(57)【要約】【課題】汚れが固着して、かつ表面に細かい凹凸がある洗浄対象物に対して洗浄効果が高く、安価に入手できる洗浄媒体を提供する。【解決手段】図４（ａ）に示すように、洗浄媒体５は、セルロースに類似した構造をもつ繊維であるキチン５０が絡まって、かつ階層構造をなしている。また、前記層がたんぱく質を含有する有機物層としてのバインダ５２で結合され、全体として厚み方向（矢印ｔ方向）に積層された構造となっている。層内には、炭酸カルシウムの結晶５４も含まれている。洗浄媒体５は、旋回気流により洗浄対象物に繰り返し衝突しているうちに、図４（ｂ）に示すように、一部５ａが層状に剥離する。剥離した洗浄媒体の一部５ａの新たなエッジには、キチンファイバー５０が露出している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄を行う乾式クリーニングに用いられ、
繊維質が絡み合って成る層がバインダによって積層された構造を有する洗浄媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄媒体において、
前記繊維質がキチンである洗浄媒体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の洗浄媒体において、
前記バインダがたんぱく質である洗浄媒体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の洗浄媒体において、
前記繊維質の間に炭酸カルシウムが存在する洗浄媒体。
【請求項５】
請求項２に記載の洗浄媒体において、
前記バインダがたんぱく質であり、甲殻を脱灰処理してなる洗浄媒体。
【請求項６】
請求項２に記載の洗浄媒体において、
前記バインダがたんぱく質であり、甲殻を洗浄、乾燥させた後粉砕し、所定範囲のサイズにふるい分けしたものである洗浄媒体。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の洗浄媒体において、
前記甲殻が蟹殻である洗浄媒体。
【請求項８】
複数の洗浄媒体を旋回気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に繰り返し衝突させて前記洗浄対象物の洗浄を行うための乾式クリーニング筐体と、
前記乾式クリーニング筐体内に収容される洗浄媒体と、
前記乾式クリーニング筐体内に前記旋回気流を発生させる旋回気流発生手段と、
を有し、
前記洗浄媒体が、請求項１〜７のいずれか１つに記載のものである乾式クリーニング装置。
【請求項９】
請求項８に記載の乾式クリーニング装置において、
前記乾式クリーニング筐体は、
前記洗浄媒体が収容される内部空間と、
前記内部空間に連通し、前記洗浄対象物の被洗浄面に当接される開口部と、
前記開口部とは別に設けられ、外部の空気を前記内部空間へ導入するための通気路と、
前記内部空間に連通し、前記旋回気流発生手段としての吸気手段に接続される吸気口と、
を備え、
前記内部空間は、前記開口部が前記被洗浄面に当接された状態で前記吸気手段により吸気したとき、前記通気路から流入した空気が旋回気流となる形状を有し、
前記開口部は、前記旋回気流により飛翔する洗浄媒体が前記被洗浄面に繰り返し衝突するように配置されている乾式クリーニング装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の乾式クリーニング装置において、
前記洗浄対象物から除去された除去物を前記吸気口側へ通過させ、前記洗浄媒体を前記内部空間に留める多孔手段を有している乾式クリーニング装置。
【請求項１１】
複数の洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄を行う乾式クリーニング方法において、
前記洗浄媒体として、繊維質が絡み合って成る層がバインダによって積層された構造を有する洗浄媒体を用いる乾式クリーニング方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の乾式クリーニング方法において、
前記洗浄媒体として、甲殻を用いる乾式クリーニング方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の乾式クリーニング方法において、
前記甲殻を、脱灰処理して用いる乾式クリーニング方法。
とする乾式クリーニング方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の乾式クリーニング方法において、
前記甲殻を洗浄、乾燥させた後粉砕し、所定範囲のサイズにふるい分けしたものを用いる乾式クリーニング方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の乾式クリーニング方法において、
前記甲殻が蟹殻である乾式クリーニング方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１つに記載の乾式クリーニング方法において、
前記繊維質を含む洗浄媒体に樹脂製の洗浄媒体を混ぜて用いる乾式クリーニング方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の乾式クリーニング方法において、
洗浄媒体の全体量は、前記繊維質を含む洗浄媒体の方が主である乾式クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式クリーニングに用いられる洗浄媒体、乾式クリーニング装置及び乾式クリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷を低減する等の観点から、水又は溶剤を使用せずに固体の洗浄媒体を用いて、洗浄対象物に付着した汚れを除去する乾式クリーニング装置が提案されている。
特許文献１には、洗浄対象物に対する洗浄位置を任意に変更できるハンディタイプの乾式クリーニング装置が開示されている。
この装置では、内部空間を有する筐体に吸気手段を接続して筐体内を負圧化し、筐体の外周面の一部に設けられた通気路から外部空気を高速で流入させることにより筐体内で旋回気流を生じさせ、この旋回気流で薄片状の洗浄媒体を筐体内で循環飛翔させるようになっている。
筐体の外周面の一部に形成された、上記通気路よりも大きな断面積を有する開口部を洗浄対象物に当てて塞ぐことにより上記旋回気流が生じ、開口部で洗浄媒体が洗浄対象物の表面に高速で衝突し、これが繰り返されることにより洗浄対象物の汚れが除去されるものである。
筐体の内部空間と吸気手段との間には、多孔性の分離板が設けられており、洗浄対象物から除去された汚れや、磨耗等により小さくなった洗浄媒体は、洗浄中、分離板を通過して吸気手段側へ回収されるようになっている。
【０００３】
特許文献２には、圧縮空気により洗浄槽内で薄片状の洗浄媒体を循環させて、板状の洗浄対象物に衝突させる乾式洗浄装置が開示されている。
【０００４】
洗浄媒体としては、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタラート、アクリル、セルロース、メラミン、ユリアなどの樹脂片が用いられている。
特にアクリル、セルロースなどは０．２ｍｍ以下の厚みのフィルムを細かく分割した薄片形状で用いると、薄片のエッジが洗浄対象物に衝突し、スクレーパ効果により硬く固着した汚れを削り取って除去できる効果がある（特許文献３）。
薄片が衝突の衝撃で割れてエッジが新たに生成されるため、洗浄能力が低下しないという特徴がある。
洗浄媒体として繊維質の紙を用いることも知られている（特許文献４）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の樹脂フィルムによる洗浄媒体では、フィルムの厚みより１オーダー下の粗さを有する洗浄対象面に対しては、洗浄能力が極端に低下することが本発明者らの実験により確認されている。
フィルムの厚みによって微細な凹凸面に入り込めないためである。
紙片は微細な凹凸面に入り込むことが可能な繊維質を有しているが、紙の洗浄媒体をブラスト材として使用すると、容易にエッジがつぶれてしまい、スクレーパ効果が得られないため、固着した汚れに対して洗浄効果が低かった。
このため、汚れが固着して、かつ表面に細かい凹凸がある洗浄対象物に対して、洗浄効果が高い洗浄媒体のニーズが高まっていた。
洗浄媒体は消耗品であるため、クリーニング作業のランニングコストの低減を図る観点から、安価で入手が容易であることが望ましいというニーズもあった。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、汚れが固着して、かつ表面に細かい凹凸がある洗浄対象物に対して洗浄効果が高く、安価に入手できる洗浄媒体の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の洗浄媒体は、複数の洗浄媒体を気流により飛翔させ、前記洗浄媒体を洗浄対象物に衝突させて洗浄を行う乾式クリーニングに用いられ、繊維質が絡み合って成る層がバインダによって積層された構造を有する。
【０００８】
本発明によれば、汚れが固着して、かつ表面に細かい凹凸がある洗浄対象物に対して洗浄効果が高く、安価に入手できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る乾式クリーニング装置の概要断面図である。
【図２】同乾式クリーニング装置の洗浄動作の原理を示す図である。
【図３】同乾式クリーニング装置の使用状態を示す斜視図である。
【図４】洗浄媒体を示す模式図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部が剥離した状態を示す断面図である。
【図５】実施例１に係る蟹殻を洗浄媒体に加工した外観を示す写真画像である。
【図６】図５で示した洗浄媒体のエッジ部分の拡大写真画像である。
【図７】図５で示した洗浄媒体の剥離部分の拡大写真画像である。
【図８】実施例２の蟹殻からなる洗浄媒体を示す模式図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部が剥離した状態を示す断面図である。
【図９】実施例２の蟹殻からなる洗浄媒体を示す写真画像図で、（ａ）は洗浄前の状態を示す図、（ｂ）は洗浄後の状態を示す図である。
【図１０】実施例２の蟹殻からなる洗浄媒体によるワックスの剥離外観を示す写真画像である。
【図１１】実施例３の蟹殻からなる洗浄媒体を示す写真画像図で、（ａ）は洗浄前の状態を示す図、（ｂ）は洗浄後の状態を示す図である。
【図１２】実施例３の蟹殻からなる洗浄媒体によるワックスの剥離外観を示す写真画像である。
【図１３】実施例４の蟹殻からなる洗浄媒体を示す模式図で、（ａ）は断面図、（ｂ）はエッジ部が潰れた状態を示す断面図である。
【図１４】実施例４の蟹殻からなる洗浄媒体を示す写真画像図で、（ａ）は洗浄前の状態を示す図、（ｂ）は洗浄後の状態を示す図である。
【図１５】実施例４の蟹殻からなる洗浄媒体によるワックスの剥離外観を示す写真画像である。
【図１６】各実施例の洗浄媒体を用いたワックス剥離性能を示す実験グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
まず、図１乃至図３に基づいて、本発明の基礎となる乾式クリーニング装置の基本的な構成について説明する。
図１に基づいて、ハンディタイプの乾式クリーニング装置２の構成の概要を説明する。図１（ａ）はＡ−Ａ線での横断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線での縦断面図である。
乾式クリーニング装置２は、内部に洗浄媒体５の飛翔空間（内部空間）を有する乾式クリーニング筐体（以下、単に「筐体」ともいう）４と、筐体４内を負圧化する吸気手段６とを備えている。
【００１１】
筐体４は、筐体本体部としての円筒形状の上部筐体４Ａと、逆円錐形状の下部筐体４Ｂとから一体として構成されている。ここでの上部、下部は図面上の便宜的呼称であって、実機上の上下とは必ずしも関係はない。
下部筐体４Ｂは、その円錐形状の頂部に吸気口８を一体に備えており、吸引ダクトとして機能する。
吸気手段６は、吸気口８に一端を接続されたフレキシブルな吸引ホース１０と、該吸引ホース１０の他端に接続された吸引装置１２とを有している。
吸引装置１２としては、家庭用掃除機、真空モータや真空ポンプ、あるいは流体の圧送により間接的に低圧化ないし負圧化を生じさせる装置などを適宜用いることができる。
なお、部材の上面、底面等の上下の位置関係は図面上の基準にすぎない。
【００１２】
上部筐体４Ａの底面部は、下部筐体４Ｂの上端部を結合する嵌合凹部４Ａ−１となっており、上部筐体４Ａと下部筐体４Ｂは分離可能となっている。上部筐体４Ａの上面４Ａ−２は密閉されている。
上部筐体４Ａの底面部における下部筐体４Ｂとの境界部分には、多孔手段としての多孔性の分離板１４が設けられている。
分離板１４は、パンチングメタルのような穴が空いた板状の部材である。
分離板１４は、吸引されたときの洗浄媒体５の下部筐体４Ｂ側（吸気口側）への移動を阻止するものである。
【００１３】
図１（ａ）では分離板１４の表示を一部省略している。なお、洗浄媒体５は分かり易くするためにその大きさを誇張表示している。
多孔手段としては、洗浄媒体５を通さずに空気及び粉塵（洗浄対象物から除去された除去物）を通過させる大きさの細孔を多く備える多孔形状であればよい。
すなわち、多孔手段としては、スリット板や網などを用いてもよく、材質も滑らかな面を備えていれば、樹脂や金属などを自由に選択してもよい。
多孔手段は旋回気流の旋回軸と直交する面として配置されている。これにより、多孔手段に沿う方向に気流が流れることにより、洗浄媒体５の滞留を防ぐ効果がある。
旋回気流の減衰を抑えるために、筐体内面は段差、凹凸がなく平滑であることが望ましい。
【００１４】
多孔手段は、旋回気流に沿った面に配置されることにより、表面に吸着した洗浄媒体を再飛翔させることができる。
筐体４の材質は特に限定されないが、異物の付着や洗浄媒体との摩擦による消耗を防ぐために、例えばアルミ二ウムやステンレスなどの金属製が好適であるが、樹脂製のものを用いることもできる。
上部筐体４Ａの内部中心には、上部筐体４Ａの円筒軸を共通の軸とするように、円筒状の流路制限部材１６が筐体の一部として設けられ、流路制限部材１６の下端は分離板１４に固定されている。
流路制限部材１６は旋回気流の流路断面積を絞って流速を向上させる目的で設けられている。
流路制限部材１６により上部筐体４Ａ内には滑らかな壁面を有するリング状の旋回気流移動空間（洗浄媒体の飛翔空間としての内部空間）が形成されている。
【００１５】
上部筐体４Ａの形状によっては、流路制限部材１６の中心軸と上部筐体４Ａの中心軸を必ずしも共通にする必要はなく、リング状の空間が確保できていれば偏芯していても良い。
上部筐体４Ａの側面の一部には、旋回気流で飛翔する洗浄媒体５を洗浄対象物に接触ないし衝突させるための開口部１８が形成されている。
上部筐体４Ａは直径に対して高さが極めて小さい円筒形状であり、その高さを形成する側面の一部に開口部１８が設けられている。
筐体４全体としては、図１（ｂ）に示すように、開口部１８以外の外周部分が洗浄対象物２０から大きく逃げる（離れる）レイアウトとなり、洗浄対象物２０に対する局所的当接、換言すればピンポイントクリーニングの自由度が高められている。
【００１６】
開口部１８は、上部筐体４Ａの側面を円筒軸に平行な平断面により切断した形状であり、円筒軸と直交する方向から見て矩形形状をなしている。
上部筐体４Ａの側面には空気流入口２２が形成されており、空気流入口２２には、通気路としてのインレット２４が上部筐体４Ａの外方から接続されて上部筐体４Ａに一体に固定されている。
インレット２４は分離板１４に略平行に設定されており、その通気方向は、上部筐体４Ａの半径方向に対して傾き、その通気路中心の延長線が開口部１８に達するように位置している。
インレット２４は、上部筐体４Ａの高さ方向に延びる幅を有している。
インレット２４は上部筐体４Ａの高さよりも径又は幅が小さいものを１つ配置してもよく、単体のインレットを高さ方向に複数配置する構成としてもよい。
【００１７】
吸気口８、開口部１８及びインレット２４はいずれも内部空間２６に連通している。流路制限部材１６によって内部空間２６の内周側が規定されている。
【００１８】
図１に示すように、開口部１８が洗浄対象物２０の被洗浄面に当接して塞がれると、筐体４内が閉空間としてなり、インレット２４を介して内部空間２６に導入された空気が吸気口８側に吸引される。
このため、インレット２４から外気が高速で流入し、この高速気流は洗浄媒体５を開口部１８へ向けて加速させるとともに旋回気流３０を生成する。円環状の内部空間２６は旋回流路でもある。
閉空間が形成された時に生じる旋回気流は、吸気による負圧で分離板１４上に吸着保持された洗浄媒体を吹き払い、再飛翔させる効果を有する。
開口部１８は、洗浄対象物２０から離されて開放されたときに、空気流入口２２における内圧を、大気圧もしくはその近傍にするために十分な大きさの面積を備える。
また、空気流入口２２も、開口部１８の開放時に大気圧もしくはその近傍になりやすい位置に配置される。
【００１９】
このような構成を備えることにより、乾式クリーニング装置２を洗浄対象物に当てていない間は、空気流入口２２が大気圧に近づくことによって、外部との差圧が低下し、その結果流入する気流が劇的に低減する。
一方、開口部１８から流入する気流は多くなるため、洗浄媒体５が筐体４内から漏れ出ることを防ぐことができる。
また、開口部１８が開放されている状態では、閉塞されている場合に比べて流入する気流の総量が２〜３倍になるため、とくに薄片状の洗浄媒体では多孔手段上に吸着されるため、再飛翔せず筐体の外に漏れることがない。
これを開口部開放時における洗浄媒体吸着効果という。
洗浄媒体５は、薄片状の洗浄片の集合であるが、ここでは薄片状の洗浄片単体としての意味でも用いている。
【００２０】
上部筐体４Ａのリング状の内部空間２６は、洗浄媒体５が収容される空間であるとともに、旋回気流によって洗浄媒体５が飛翔し開口部１８に露出する洗浄対象物２０に衝突するための空間である。
流路制限部材１６の内部３４は、旋回気流が作用しない空間である。
【００２１】
以上のように構成される乾式クリーニング装置２による洗浄動作（以下、「クリーニング動作」ともいう）を、図２を参照して説明する。
なお、図２では、部材の厚み等を省略し、分かり易くするために静空間としての内部３４をハッチングで表示している。
図２（ｂ）は、開口部１８を洗浄対象物２０から離して開口部１８を開放し吸気を行っている状態を、図２（ａ）は、開口部１８を洗浄対象物２０に当てて閉塞した状態を示している。
クリーニング動作に先立って、洗浄媒体５を筐体４内に供給する。
洗浄媒体の供給方法としては、吸引装置１２が作動している状態で、開口部１８から所定量の洗浄媒体を吸い込んでもよく、開口部１８が塞がれた状態でインレット２４から投入してもよい。
【００２２】
筐体４内に供給された洗浄媒体５は、図２（ｂ）下図に示すように、分離板１４に吸い付けられて筐体４内に保持される。
筐体４内は吸気により負圧状態となっているので、筐体外部の空気がインレット２４を通して筐体４内に流入するが、このときのインレット２４内の流れは流速・流量ともに小さいので、筐体４内に発生する旋回気流３０は洗浄媒体５を飛翔させる強さには至らない。
筐体４内に洗浄媒体５が供給・保持されたら、図２（ａ）に示すように、開口部１８を洗浄対象物２０の表面のクリーニングすべき部位に当てて閉塞状態にする。
【００２３】
開口部１８が塞がれると、開口部１８からの吸気が止まるので、筐体４内の負圧は一気に増大し、インレット２４を通じて吸い込まれる空気量・流速ともに増大してインレット２４内で整流される。
その後、インレット出口（空気流入口２２）から筐体４内に高速空気流となって吹き出す。
吹き出した空気流は、分離板１４上に保持されている洗浄媒体５を剥がして開口部１８に露出する洗浄対象物２０の表面に向けて飛翔させる。
上記空気流は、旋回気流３０となって、筐体４の内壁に沿って円環状に流れつつ、一部は分離板１４の穴を通って吸気手段６により吸気される。
【００２４】
筐体４内を円環状に流れた旋回気流３０がインレット２４の出口部に戻ると、インレット２４から入り込む空気流が旋回気流３０に合流しつつ加速する。
このようにして筐体４内に安定した旋回気流３０が形成される。
洗浄媒体５は、旋回気流により筐体４内で旋回（循環飛翔）し、洗浄対象物２０の表面に繰り返し衝突する。
この衝突による衝撃で、洗浄対象物２０の表面から汚れが微小粒状あるいは粉状となって分離する。
分離した汚れは、分離板１４の穴を通って吸気手段６により筐体４の外部へ排出される。
【００２５】
筐体４内に形成される旋回気流３０は、その旋回軸が分離板１４の表面に直交しており、分離板１４の表面に平行な気流となる。
このため、旋回気流３０は分離板表面に吸い着けられた洗浄媒体５に、横方向から吹き付けて洗浄媒体５と分離板１４の間に入り込み、分離板１４に吸い付けられている洗浄媒体５を分離板１４から引き剥がして再度飛翔させる効果が生じる。
また、開口部１８が塞がれて上部筐体４Ａ内の負圧が増大して、下部筐体４Ｂ内の負圧に近くなるため、洗浄媒体５を分離板１４の表面に吸い付ける力も低下して、洗浄媒体５の飛翔がより容易になる効果が生じる。
旋回気流３０は、一定の方向に気流が加速されるため高速の気流が生成しやすく、洗浄媒体５の高速飛翔運動も容易となる。
高速で旋回移動する洗浄媒体５は、分離板１４に吸い付けられにくく、洗浄媒体５に付着した汚れが、遠心力により洗浄媒体５から分離され易い。
【００２６】
図３に上述した乾式クリーニング装置２によるクリーニングの実際的な例を示す。
洗浄対象物は前述したフローはんだ槽工程で用いられるディップパレットであり、符号１００で示す。
ディップパレット１００には、マスク開口部１０１、１０２、１０３が開口しており、これらマスク開口部の穴周辺にフラックスＦＬが堆積・固化している。この堆積・固化したフラックスＦＬが除去すべき汚れである。
下部筐体４Ｂの根元部（吸気口８の部位）を手ＨＤで握り、吸気状態で、筐体４の開口部１８を被クリーニング部位に押し当てる。
【００２７】
開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられる以前は、筐体４内は吸気され、洗浄媒体５は分離板１４に吸い付けられているので（洗浄媒体吸着効果）、開口部１８は下方を向いているものの、筐体４内から洗浄媒体５が外部へ漏れることは無い。
勿論、開口部１８が被クリーニング部位に押し当てられた以後は、筐体内が気密状態となり、洗浄媒体の漏れ出しはない。
【００２８】
開口部１８を被クリーニング部位に押し当てると、インレット２４による流入気流が急増し、筐体４内に強い旋回気流３０を発生させ、分離板１４に吸い付けられた洗浄媒体５を飛翔させる。
洗浄媒体５は、ディップパレット１００の被クリーニング部位に付着固化したフラックスＦＬに衝突し、これによりフラックスＦＬが除去される。
作業者は、上述の如く下部筐体４Ｂの根元を手ＨＤに持ち、ディップパレット１００に対して移動させて、被クリーニング部位を順次移動させ、付着・固化したフラックスＦＬを全て除去することができる。
【００２９】
図３の状態では、ディップパレット１００のマスク開口部１０１の周辺部がクリーニングされ、マスク開口部１０２、１０３の周辺部がクリーニング途上である。
被クリーニング部位に対して開口部を移動させる時に被クリーニング部位から開口部１８が離されても、前述の洗浄媒体吸着効果により、洗浄媒体５が筐体内から漏れ出さない。
このため、洗浄媒体数が維持され、洗浄媒体量の減少によるクリーニング性能の低下は生じない。
【００３０】
洗浄媒体５は、繰り返し使用される間にクリーニング部位に対する衝突による衝撃により次第に破壊され、被クリーニング部位のディップパレット１００から除去したフラックス（汚れ）と共に、吸引装置１２に吸引回収される。
このため、乾式クリーニング装置を長時間使用していると、筐体内に保持された洗浄媒体の量が減少する。このような場合は、新しい洗浄媒体を筐体４内に補給する。
【００３１】
以下、本発明で用いる洗浄媒体について説明する。
本発明では、洗浄媒体５として、繊維質が絡み合って成る層がバインダによって積層された構造を有するものを用いる。
具体的には、有機質の繊維が絡まって階層状に構成され、かつ有機質の繊維がたんぱく質でバインドされてある厚み以上に積層した構造を有する洗浄媒体である。
より具体的には、甲殻類の殻である甲殻を異物除去したうえで粉砕・分級して得られる薄片を洗浄媒体として使用することを特徴とする。
【００３２】
蟹のような甲殻類の殻から作られる、細かい有機質の繊維が階層的に組織化され、さらに繊維の間がたんぱく質や炭酸カルシウムでバインドされた薄片は、適度な厚みと硬度を有し、洗浄媒体として用いるとスクレーパ効果を発揮する。
甲殻からなる洗浄媒体では、洗浄対象物に衝突した衝撃で一部が剥離すると、剥離したエッジ部は繊維が露出するため微細な構造を有する。
微細な凹凸を有する被洗浄面であっても、繊維が細部まで接触するため、より品質よく洗浄できる。
【００３３】
蟹等に代表される甲殻類の殻は産業廃棄物であるので、異物処理を実施してもなお安価に調達することが可能である。
材料コストが殆どかからないために、クリーニング作業のランニングコストの低減にも寄与することができ、産業廃棄物の有効利用の観点からも寄与が大きい。
このような洗浄媒体を用いることにより、乾式洗浄の仕上げ品質の向上を低コストで実現できる。
【００３４】
わが国では全国で、毎年数万トンの蟹が水揚げされている。このような蟹は、中身だけが消費されてその殻は有効活用されずに廃棄されており、焼却することによる大気汚染や、投棄することによる土壌汚染や海洋汚染等が懸念されている。
【００３５】
蟹やエビの殻には２０〜３０％のキチンが含まれており、それ以外の成分はたんぱく質と炭酸カルシウムが占めている。
繊維質であるキチンに有機物であるたんぱく質、無機物である炭酸カルシウムがバインドされた構造である（非特許文献１参照）。
このような廃棄物系バイオマスである蟹殻を洗浄媒体として利用することで、費用対効果に優れ、環境にもやさしく大気、海洋、土壌汚染の防止にも大きく貢献できることとなる。
【００３６】
蟹殻の構造を模式的に説明すると、図４（ａ）に示すように、セルロースに類似した構造をもつ繊維であるキチン５０が絡まって、かつ階層構造をなしている。
また、前記層がたんぱく質を含有する有機物層としてのバインダ５２で結合され、全体として厚み方向（矢印ｔ方向）に積層された構造となっている。
層内には、炭酸カルシウムの結晶５４も含まれている。
以下、キチンをキチンファイバーともいう。
【００３７】
本実施形態では、ベニズワイガニの漁獲量が日本一である鳥取県の境港で水揚げされたベニズワイ蟹の殻を薬品により脱灰もしくは脱たんぱく処理のいずれか、あるいは両方を実施して洗浄媒体とした。
処理後に得られた材質をフォースミルで粉砕した後にふるいで分級し、サイズを約２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズにそろえた洗浄媒体を用いるものとする。
以下では、薬品処理しないものを蟹殻Ａ、脱灰処理したものを蟹殻Ｂ（キチン＋たんぱく質）、脱たんぱく処理を施したものを蟹殻Ｃ（キチン＋炭酸カルシウム）、両方の処理を行ったものを蟹殻Ｄ（キチン）と称する。
【００３８】
図５は蟹殻Ａを粉砕して作成した洗浄媒体の外観の写真画像である。
洗浄媒体のエッジには、図６に示すようにキチンファイバーが露出しており、これが洗浄対象物２０に衝突することにより、洗浄対象物２０の表面の細かい凹凸に付着した汚れを除去する機能が発現する。
【００３９】
蟹殻Ａからなる洗浄媒体は、旋回気流により洗浄対象物に繰り返し衝突しているうちに、図４（ｂ）に示すように、一部５ａが層状に剥離する。
剥離した洗浄媒体の一部５ａの新たなエッジには、キチンファイバー５０が露出している。
図７は実際の剥離部分のエッジの状態を示す写真画像である。
【００４０】
洗浄媒体が層状に剥離することにより、洗浄媒体のエッジにはシャープかつ繊維質な構造が常に存在することとなり、微細な凹凸を有する被洗浄面に対する良好な洗浄性能が維持される。
洗浄媒体全体としては厚みを有しているため、スクレーパ効果が発現し、固着汚れを削り取ることができる。
新たなエッジの出現が繰り返されることにより、強固な固着汚れに対しても十分な洗浄性能を発揮することができ、かつ微細な凹凸がある洗浄対象物であっても、高い洗浄品質を維持する効果が得られる。
上記のように蟹の殻を処理した洗浄媒体により、洗浄実験を実施した実験結果を以下の実施例１〜４に示す。
条件として洗浄媒体のサイズは、粉砕とふるい分けにより約２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズに加工した。厚みはばらつきがあるが０．０５〜０．１ｍｍの薄片形状であり、少なくとも一箇所は鋭角を備える形状になる。
【００４１】
［実施例１：蟹殻Ａによる洗浄媒体］
蟹殻Ａの構成は図４に示した通りである。
キチンファイバー５０はキチンナノファイバーが集まった０．１〜０．２μｍの径の繊維で、エッジ部分に露出している。
キチンファイバー同士はたんぱく質で固定されており、ある程度の硬さを全体として備えている。さらに、炭酸カルシウムの結晶５４がバインダ５２であるたんぱく質内に含まれることによって、さらに硬度が向上する。
蟹殻Ａからなる洗浄媒体を気流により飛翔させて洗浄対象物に衝突させると、端部から層状に剥離する。
【００４２】
層状に剥離するので、エッジの鋭さを保ってスクレーパ効果を生じさせ続けることができ、またエッジにはキチンファイバー５０に加えて炭酸カルシウムの結晶５４が露出するので、高い剥離効果が得られる。
図６に示したように、キチンファイバー５０が露出したエッジ部は、ミクロン以下の構造を備えるため、微細な汚れの拭き取り効果や、洗浄対象物の表面の微細な構造への入り込み効果が発生し、結果として洗浄品質が向上する。
【００４３】
図１で示した乾式クリーニング装置に蟹殻Ａからなる洗浄媒体を充填して市販のワックスであるＦｉｌｅ−Ａ−Ｗａｘ（ｆｅｒｒｉｓ製）を３０ｓｅｃ間剥離した。
比較洗浄媒体として、角粒状のメラミン樹脂からなるメラミンショット材を同様に充填した。
本実施例で用いた蟹殻Ａからなる洗浄媒体は、ベニズワイガニの蟹殻を洗浄・乾燥させて、フォースミルで粉砕し、ふるい分けして２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズを選別して作製した。
Ｗａｘの剥離重量を図１６に示す。蟹殻Ａからなる洗浄媒体は、洗浄に使用すると衝撃により初期状態より小さなサイズとなるものの、割れて新たなエッジが生じているため、洗浄能力は低下しない。結果的に、蟹殻Ａではメラミンショット材を上回る剥離性能を示した。
【００４４】
［実施例２：蟹殻Ｂによる洗浄媒体］
蟹殻Ｂからなる洗浄媒体の構成を図８に示す。
図８（ａ）に示すように、キチンファイバー５０はキチンナノファイバーが集まった０．１〜０．２μｍの繊維で、エッジ部分に露出している。
キチンファイバー５０同士はたんぱく質のバインダ５２で固定されており、ある程度の硬さを全体として備える。
蟹殻Ｂからなる洗浄媒体を気流により飛翔させて洗浄対象物に衝突させると、図８（ｂ）に示すように、端部から層状に剥離する。層状に剥離するので、エッジの鋭さを保ってスクレーパ効果を生じさせ続けることができる。
【００４５】
図１で示した乾式クリーニング装置に蟹殻Ｂからなる洗浄媒体を充填して市販のワックスであるＦｉｌｅ−Ａ−Ｗａｘ（ｆｅｒｒｉｓ製）を３０ｓｅｃ間剥離した。
比較洗浄媒体として、角粒状のメラミン樹脂からなるメラミンショット材を同様に充填した。
本実施例で用いた蟹殻Ｂからなる洗浄媒体は、ベニズワイガニの蟹殻を粉砕後、希塩酸で脱灰処理（炭酸カルシウム除去）し、水洗後乾燥させてフォースミルで粉砕し、ふるい分けして２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズを選別して作製した。
Ｗａｘ剥離前後の蟹殻Ｂの外観を図９に、Ｗａｘの剥離外観を図１０に、Ｗａｘの剥離重量を図１６に示す。図９（ａ）は洗浄前の状態を、図９（ｂ）は洗浄後の状態を示す。
炭酸カルシウムとたんぱく質とを含有する実施例１の蟹殻と比較すると、図１６に示すように、Ｗａｘ剥離重量は小さくなるが、メラミンショット材と同等の剥離性能を示した。
【００４６】
［実施例３：蟹殻Ｃによる洗浄媒体］
実施例１と同様の方法で、乾式クリーニング装置に蟹殻Ｃからなる洗浄媒体を充填して市販のワックスであるＦｉｌｅ−Ａ−Ｗａｘ（ｆｅｒｒｉｓ製）を３０ｓｅｃ間剥離した。
比較洗浄媒体として、角粒状のメラミン樹脂からなるメラミンショット材を同様に充填した。
【００４７】
本実施例で用いた蟹殻Ｃからなる洗浄媒体は、ベニズワイガニの蟹殻を粉砕後、水酸化ナトリウム水溶液により脱たんぱく処理を実施した。
さらに脱水、乾燥後、同様にフォースミルで粉砕し、ふるい分けして２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズを選別して作製した。
Ｗａｘ剥離前後の蟹殻の外観を図１１に、Ｗａｘの剥離外観を図１２に、Ｗａｘの剥離重量を図１６に示す。
図１１（ａ）は洗浄前の状態を、図１１（ｂ）は洗浄後の状態を示す。
図１６に示すように、たんぱく質の除去された蟹殻Ｃからなる洗浄媒体では、Ｗａｘ剥離性能が低下した。
【００４８】
［実施例４：蟹殻Ｄによる洗浄媒体］
蟹殻Ｄからなる洗浄媒体の構成を図１３に示す。
アルカリなどによる処理でたんぱく質を除き、キチンファイバーのみの構造になった場合、たんぱく質によるバインド効果が弱まるため繊維同士は固定されない。
そのため、構造としては強度が低く、さらにエッジ部分は、図１３（ｂ）に示すように、剥離した場合に比べて変形してつぶれ、スクレーパ効果を発生させにくい。
この場合、洗浄対象物にダメージを与えずに、付着力の弱い異物を除去する目的での使用に適しているといえる。
【００４９】
なお、実施例３の洗浄媒体は、本実施例の構造体に炭酸カルシウムの結晶がバインドされたものであるが、蟹殻の場合、たんぱく質に比べて炭酸カルシウムの結晶の量が少ないため、キチンファイバーを十分に固定する効果が低い。
このため、洗浄媒体としては剥離能力が低くなる。
【００５０】
実施例１と同様の方法で、乾式クリーニング装置に蟹殻Ｄからなる洗浄媒体を充填して市販のワックスであるＦｉｌｅ−Ａ−Ｗａｘ（ｆｅｒｒｉｓ製）を３０ｓｅｃ間剥離した。
比較洗浄媒体として、角粒状のメラミン樹脂からなるメラミンショット材を同様に充填した。
本実施例で用いた蟹殻Ｄからなる洗浄媒体は、ベニズワイガニの蟹殻を粉砕後、希塩酸で脱灰処理（炭酸カルシウム除去）し、水洗後、さらに水酸化ナトリウム水溶液により脱たんぱく処理を実施した。
【００５１】
脱水、乾燥後、同様にフォースミルで粉砕し、ふるい分けして２．８ｍｍ〜４ｍｍのサイズを選別して作製した。
Ｗａｘ剥離前後の蟹殻Ｄの外観を図１４に、Ｗａｘの剥離外観を図１５に、Ｗａｘの剥離重量を図１６に示す。図１４（ａ）は洗浄前の状態を、図１４（ｂ）は洗浄後の状態を示す。
キチンファイバーのみの蟹殻からなる洗浄媒体では、やはりＷａｘ剥離性能が低下した。
【００５２】
また、蟹殻Ｄからなる洗浄媒体では、Ｗａｘの光沢が向上した。これはキチンファイバーがＷａｘの凹凸に作用してこれを研磨したためである。
このことから、蟹殻Ｄからなる洗浄媒体は洗浄作業の表面仕上げ材として用いることもできる。
【００５３】
これらの実験結果を鑑みて、蟹殻Ｂ（キチン＋たんぱく質）からなる洗浄媒体を用いて、フラックスが付着したパレットを洗浄した。
その結果、フラックスが厚く膜状に付着している場合は、従来の洗浄媒体であるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムより洗浄に時間がかかるが、フラックスの表面が荒れた状態で開始すると、ＴＡＣフィルムと同等の洗浄時間でフラックスを除去できることが確認された。
蟹殻Ｂからなる洗浄媒体に少量のＴＡＣフィルムを混合して使うと、少量のＴＡＣフィルムがフラックス表層を荒らし、蟹殻Ｂからなる洗浄媒体がフラックスを除去する速度を上げることができることが確認された。
これにより、従来使用されている合成樹脂の洗浄媒体を少量混ぜて用いると、合成樹脂の洗浄媒体が洗浄対象物の表面を適度に荒らし、蟹殻からなる洗浄媒体の機能が十分に発現するための下地を作ると考えられる。
この場合の洗浄媒体の全体量は、蟹殻Ｂからなる洗浄媒体が主となる。
【００５４】
上記実施例では、甲殻としての蟹殻をベースとした洗浄媒体を例示したが、本発明で用いる洗浄媒体はこれに限定されない。すなわち、人工的なものであってもよい。
例えば、セルロース繊維質から成る紙素材に、バインダとして接着性を有する樹脂や無機材料を含浸させたうえで、細片に加工したものを洗浄媒体として用いることができる。
セルロース繊維が主成分の紙を細片化して洗浄媒体として用いた場合、実施例４と同様に、エッジがすぐに変形して潰れ、スクレーパ効果を発揮しない。
しかし、セルロース繊維を固定し、かつ一定量以上の衝撃を与えるとエッジの剥離を生じるような強度を備えるバインダを紙に浸透させれば、実施例２に示したものと同等の効果が得られるため、洗浄媒体として使用できる。
【００５５】
紙に樹脂などを浸透させて機能性を付与する製品は従来より多く実用化されているが、これらは強度の向上と軽量化が主な目的である。
これに対し、本発明で用いる洗浄媒体は、衝突時の衝撃で一部が剥離して新たなエッジが出現するようにバインダ強度が調整されることを特徴としている。
【００５６】
上記実施形態では、洗浄媒体を負圧によって生じる旋回気流で飛翔させる例を示したが、本発明に係る洗浄媒体は、特許文献２に記載の洗浄装置のように圧縮空気で飛翔させる場合にも同様の機能を得ることができる。
【００５７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を例示したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５８】
２  乾式クリーニング装置
４  乾式クリーニング筐体
５  洗浄媒体
６  旋回気流発生手段としての吸気手段
８  吸気口
１４  多孔手段としての分離板
１８  開口部
２０  洗浄対象物
２４  通気路としてのインレット
２６  内部空間
３０  旋回気流
５０  キチン
５２  バインダとしてのたんぱく質
５４  炭酸カルシウムの結晶
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２０１２−０５０９７３号公報
【特許文献２】特許４５３１８４１号公報
【特許文献３】特許４７５８４９７号公報
【特許文献４】特開２０１１−０９８２７９号公報
【非特許文献】
【００６０】
【非特許文献１】www.cjrd.tottori-u.ac.jp/.../20110418184745_pdffile02.pdf
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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