混合物である油含有水を生成させる洗浄槽と、洗浄槽に接続し、油含有水中の油分を凝集させて粗大化させる油分凝集部と、油分凝集部に接続し、粗大化した油分を含む前記油含有水を、基材に親水撥油性を有する油水分離体を形成してなる油水分離フィルタによって油分と水分を分離する油水分離部と、油水分離部と洗浄液調製部とを接続し、油水分離部にて分離された水分を洗浄液調製部に移送する配管と、を備え、油水分離体は、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする洗浄装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油が付着している洗浄対象物の洗浄装置であって、
水と気体を混合して微細気泡を含む洗浄液を調製する洗浄液調製部と、
前記洗浄液調製部と接続し、前記洗浄対象物と前記洗浄液とを接触させて、前記洗浄対象物に付着している前記油を除去して、前記油と前記洗浄液との混合物である油含有水を生成させる洗浄槽と、
前記洗浄槽に接続し、前記油含有水中の油分を凝集させて粗大化させる油分凝集部と、
前記油分凝集部に接続し、前記粗大化した油分を含む前記油含有水を、基材に親水撥油性を有する油水分離体を形成してなる油水分離フィルタによって油分と水分を分離する油水分離部と、
前記油水分離部と洗浄液調製部とを接続し、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記洗浄液調製部に移送する配管と、を備え、
前記油水分離体は、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基であり、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である；
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５及びＲｆ６はそれぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基であり、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基及びＣＦ基のいずれかを含む；
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基である連結基である；
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【請求項３】
前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記基材に結合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記基材は、少なくとも水分を透過可能な多孔質体からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記油分凝集部は、コアレッサーであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記油分凝集部は、油浮上装置であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
さらに、前記油水分離部と前記油分凝集部とに接続し、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記油分凝集部に移送する配管を備える請求項１ないし６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
さらに、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記油水分離部に返送する配管を備える請求項１ないし７のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油が付着している洗浄対象物の洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロバブルやナノバブルと呼ばれる微細な気泡を含む気泡含有水を洗浄液として用いる洗浄装置が知られている。微細気泡を含む洗浄液は油除去能力が高いので、洗剤を使用しなくても油汚れを効率よく除去することができる。このため、微細気泡を含む洗浄液を用いる洗浄装置は、例えば、部品工場内にて生産された各種部品の洗浄を行うための装置として利用されている。
【０００３】
微細気泡を含む洗浄液を用いる洗浄装置として、特許文献１には、網目の籠に収容した洗浄対象物に対して、微細気泡を含む洗浄液を噴射する洗浄装置が開示されている。この特許文献１には、噴射した後の洗浄液を、一旦浴槽に貯水して、洗浄対象物から洗い落とされ、浴槽に浮上した油をオイルスキマーにて回収し、油が取り除かれた洗浄水を再利用する構成の洗浄装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、洗浄容器内の洗浄液に浸漬された被洗浄物に対して、微細気泡を含む洗浄液を噴射する洗浄装置が開示されている。この特許文献２には、洗浄液の表面に浮かぶ液面油膜を収集するためのエア吹付け部、液面油膜を回収して油水分離を行うオーバーフロー槽、及び油回収装置を用いて、洗浄液を浄化して長期間使用する構成の洗浄装置が開示されている。この特許文献２には、油回収装置として、アスピレーターなどの吸引装置や匙状のものによる掻き取り装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１２５０６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０１５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
洗浄装置は、洗浄対象物の油を少量の洗浄液の使用で、長期間にわたって安定して高い効率で除去できるものであることが好ましい。前記特許文献１、２に記載されているように、洗浄後の洗浄液（油含有水）を再利用することは、水の使用量を低減させる方法として有効な方法である。しかしながら、本発明者の検討によると、オイルスキマーやアスピレーターを用いて油分を除去した水を再利用すると、水に油分が蓄積され、洗浄開始から時間の経過とともに、洗浄効率が低下するおそれがあることが判明した。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水を洗浄液として再利用しても、長期間にわたって連続的に安定して、洗浄対象物の油を除去することができる洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の洗浄装置は、以下の構成を有する。
［１］油が付着している洗浄対象物の洗浄装置であって、水と気体を混合して微細気泡を含む洗浄液を調製する洗浄液調製部と、前記洗浄液調製部と接続し、前記洗浄対象物と前記洗浄液とを接触させて、前記洗浄対象物に付着している前記油を除去して、前記油と前記洗浄液との混合物である油含有水を生成させる洗浄槽と、前記洗浄槽に接続し、前記油含有水中の油分を凝集させて粗大化させる油分凝集部と、前記油分凝集部に接続し、前記粗大化した油分を含む前記油含有水を、基材に親水撥油性を有する油水分離体を形成してなる油水分離フィルタによって油分と水分を分離する油水分離部と、前記油水分離部と洗浄液調製部とを接続し、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記洗浄液調製部に移送する配管と、を備え、前記油水分離体は、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする。
【０００９】
このような構成の洗浄装置では、油含有水中の油分を油分凝集部で凝集させたのち、油含有水中の油分と水分を油水分離部にて分離するので、油含有水中の油分と水分との分離を効率よく行うことができる。また、油水分離部にて用いる油水分離フィルタは、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む油水分離体を含み、高い親水撥油性を有するので、分離した水分に油分が混入しにくい。このため、分離した水分を洗浄液の原料として用いても長期間にわたって連続的に安定して、洗浄対象物の油を除去することができる。
【００１０】
［２］前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
【００１１】
【化１】
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【００１２】
【化２】
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【００１３】
【化３】
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【００１４】
【化４】
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【００１５】
上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基であり、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である；
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５及びＲｆ６はそれぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基であり、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基及びＣＦ基のいずれかを含む；
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基である連結基である；
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００１６】
［３］前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記基材に結合されていることを特徴とする。
【００１７】
［４］前記基材は、少なくとも水分を透過可能な多孔質体からなることを特徴とする。
【００１８】
［５］前記油分凝集部は、コアレッサーであることを特徴とする。
【００１９】
［６］前記油分凝集部は、油浮上装置であることを特徴とする。
【００２０】
［７］さらに、前記油水分離部と前記油分凝集部とに接続し、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記油分凝集部に移送する配管を備えることを特徴とする。
【００２１】
［８］さらに、前記油水分離部にて分離された前記水分を前記油水分離部に返送する配管を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、水を洗浄液として再利用しても、長期間にわたって連続的に安定して、洗浄対象物の油を除去することができる洗浄装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第一実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。
【図２】第一実施形態における洗浄装置の油分凝集部として用いることができる油分凝集装置の一例の断面図である。
【図３】第一実施形態における洗浄装置の油分凝集部として用いることができる油分凝集装置の別の一例の断面図である。
【図４】第一実施形態における洗浄装置の油水分離部として用いることができる油水分離装置の一例の断面図である。
【図５】第一実施形態における洗浄装置の油水分離部として用いることができる油水分離装置の別の一例の断面図である。
【図６】第二実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。
【図７】第三実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した一実施形態である洗浄装置について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２５】
＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。
本実施形態の洗浄装置１０は、洗浄液調製部１１と、洗浄槽１２と、油分凝集部１６と、油水分離部１７と、油水分離部１７と洗浄液調製部１１とを接続する配管１８と、洗浄液調製部１１と洗浄槽１２の噴射器１４とを接続する配管２４を備えている。
【００２６】
洗浄液調製部１１は、水と気体を混合して洗浄液を調製する。洗浄液は、マイクロバブルやナノバブルと呼ばれる微細気泡を含む気泡含有水である。
配管２４は、洗浄液調製部１１にて調製された洗浄液を、洗浄槽１２の噴射器１４にポンプ２５を用いて移送する。
【００２７】
洗浄槽１２は、内部に洗浄対象物１を収容する網状容器１３と、洗浄液調製部１１にて調製した洗浄液２を噴射する噴射器１４と、洗浄対象物１と洗浄液２とを接触させて、洗浄対象物１に付着している油を除去することによって生成した油と洗浄液との混合物であって、油分３と水分４とを含む油含有水５の排水口１５を有する。油含有水の排水口１５は、網状容器１３よりも低い位置にあって、油含有水５が洗浄対象物１と接触しないようにされている。
【００２８】
油分凝集部１６は、油含有水５中の油分を凝集させる油分凝集装置を有する。油分凝集装置としては、コアレッサーおよび油浮上装置を用いることができる。油分凝集装置の例は、後述する。
【００２９】
油水分離部１７は、油水分離フィルタによって油分と水分を分離する油水分離装置を有する。油水分離フィルタは、基材と、基材に形成された親水撥油性を有する油水分離体とを含む。油水分離装置および油水分離フィルタの例は、後述する。
【００３０】
配管１８は、油水分離部１７にて分離された水分を洗浄液調製部１１に移送する。
配管１８は、バルブ１９を介して、油水分離部１７と油分凝集部１６とに接続する油分返送配管２０と連結している。油分返送配管２０はポンプ２１を備えていて、油水分離部１７にて分離された水分に油分が多量に混入している場合は、油分返送配管２０を介して油分を含む水分を油分凝集部１６に返送できるようにされている。また、配管１８は、バルブ２２を介して、油水分離部１７にて分離された水分を外部に取り出す取出配管２３と連結している。油水分離部１７にて分離された水分に油分が過剰に混入して、油分と水分との分離が困難となった場合は、取出配管２３によって、水分を外部に取り出して、新たな水を洗浄液調製部１１に供給できるようにされている。
【００３１】
本実施形態の洗浄装置１０において、洗浄液調製部１１において調製された洗浄液２は、配管２４を通って洗浄槽１２の噴射器１４に送られる。洗浄槽１２において、網状容器１３に収容された洗浄対象物１と噴射器１４から噴射された洗浄液２とが接触して、洗浄対象物１に付着している油が除去され、油分３と水分４とを含む油含有水５が生成する。
【００３２】
油含有水５は、排水口１５を通って油分凝集部１６に送られる。油分凝集部１６において、油含有水５中の油分が凝集し、粗大な油粒子が生成する。粗大な油粒子を含む油含有水５は、油水分離部１７に送られ、油分と水分とに分離される。分離された油分は、外部に取り出される。分離された水分は、配管１８を通って、洗浄液調製部１１に送られる。洗浄液調製部１１に送られた水分は、洗浄液の原料として用いられる。
【００３３】
［油分凝集装置］
図２は、第一実施形態における洗浄装置の油分凝集部として用いることができる油分凝集装置の一例の断面図である。
図２において、油分凝集装置３０は、中空円筒形の筐体３１と、筐体３１の内部に配され、フィルタケース３２に収容された粗粒化フィルタ３３とを有するコアレッサーである。筐体３１は、下面中央に流入口３１ａが、側面底部に排水口３１ｂが、側面上部に排油口３１ｃが、それぞれ形成されている。流入口３１ａは、洗浄槽１２の排水口１５及び返送配管２０に接続している。
【００３４】
フィルタケース３２は、内部に粗粒化フィルタ３３を収容する円筒形のケースであり、周面に多数の貫通孔３２ａが形成されている。こうしたフィルタケース３２は、粗粒化フィルタ３３の変形や流出を防止するものであり、例えば、網状の筒体を用いることができる。
【００３５】
粗粒化フィルタ３３は、親油性（疎水性）を有する多孔質体を含むことが好ましい。多孔質体は、親油性繊維シートであることが好ましい。親油性繊維シートは、織布、編布、不織布のいずれでもよい。繊維シートの材料としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維などの疎水性繊維を用いることができる。また、繊維シートに親油加工を施すことによって、親油性を付与した親油性繊維シートを用いてもよい。繊維シートに親油性を付与する方法としては、通常の方法、例えば、繊維シートまたはその材料となる繊維（原糸）を撥水加工剤で処理する方法を用いることができる。撥水加工剤としては、例えば、ジメチルシリコーンなどのシリコーン系撥水剤、パラフィン系撥水加工剤、ワックス系撥水加工剤を用いることができる。撥水加工剤で処理する方法としては、パティング、浸漬、スプレー、吸尽などの方法を用いることができる。さらに必要に応じて撥水加工剤で処理した後、熱処理を行ってもよい。
【００３６】
粗粒化フィルタ３３は、油含有水５中の微細な油分３を吸着し、凝集させることによって、粗大化した油分３ａを生成させる。具体的には、粗大化とは、例えば０．１〜５０μｍ程度の直径（液滴径）を持つ油分を、例えば０．１ｍｍ以上の直径を持つ油分にすることをいう。
【００３７】
油分凝集装置３０において、油含有水５を筐体３１の流入口３１ａに圧送すると、油含有水５は、筐体３１内を上昇して粗粒化フィルタ３３に接触する。粗粒化フィルタ３３に接触した油含有水５中の油分は、粗粒化フィルタ３３に吸着され、凝集して粗大化した後、粗粒化フィルタ３３から脱離する。粗粒化フィルタ３３から脱離した、粗大化した油分３ａは、水分４との比重差によって油含有水５中を浮上し易くなるので、一部は筐体３１の上部に溜まり、油膜３ｂを形成する。油膜３ｂは排油口３１ｃから外部に取り出される。残りの粗大化した油分３ａは、油含有水５中に残留し、排水口３１ｂから外部に取り出される。
【００３８】
図３は、第一実施形態における洗浄装置の油分凝集部として用いることができる油分凝集装置の別の一例の断面図である。
図３において、油分凝集装置４０の処理槽４１は、下方が開口した二枚の仕切り板４２ａ、４２ｂによって、第１槽４１ａ、第２槽４１ｂ、第３槽４１ｃの３つの槽に区画されていて、第２槽４１ｂにて油分を浮上させる油浮上装置である。第１槽４１ａの側面には流入口４３ａが、第３槽４１ｃの側面には排水口４３ｂが備えられている。第２槽４１ｂの底部には堰板４４が備えられている。
【００３９】
油分凝集装置４０において、第１槽４１ａの流入口４３ａに移送された油含有水５は、仕切り板４２ａの下方の開口を通って、第２槽４１ｂに流入する。第２槽４１ｂに流入した油含有水５は、堰板４４に沿って上昇した後、下降して、仕切り板４２ｂの下方の開口を通って、第３槽４１ｃに流入する。この第２槽４１ｂにおいて、油含有水５が上昇して下降する際に、油分３と水分４の比重差により、油分３は浮上し、油分同士が接触して凝集する。凝集して粗大化した油分３ａは、水分４との比重差によって油含有水５中を浮上し易くなるので、一部は第２槽４１ｂの上部に溜まり、油膜３ｂを形成する。油膜３ｂは、直接、外部に取り出される。残りの粗大化した油分３ａは、油含有水５中に残留し、排水口４３ｂから外部に取り出される。
【００４０】
［油水分離装置］
図４は、第一実施形態における洗浄装置の油水分離部として用いることができる油水分離装置の一例の断面図である。
油水分離装置５０は、液槽５１と、液槽５１の内部に備えられた有底円筒形に形成された油水分離フィルタ５２とを有する。液槽５１は、上部が開放面５１ａであって、油含有水の流入口とされている。液槽５１の下部側面には水分取出口５１ｂが、上部側面に排油流路５１ｃが一体に形成されている。排油流路５１ｃは、油水分離フィルタ５２によって分離された油分を液槽５１の外部に誘導する。排油流路５１ｃは、例えば、液槽５１の上縁部分の一部を切り欠いて外方に展開することにより形成できる。
【００４１】
油水分離フィルタ５２の開放端５２ｅの近傍、即ち排油流路５１ｃに接する部分には、分離した油分を排油流路５１ｃに向けて流す排油口５２ｃが形成されている。こうした排油口５２ｃは、例えば、油水分離フィルタ５２の周面に形成した開口と、この開口に接続した筒状部材とからなる。筒状部材は、油水分離フィルタ５２の周面に縫い合わせや熱融着などによって接合することができる。
【００４２】
油水分離フィルタ５２の内面５２ａ側には、更に例えば網状部材のような分散板５３が設けられている。分散板５３は、例えば有底円筒形を成し、上縁部を外方に屈曲させることによって、油水分離フィルタ５２の上方に離間して液槽５１の開放面５１ａ側の縁部に引っ掛けて係止される。このような分散板５３は、油含有水を液槽５１に入れる際に、分散板５３が油含有水を一旦受けることにより、油含有水は分散板５３を通過する際に大きく速度を落とすことになり、油水分離フィルタ５２に加わる油含有水の衝撃を大きく緩和できる。また、空気の巻き込みを抑えることができるとともに、油含有水中に、ゴミなどの比較的大きなサイズの固形物が混入していても、これらを予め取り除くことができ、ゴミによる油水分離フィルタ５２の閉塞を防止する。
【００４３】
油水分離フィルタ５２の外面５２ｂ側には、支持部材５４が重ねて配されている。支持部材５４は、例えば有底円筒形を成し、上縁部を外方に屈曲させることによって、油水分離フィルタ５２に重ねて液槽５１の開放面５１ａ側の縁部に引っ掛けて係止される。支持部材５４は、少なくとも水分が通過可能な硬質部材、例えば、多数の開口が形成された金属材料（パンチングプレート）から構成されている。こうした支持部材５４は、柔軟な油水分離フィルタ５２を外面５２ｂ側から支持する。
【００４４】
このような支持部材５４を油水分離フィルタ５２の外面５２ｂ側に重ねて形成することによって、例えば、油水分離フィルタ５２に多量の油含有水を一気に流入させても、油含有水液体の重みによって油水分離フィルタ５２が変形したり、底部が破損することを防止でき、効率的に油含有水の油水分離濾過を行うことができる。なお、こうした支持部材５４は、比較的に空孔の大きなセラミックス材料や、開口を形成した硬質プラスチック材料などを用いることもできる。
【００４５】
排油流路５１ｃの流出端５１ｅには、排油流路５１ｃを介して流出する油分を受け止める油槽５５が配されている。更に、油水分離装置５０は、液槽５１を上下動させる液槽可動手段５６を備えている。なお、液槽５１の開放面５１ａを覆う蓋部材や、油槽５５の開放面５５ａを覆う蓋部材を更に備えることが好ましい。
【００４６】
図５は、第一実施形態における洗浄装置の油水分離部として用いることができる油水分離装置の別の一例の断面図である。
油水分離装置６０は、有底円筒形に形成された円筒容器６１と、円筒容器６１の底部中央から上方に延びる支柱６３と、支柱６３にシール材６４ａ、６４ｂを介して固定されている油水分離フィルタ６５とを有する。円筒容器６１は、中央側面に油含有水の流入口６２ａを、底面中央に水分取出口６２ｂを、上方側面に油分取出口６２ｃを有する。油水分離フィルタ６５は上部が閉じた円筒体であって、油水分離フィルタ６５の内側空間は、水分取出口６２ｂに連結されている。
【００４７】
油水分離装置６０において、油含有水５は、流入口６２ａを通って円筒容器６１内に貯留される。円筒容器６１に貯留された油含有水５中の水分４は、油水分離フィルタ６５を通過して、油水分離フィルタ６５の内側空間に浸透する。油水分離フィルタ６５の内側空間に浸透した水分４は、水分取出口６２ｂから取り出される。一方、油含有水中の油分は、油水分離フィルタ６５を通過せずに、油含有水５中を浮上し、浮上した油分は円筒容器６１の上部に溜まり、油膜３ｂを形成する。油膜３ｂは、油分取出口６２ｃから取り出される。
【００４８】
［油水分離フィルタ］
油水分離フィルタは、基材と、基材に形成された親水撥油性を有する油水分離体とを含む。
【００４９】
（基材）
基材は、少なくとも水分を透過可能な多孔質体からなることが好ましい。基材としては、繊維集合体を用いることができる。繊維集合体としては、編物、織物、不織布などの布や、撚糸や長毛繊維などを用いることができる。繊維集合体の材質としては、分離対象である水分の流路を形成可能な繊維質材料または多孔質材料であれば特に限定されるものではなく、有機物であってもよいし、無機物であってもよい。更には有機物と無機物との複合物であってもよい。したがって、本実施形態の油水分離フィルタにおける基材の態様としては、有機物の繊維質材料または多孔質材料、無機物の繊維質材料または多孔質材料が挙げられる。
【００５０】
ここで、基材として利用可能な有機物としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、セルロース製のろ紙、ろ布（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等）、不織布フィルタ（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド等）、繊維フィルタ（樹脂、ガラス、セラミックス、金属）、焼結フィルタ（金属、セラミックス、プラスチック等の粉末や繊維を熱および圧力により直接接着したもの）などが挙げられる。
【００５１】
基材として用いる繊維集合体において、水分の流路となる気孔の径は、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、０．５〜７５μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることがさらに好ましい。気孔の径が１５０μｍを超えると、油（油分）が通過し始めるために好ましくない。これに対して、気孔の径が上記範囲内であると、油の透過が起こらず、実用上適した範囲の通水速度となるために好ましい。
【００５２】
（油水分離体）
油水分離体は、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む。油水分離体は、撥油性付与基および親水性付与基の存在によって、油水分離フィルタに親水撥油性を付与する。油水分離フィルタに油含有水が接触すると、油分は油水分離フィルタに弾かれて接触角の大きい油滴を形成して凝集し、油含有水を浮上する。一方、水分は接触角が小さい濡れ性を保ち、油水分離フィルタを通過する。これによって、油分と水分とが分離される。こうした作用によって、油水分離フィルタは油含有水の水分だけを選択的に分離することができるのみならず、透水速度を高めることができる。なお、油水分離体は、基材（繊維集合体）に層状を形成されていることが好ましく、更に、基材の厚み方向の内側まで含浸されていることが好ましい。
油水分離体に含まれるフッ素系化合物としては、例えば、下記式（１）〜（４）で示される化合物を挙げることができる。フッ素系化合物は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５３】
【化５】
2019005681.tif 000007
【００５４】
【化６】
2019005681.tif 000008
【００５５】
【化７】
2019005681.tif 000009
【００５６】
【化８】
2019005681.tif 000010
【００５７】
上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。Ｒｆ１及びＲｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜４であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基であることが好ましい。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜４であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基であることが好ましい。
【００５８】
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５及びＲｆ６は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基のいずれかを含む。また、Ｚが窒素原子又はＣＦ基を含む場合、Ｚから分岐したペルフルオロアルキル基が当該Ｚに結合していてもよい。Ｒｆ４、Ｒｆ５及びＲｆ６は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜４であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基であることが好ましい。
【００５９】
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基である連結基である。ここで、Ｒは、直鎖状又は分岐状の有機基であってもよい。
【００６０】
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００６１】
上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物は、撥油性付与基として、ペルフルオロアルキル基、ペルフルオロアルキレン基を有し、親水性付与基として、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基を有するので、高い親水撥油性を有する親水撥油剤として作用する。
【００６２】
［直鎖状又は分岐状のフッ素系化合物］
上記式（１）又は上記式（２）に示す、直鎖状又は分岐状のフッ素系化合物では、Ｒｆ１とＲｆ２からなる含窒素ペルフルオロアルキル基およびＲｆ３からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基が、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（１）又は上記式（２）に示すフッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ１〜Ｒｆ３中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００６３】
ここで、上記式（２）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性付与基と親水性付与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。連結基Ｒとしては、具体的には、例えば、酸素原子［−Ｏ−］、カルボニル基［−Ｃ（＝Ｏ）−］、イミノ基［−ＮＨ−］、スルホニル基［−Ｓ（＝Ｏ）２−］、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｏ−）Ｏ−基、炭素数１〜２０の炭化水素基及びこれらの組合せを挙げることができる。また、連結基Ｒは、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される一種以上を含んでいてもよい。炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし不飽和炭化水素基であってもよい。また、炭化水素基は鎖状炭化水素基であってもよいし、環状炭化水素基であってもよい。鎖状炭化水素基は、直鎖状であってもよいし分岐状であってもよい。炭化水素基の例としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を挙げることができる。イミノ基及び炭化水素基は置換基を有していてもよい。
【００６４】
また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される一種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。アミド結合は、カルボン酸アミド結合及びスルホンアミド結合を含む。エステル結合は、カルボン酸エステル結合、スルホン酸エステル結合及びリン酸エステル結合を含む。
【００６５】
なお、連結基Ｒは、フッ素系化合物に付与したい特性に応じて、適宜選択して導入することが好ましい。具体的には、例えば、水や有機溶媒などの溶媒への溶解性を調整したい場合、基材（多孔質体）との密着性を改善して耐久性を向上させたい場合等が挙げられる。その方法としては、分子間相互作用に影響を及ぼす極性基の有無や種類を調整する、直鎖状又は分岐構造とした炭化水素基の鎖長を調整する、基材に含まれる化学構造の一部と類似の構造を導入する、などがある。
【００６６】
また、上記式（１）又は上記式（２）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、フッ素系化合物の構造を説明する。
【００６７】
（アニオン型）
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」、「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」又は「−ＰＯ（ＯＨ）ｙ（ＯＭ１）２−ｙ」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０まで、好ましくは炭素数１〜１０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。なお、上記Ｍ１が２価の金属（アルカリ土類金属、Ｍｇ）である場合、上記Ｍ１に同一のアニオンが２個結合していてもよいし、異なる２種のアニオンが結合していてもよい。また、上記Ｍ１がアルミニウムである場合、上記Ｍ１に同一のアニオンが３個結合していてもよいし、異なる２種もしくは３種のアニオンが結合していてもよい。
【００６８】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００６９】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０まで、好ましくは炭素数１〜１０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。ここで、上記アルキル基の炭素数が２０以下であれば、親水撥油性を損なうことがないために好ましい。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００７０】
ところで、油水分離フィルタのように、水と接触させて使用するような用途においては、油水分離体は水に対する耐久性や親水撥油効果の持続性を有することが望まれる。上記観点から、本実施形態で用いるフッ素系化合物は、水への溶解性が低い難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１は、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００７１】
（カチオン型）
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｒ７ＳＯ４−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０まで、好ましくは炭素数１〜１０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。ここで、炭素数が２０以下であれば、親水撥油性を損なうことがないために好ましい。
【００７２】
（両性型）
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」、アミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」又はホスホベタイン型の「−ＯＰＯ３−（ＣＨ２）ｎＮ＋Ｒ８Ｒ９Ｒ１０」もしくは「―Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＯＰＯ３−Ｒ１１」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐状のアルキル基、Ｒ１１は炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。ここで、炭素数が１２以下であれば、親水撥油性を損なうことがないために好ましい。
【００７３】
［環状のフッ素系化合物］
上記式（３）又は上記式（４）に示す環状のフッ素系化合物では、Ｒｆ４、Ｒｆ５およびＲｆ６からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基、さらにはＺが、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（３）又は上記式（４）に示す環状のフッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ４〜Ｒｆ６及びＺ中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましく、５〜１２個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００７４】
ここで、上記式（４）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性付与基と親水性付与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。連結基Ｒとしては、具体的には、例えば、酸素原子［−Ｏ−］、カルボニル基［−Ｃ（＝Ｏ）−］、イミノ基［−ＮＨ−］、スルホニル基［−Ｓ（＝Ｏ）２−］、−ＯＰ（＝Ｏ）（Ｏ−）Ｏ−基、炭素数１〜２０の炭化水素基及びこれらの組合せを挙げることができる。また、連結基Ｒは、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される一種以上を含んでいてもよい。炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよいし不飽和炭化水素基であってもよい。また、炭化水素基は鎖状炭化水素基であってもよいし、環状炭化水素基であってもよい。鎖状炭化水素基は、直鎖状であってもよいし分岐状であってもよい。炭化水素基の例としては、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基を挙げることができる。イミノ基及び炭化水素基は置換基を有していてもよい。
【００７５】
また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される一種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。アミド結合は、カルボン酸アミド結合及びスルホンアミド結合を含む。エステル結合は、カルボン酸エステル結合、スルホン酸エステル結合及びリン酸エステル結合を含む。
【００７６】
また、上記式（３）又は上記式（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
アニオン型、カチオン型及び両性型の親水性賦与基の例は、直鎖状（又は分岐状）のフッ素系化合物で例示したものと同じである。
【００７７】
［結合剤］
本実施形態で用いる油水分離フィルタでは、基材の表面に油水分離体を安定に存在させるために、結合剤によって油水分離体を基材に結合してもよい。結合剤としては、有機結合剤（樹脂）又は無機結合剤（無機ガラス）の一方又は両方を用いることができる。
【００７８】
有機結合剤（樹脂）としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等を用いることができる。有機結合剤の具体例としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、アクリルポリオール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００７９】
また、有機結合剤として、親水性ポリマーを用いることができる。親水性ポリマーとしては、ヒドロキシル基を含有しているものが好ましい。親水性ポリマーの具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロースなどの多糖およびその誘導体が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。親水性ポリマーは、架橋剤により架橋させてもよい。親水性ポリマー（有機結合剤）を架橋させることによって、油水分離体と基材との結合が強くなる。
【００８０】
架橋剤としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。架橋剤の具体例としては、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アルデヒド化合物、紫外線架橋型化合物、脱離基含有化合物、カルボン酸化合物、ウレア化合物などが挙げられる。
【００８１】
無機結合剤（無機ガラス）としては、具体的には、例えば、化学式［Ｒ１４Ｓｉ（ＯＲ１５）３］で示されるトリアルコキシシラン、化学式［Ｓｉ（ＯＲ１６）４］（Ｒ１４〜Ｒ１６はそれぞれ独立した炭素数１〜６までのアルキル基）で示されるテトラアルコキシシラン等のシラン化合物や、水ガラス等が挙げられる。これらの中でも、水ガラスは、耐久性の向上効果が高いために好ましい。
【００８２】
油水分離体は、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物のみからなる場合と、結合剤を含む場合とがある。結合剤を含む場合は、前記フッ素系化合物と結合剤との質量組成比は、０．１〜９９．９対９９．９〜０．１の範囲であることが好ましく、より好ましくは２〜９８対９８〜２、さらに好ましくは１０〜９０対９０〜１０である。ここで、フッ素系化合物の質量組成比が０．１以上であると、親水撥油性が充分得られるために好ましい。基材との結合性やフッ素系化合物の耐久性を加味すると、フッ素系化合物と結合剤との質量組成比は、１０〜９０対９０〜１０が特に好ましい。
【００８３】
油水分離フィルタは、防カビ剤、抗菌剤、殺菌剤などの薬剤を含んでいてもよい。これらの薬剤は、油水分離フィルタの基材に添加されていてもよいし、油水分離体に添加されていてもよい。
【００８４】
［油水分離フィルタの製造方法］
油水分離フィルタは、例えば、基材の表面に、フッ素系化合物を含む塗布液を塗布し、乾燥することによって製造することができる。
【００８５】
塗布液としては、フッ素系化合物を溶媒に溶解させた溶液または分散させた分散液を用いることができる。塗布液は、前述の結合剤を含んでいることが好ましい。塗布液の溶媒としては、水、有機溶媒又は水と有機溶媒との混合物を用いることができる。有機溶媒の例としては、メタノール、エタノール、ＩＰＡ、テトラヒドロフラン、ヘキサン、クロロホルム、トルエン、酢酸エチル、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、アセトン、フッ素系溶剤などが挙げられる。特に、乾燥が容易で使用しやすく、また環境影響等の観点から、水やメタノール、エタノール、ＩＰＡなどのアルコール類、又は水とアルコール類との混合物が好ましい。塗布液のフッ素系化合物と溶媒との質量組成比は、０．０１〜５．０対９９．９９〜９５．０が好ましい。塗布液中のフッ素系化合物の質量組成比が０．０１未満であると、基材全体を充分に親水撥油化できないおそれがあるために好ましくない。一方、塗布液中のフッ素系化合物の質量組成比が９５．０を超えると、フッ素系化合物が基材の孔を塞いでしまい、得られる油水分離フィルタの通気度が大幅に低下し、水の通過速度が遅くなりすぎるおそれがあるために好ましくない。塗布性や生成物の耐久性を加味すると、塗布液のフッ素系化合物と溶媒との質量組成比は、０．１〜５．０対９９．９〜９５．０が好ましい。
【００８６】
多孔質体の表面に塗布液を塗布する方法としては、浸漬法、スプレー法、印刷法、ローラ法などの方法を用いることができる。塗布液に防カビ剤、抗菌剤、殺菌剤などの薬剤を添加して、多孔質体に親水撥油性を付与すると共に、抗カビ性や抗細菌性を付与してもよい。
【００８７】
以上の第一実施形態の洗浄装置１０によれば、洗浄槽１２にて生成した油含有水５中の油分３を油分凝集部１６で凝集させたのち、油水分離部１７にて凝集して粗大化した油分３ａと水分４を分離するので、油含有水５中の油分と水分の分離を効率よく行うことができる。また、油水分離部１７にて用いる油水分離フィルタは、撥油性付与基と親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む油水分離体を含み、高い親水撥油性を有するので、分離した水分には油分が混入しにくい。このため、分離した水分を洗浄液の原料として用いても長期間にわたって連続的に安定して、洗浄対象物の油を除去することができる。
【００８８】
＜第二実施形態＞
図６は、第二実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。なお、図６において、前述の第一実施形態と同一の態様には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の洗浄装置７０においては、洗浄槽１２と油分凝集部１６との間に濾過器７１が備えられている。また、配管１８に、バルブ７２を介して、ポンプ７４を備えた固形粒子返送配管７３が接続されている。以上の点で、第一実施形態の洗浄装置１０と相違する。
【００８９】
濾過器７１は、油含有水に含まれる固形粒子成分を分離除去する。濾過器７１としては、金網を用いることができる。洗浄槽１２にて生成した油含有水５に金属片などの固形粒子成分が混入した場合には、濾過器７１にて分離除去される。また、油水分離部１７にて分離した水分に固形粒子成分が混入した場合は、固形粒子返送配管７３によって、固形粒子成分が混入した水分を濾過器７１に返送して、固形粒子成分を分離除去できる。
【００９０】
以上の第二実施形態の洗浄装置７０によれば、金属片などの固形粒子成分が混入した水分が洗浄液調製部１１に移送されることが起こりにくい。このため、長期間にわたって連続的に洗浄を実施しても、固形粒子成分の混入によって、洗浄対象物１を傷付けることが起こりにくくなる。
【００９１】
＜第三実施形態＞
図７は、第三実施形態における洗浄装置の構成を示す構成図である。
なお、図７において、前述の第一実施形態と同一の態様には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の洗浄装置８０においては、洗浄槽８２は、洗浄対象物１を収容する網状容器８３と、洗浄液調製部１１に接続し、洗浄液２を噴射する噴射器８４と、洗浄対象物１と洗浄液２とを接触させて、洗浄対象物１に付着している油を除去することによって生成した油含有水の排水口８５を有する。油含有水の排水口８５は、網状容器８３よりも高い位置にある点で、第一実施形態の洗浄装置１０の洗浄槽１２と相違する。この構成の洗浄槽８２では、洗浄対象物に付着している油は、洗浄液２の気泡と共に、洗浄槽８２を浮上し、浮上した油分が接触して凝集することによって粗大化した油分３ａが生成する。従って、洗浄槽８２が油分凝集部として機能する。
【００９２】
以上の第三実施形態の洗浄装置８０によれば、洗浄槽１２にて粗大化した油分３ａを含む油含有水５が生成するので油分凝集部を別に設ける必要がないので、装置サイズをコンパクトにすることができる。
【実施例】
【００９３】
［本発明例１］
（フッ素系化合物の合成）
「２−［３−［ペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロパノイル）］アミノプロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド１２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン３９ｇをＩＰＥ溶媒５００ｍｌに溶解した溶液に、氷浴下滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液とで洗浄処理し、分液した後に水洗を行った。その後、ＩＰＥを留去し、さらに蒸留して粗生成物として、（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を６４ｇ得た（収率４７％）。
次いで、得られた（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を８ｇ、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウムと一晩還流させ、ろ過、濃縮することによって、下記の式（５）で表されるフッ素系化合物（ジメチルベタイン体）を９ｇ得た（収率９９％）。
【００９４】
【化９】
2019005681.tif 000011
【００９５】
（油水分離フィルタの作製）
上記の式（５）のフッ素化合物１．０ｇに２−プロパノール４９．０ｇを加えて、フッ素化合物を溶解し、得られた溶液に、さらに純水を５０．０ｇ加えて、フッ素化合物の濃度が１質量％の塗布液を得た。得られた塗布液に、通気度１ｍ３／ｍ２／ｓ、ろ過精度０．５μｍのポリエステル繊維／ガラス繊維のフィルタを１分間浸漬し、その後、塗布液からフィルタを引き揚げて、フィルタに塗布液を付着させた。塗布液を付着させたフィルタを、室温で３０分乾燥し、その後、８０℃の温度で１時間乾燥して、油水分離体が形成されたフィルタを得た。得られたフィルタをひだ折りにし、ひだ折りしたフィルタの両端を熱溶着させて円筒の形状の油水分離フィルタを得た。
【００９６】
（洗浄装置の作製）
油分凝集部１６として図２に示した油分凝集装置（コアレッサー）３０を、油水分離部１７として図５に示した油水分離装置６０を用意し、洗浄槽１２の排水口１５と油分凝集装置３０の流入口３１ａを接続し、油分凝集装置３０の排水口３１ｂと油水分離装置６０の流入口６２ａを接続し、油水分離装置６０の水分取出口６２ｂと洗浄液調製部１１を接続して、図１に示す洗浄装置１０を作製した。油水分離装置６０の油水分離フィルタ６５には、上記のようにして作製した油水分離フィルタを使用した。
【００９７】
（評価）
洗浄対象物（洗浄前の油付着量：１ｇ／個）を１０個洗浄槽に静置して、洗浄液を洗浄対象物に噴射して、洗浄対象物を洗浄した。洗浄時間は１０分とし、洗浄終了後の洗浄対象物を洗浄槽から取り出し、新たな洗浄対象物を洗浄槽に静置した。この作業を１８回繰り返した。洗浄槽から取り出した洗浄対象物は乾燥した。
【００９８】
洗浄開始から１０分後（１回作業後）、１時間後（６回作業後）、３時間後（１８回作業後）に、洗浄槽から取り出した洗浄対象物の洗浄後の油付着量を測定し、下記の式より、油除去率を算出した。その結果を表１に示す。
油除去率（質量％）＝（洗浄前の油付着量−洗浄前の油付着量）／洗浄前の油付着量×１００
【００９９】
［比較例１］
本発明例１の洗浄装置において、油水分離装置を使用せずに、油分凝集装置の排水口から取り出された粗大化した油分を含む油含有水を、洗浄液調製部に供給したこと、すなわち、油分凝集装置３０の排水口３１ｂと洗浄液調製部１１とを接続したこと以外は、本発明例１と同様にして、洗浄対象物を洗浄した。そして、本発明例１と同様に、洗浄開始から１０分後、１時間後、３時間後に、洗浄槽から取り出した洗浄対象物の洗浄後の油付着量を測定し、油除去率を算出した。その結果を表１に示す。
【０１００】
【表１】
2019005681.tif 000012
【０１０１】
比較例１では、油除去率が洗浄開始から時間の経過に伴って低下し、洗浄開始から３時間後は７８％にまで低減した。これは、油分凝集装置のみでは、洗浄対象物から除去された油分と水分とを十分に分離することができないため、洗浄液に油分が徐々に蓄積されて、洗浄液の油除去能力が低下したためであると考えられる。
これに対して、本発明例１では、油除去率が洗浄開始から３時間後でも９９％であり、油除去率は低下しなかった。これは、油分凝集装置と油水分離装置とを併用することによって、洗浄対象物から除去された油分と水分とを十分に分離することができるため、洗浄液中に油が蓄積されずに、洗浄液の油除去能力が維持されたためであると考えられる。
【符号の説明】
【０１０２】
１…洗浄対象物、２…洗浄液、３…油分、３ａ…粗大化した油分、３ｂ…油膜、４…水分、５…油含有水、１０…洗浄装置、１１…洗浄液調製部、１２…洗浄槽、１３…網状容器、１４…噴射器、１５…排水口、１６…油分凝集部、１７…油水分離部、１８…配管、１９…バルブ、２０…油分返送配管、２１…ポンプ、２２…バルブ、２３…取出配管、２４…配管、２５…ポンプ、３０…油分凝集装置（コアレッサー）、３１…筐体、３１ａ…流入口、３１ｂ…排水口、３１ｃ…排油口、３２…フィルタケース、３２ａ…貫通孔、３３…粗粒化フィルタ、４０…油分凝集装置（油浮上装置）、４１…処理槽、４１ａ…第１槽、４１ｂ…第２槽、４１ｃ…第３槽、４２ａ、４２ｂ…仕切り板、４３ａ…流入口、４３ｂ…排水口、４４…堰板、５０…油水分離装置、５１…液槽、５１ａ…開放面、５１ｂ…水分取出口、５１ｃ…排油流路、５２…油水分離フィルタ、５２ａ…内面、５２ｂ…外面、５２ｃ…排油口、５２ｅ…開放端、５３…分散板、５４…支持部材、５５…油槽、６０…油水分離装置、６１…円筒容器、６２ａ…流入口、６２ｂ…水分取出口、６２ｃ…油分取出口、６３…支柱、６４ａ、６４ｂ…シール材、６５…油水分離フィルタ、７０…洗浄装置、７１…濾過器、７２…バルブ、７３…固形粒子返送配管、７４…ポンプ、８０…洗浄装置、８２…洗浄槽、８３…網状容器、８４…噴射器、８５…排水口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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