(57)【要約】【課題】有機溶剤や硫酸、塩酸、フッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、および界面活性剤等有害物質を使用せず、作業者や地球環境に対する負荷を軽減し、かつ、短時間で効率的に物品を清浄化する物品の洗浄方法を提供する。【解決手段】光エネルギーを光触媒を介して化学変化させることによって得られる液体もしくは気体のいずれか１種、または２種以上の組み合わせによって得られる洗浄媒体に、磁界を作用させて物品の汚れを除去する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを光触媒を介して化学変化させることによって得られる液体もしくは気体のいずれか１種、または２種以上の組み合わせによって得られる洗浄媒体を用いて物品の汚れを除去する物品の洗浄方法であって、前記洗浄媒体に磁界を作用させる事を特徴とする物品の洗浄方法。
【請求項２】
前記光触媒に、炭素成分を胆持させる事を特徴とする請求項１記載の物品の洗浄方法。
【請求項３】
前記光触媒に、金属または金属化合物を１種もしくは２種以上添加する事を特徴とする請求項１または２に記載の物品の洗浄方法。
【請求項４】
前記光エネルギーに４５０ｎｍ以下の短波長を含み、オゾンを同時発生させる事を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の物品の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学部品や半導体関連部品の洗浄には、有機溶剤、硫酸、塩酸、フッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、および界面活性剤等が多量に使用されている。
【０００３】
例えば、半導体の薬品洗浄では、ＲＣＡクリーニングプロセスが有名である。ＲＣＡクリーニングプロセスとは、アンモニアと過酸化水素と水とを１対１対５で混合し、さらにフッ酸、塩酸及び過酸化水素水を添加したもので、米国ＲＣＡ社が開発したシリコン基板の洗浄方法である。
【０００４】
また、近年、光触媒を用いて発生させた活性媒体を用いた洗浄方法や有機系有害物除去技術が広く用いられている。この技術は、光触媒表面の酸化反応と還元反応を利用している。詳しくは、オゾンに優る酸化力と同時に発生する還元力を利用して有機物質をガス化分解するものである。また、反応停止後は、時間の経過とともに害を有さない水に戻り、水に戻る過程の活性力を物品の洗浄に用いる事も特徴とし、被洗浄物の清浄化や表面改質に使用するものである。
【０００５】
活性媒体を用いた類似技術として、光触媒を用いずに、磁気と遠赤外線によって水の活性力を引き出し、かつ高圧で汚れを除去する活水洗浄方法が特許文献１に報告されている。この方法は、磁気によって水のクラスターを壊し、活性力を得るものである。
【０００６】
光触媒によって活性化された水は、ある時間放置することによって従来の平常水に戻るものであり、本発明者はこれらの分野において既に特許文献２を出願済みである。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３００４４３号公報
【特許文献２】
特願平１１−３２８４５６号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来技術では、次のような問題があった。
【０００９】
つまり、薬剤を用いた洗浄方法は、排気、排水及び廃フィルター等が発生するため、作業者及び地球環境に対する負荷が大きい。薬剤を少量または全く使用しないで対象物を清浄化する方法こそが、光学部品や半導体の製造工程に限らず、その他の工業製品や日常の衣食住に関わる生活物品の製造工程における課題であり、作業者や地球環境に対する負荷軽減のために不可欠である。
【００１０】
また、光触媒を用いる方法においては、水中で光の減衰が生じるために活性化が制約されて有機物の分解速度が遅くなり、洗浄時間が長引くといった問題がある。
【００１１】
更に、光触媒を用いずに磁気によって水の活性力を引き出す方法においても、磁気によって水のクラスターを壊すだけでは、短時間で効果的に活性力を引き出すには至らない。
【００１２】
本発明はこのような問題点を解決するもので、その目的とするところは、作業者や地球環境に対する負荷を軽減し、かつ、短時間で効率的に物品を清浄化する物品の洗浄方法を提供するところにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため、鋭意努力を重ねた結果、光エネルギーを光触媒を介して化学変化させることによって得られる液体もしくは気体のいずれか１種、または２種以上の組み合わせによって得られる洗浄媒体を用いて物品の汚れを除去する際、洗浄媒体に磁界を作用させて触媒効率を高める事が有効である事を知見した。
【００１４】
つまり、磁気力は、水にローレンツ力を作用させて水のクラスターを破壊する。光触媒の反応効率は、単位時間内に如何に水や気体を光触媒表面に接触させるかにかかっているため、水のクラスターが磁界を通過して破壊されれば、光触媒に対する接触率が向上するため、界面活性力が増大する。結果として、光触媒の有する有機物分解機能を短時間に引き出すことが可能になる。
【００１５】
また、上記光触媒に炭素成分を胆持させることが有効であることを知見した。
【００１６】
つまり、炭素成分は、活性炭に代表されるように、単位体積当たりの表面積が極めて大きいため、有機物の吸着能がゼオライト等に比べて遥かに高い。従って、突発的に被洗物から有機系汚れが持ち込まれた際、限られた時間内では光触媒反応が追いつかない場合でも、炭素成分に有機物を吸着させておき、有機系汚れを次工程に持ち込むことがなくなる。
【００１７】
また、上記光触媒に、金属または金属化合物を一種もしくは二種以上添加することが有効であることを知見した。
【００１８】
つまり、例えば白金−ルテニウム二元機能触媒や白金−ルテニウム−オスミュウム三元機能触媒等の白金族触媒が、自動車の排気ガス分解や燃料電池の燃料酸化に用いられているように、白金に代表される貴金属や他の金属またはこれらの金属化合物は、有機物分解反応に対する触媒作用効果が高いため、これらを光触媒に添加することにより、有機系汚れの分解反応がより有効に働く。
【００１９】
また、上記光エネルギーに４５０ｎｍ以下の短波長を含み、オゾンを同時発生させることが有効であることを知見した。
【００２０】
つまり、オゾンが水中や気体中に存在することにより、活性酸素リッチな状態が維持できる為、光触媒で発生した酸化力とオゾンの酸化力の利用が可能となる。また、オゾンの発生が触媒を介して行われる為、オゾン発生光源の光量をコントロールする事により、オゾン濃度のコントロールが低濃度においてもし易く、酸化され易いシリコン半導体のオゾンを用いる基板の酸化クリーニングに適する。
【００２１】
従って、目的を達成するために、請求項１記載の発明は光エネルギーを光触媒を介して化学変化させることによって得られる液体もしくは気体のいずれか１種、または２種以上の組み合わせによって得られる洗浄媒体を用いて物品の汚れを除去する物品の洗浄方法であって、前記洗浄媒体に磁界を作用させる事を特徴とする物品の洗浄方法を提供する。
【００２２】
また、請求項２記載の発明は、光触媒に炭素成分が胆持されている事を特徴とする物品の洗浄方法を提供する。
【００２３】
請求項３記載の発明は、光触媒に金属または金属化合物が１種もしくは２種以上添加する事を特徴とする物品の洗浄方法を提供する。
請求項４記載の発明は、光エネルギーに４５０ｎｍ以下の短波長を含み、オゾンを同時発生させる事を特徴とする物品の洗浄方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図１に基づいて説明する。
【００２５】
（実施例）
図１は本発明を簡略化して示した該略図で、基本構成は循環式超音波単槽洗浄機である。
【００２６】
図１中の矢印は媒体の流れを、また、Ｂはバルブを示している。１はホーン式超音波振動子２を備えた洗浄槽、３は図には示さない加熱用ヒータを有する予備タンク槽、４は送液ポンプ、５は微粒子汚れを除去するフィルター、６は出力１４０００ガウスの磁力を有する磁化水発生装置、７は活性水製作用筒を示す。活性水製作用筒８内には紫外線照射装置が備わっており、磁化水通過ゾーンにセットされた酸化チタン光触媒に紫外線を照射することで、オゾンを含有した活性水を作り出す構造になっている。活性水は洗浄槽２に送液され、洗浄槽２内で超音波洗浄と活性水による化学的洗浄がおこなわれる。活性水は、洗浄槽２の底部からも供給することが可能であり、洗浄槽２の上面から浮き上がった浮遊ごみをオーバーフローさせ、排出する構造になっている。また、超音波発信を停止後、クイックダンプ方式により水中のごみと活性水を共に一気に排出し、再度磁気と光触媒によって活性化されることも可能である。同時に上部に設置されたシャワー８によって活性水リンスを行い、次工程に搬送する。
【００２７】
本来、半導体や精密光学部品は単槽で洗浄が終了する事はなく、本発明は一連のクリーン化システムの中で、磁化水と光触媒を組合せた技術であれば、それらも包含するものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、物品の洗浄に磁気と光触媒により活性化された水を利用することで、従来使用されている有機溶剤や硫酸、塩酸、フッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、および界面活性剤等有害物質を使用せず、作業者や地球環境に対する負荷を軽減し、かつ、短時間で効率的に物品を清浄化する物品の洗浄方法を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を簡略化して示した該略図
【符号の説明】
１：洗浄槽
２：ホーン式超音波振動子
３：予備タンク槽
４：送液ポンプ
５：フィルター
６：磁化水発生装置
７：活性水発生触媒塔
８：シャワー
【図１】
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