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布の種類と洗濯機の機械的洗浄力
布 の種類 と洗濯機 の機械的洗浄 力 西 出 伸 子 ・関 口 典 子 DetergencybyMechanicalActions of.WasherforkindsofFabric ShinkoIVishide,NorikoSekiguchi 1緒 い6). 言 そ こで,綿 平 織 布 の 他 に 下着 素材 の メ リヤ 電 気 洗 濯 機 の 取 扱 い 説 明 書 に は,繊 維 の種 ス布,ジ ー ンズの 綿 ツ イル布,ブ ラ ウス の ポ 類 に よ っ て 洗 濯 時 間 を決 め る よ う に書 い て あ リエ ス テ ル布 の4種 の 試験 布 に つ い て,渦 巻 る.標 め ん, 式 洗 濯 機 の浴 比 と機械 的洗 浄 効 率 の 関係 を求 つ もの め た.ま た,あ わ せ てパ ル セ ー タ の 回転 速 度 性 汚 れ と共存 す る の測 定 を行 い,布 の特 性 が洗 浄 の機 械 作 用 に 準 で は 毛,化 麻 は5∼9分,汚 は9∼15分 繊 は2∼5分,も れ の ひ ど い も の,あ で あ る1).油 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の 洗 浄 性 に つ い て 米 田 ら は, 与 え る効 果 を知 る と と も に,適 切 な洗 浄 条 件 ナ イ ロ ン 〉 綿 》 ポ リエ ス テ ル 〉 ウ ー ル と 報 告 を検 討 す る こ とを 目的 と して実 験 を行 っ た. し て い る が2),洗 浄 性 に 与 え る 洗 濯 機 の 機 械 II実 作 用 の 根 拠 は 必 ず し も 明 ら か に し て い な い. 柏 ら は,Terg-0-Tometerで3),小 林 ら は,パ 1)洗 ル セ ー タ 式 洗 濯 機 で4),い ず れ も 綿 平 織 布 の 場 合 に 洗 浄 力 の 寄 与 は,機 の 調 節 は,洗 濯 機 の 回 転 数,洗 で 得 ら れ る.繊 1.70か ら ポ リ プ ロ ピ レ ン の0.91に さ ら に 組 織 の 違 い も 加 わ る と,同 か さ 高 性 は異 な る の で,洗 含 め,布 リ ヤ ス と 略 す),綿 略 す),ポ ニ リ デ ンの わ た り5), JISLlo79に に対 す る洗 濯 機 の機 械 作 用 は当然 異 i)絶 濯 機 洗 い は,汚 庭 で 日 常 行 う洗 を 用 い た.各 下 ポ 試験 た 各 試 験 布 を 準 拠 し て 測 定 し た 布 の 物 性 を, 示 し た. 乾重量 ii>厚 さ れ の状 態 や染 色 の不 堅 ろ う な 衣 服 を 分 け る 方 が 優 先 し,繊 下 メ 下 ツ イル と リ エ ス テ ル ス パ ン 平 織 布(以 布 の 形 状 を 表1-1に,ま 一浴比で も 表1-2に お,家 メ リ ヤ ス 布(以 ツ イ ル 布(以 リ エ ス テ ル と 略 す)の4種 浄 力 の ば らつ き を な る と考 え ら れ る.な 示 す よ う に綿 平 織 布(以 下 ブ ロ ー ド と 略 す),綿 械作用量 浄 時 問 の増 減 維 の 比 重 は,ビ 濯 用 試 験布 試 験 布 は,表1に 械 作 用 量 約50%で 極 め て 重 要 で あ る と述 べ て い る.機 験方法 シ ョ ッ パ ー 型 厚 さ 測 定 器(東 維 の種 類別 に洗 用 い,い 濯 を行 う ほ ど 多 量 の 洗 濯 物 が な い場 合 が 多 ず れ の 試 験 布 も240g/c㎡ も と で 測 定 し た. 67 洋 精 機 製)を の圧力の 表1-1試 試 験 布 略 大 き 名 綿 平 織 布 綿 メ リヤ ス布 称 ブ ロ ー ド メ リ ヤ ス *洗 濯 に よ り形 状 変 化 が お こ り70x100㎝ 験 布 ブ ロ ー 名 厚 ド ポ リエ ス テ ル ル :1・1 104 210 験布 の物 性 ツ 203.3 ポ リエ ス テ ル イ ル 143.9 280.4 0.62 0.80 0.26 さ(mm) イ :1・1 メ リ ヤ ス 119.0 絶 乾 重 量(g/m2) ツ とな っ た. 表1-2試 試 ポ リエ ス テ ル スパ ン平 織 布 綿 ツ イ ル 布 148 108 量(9) 当 り) 80x90 93x93 さ(㎝) 重 験 布 の種 類 と形 状(1枚 0.30 度*た て 139.3 39.2 126.0 63.2 (本/2.54cm)よ こ 77.2 49.6 .11 52.8 糸 密 9.5 64.9 5.3 77.3 64.3 141.8 75.0 35.5 通 気 度(cm3/㎝2/s㏄) 吸 水 率(%) *メ リヤ スの場 合 は たて に コ ー ス,よ 験 に5×10cmの 布 は,洗 の 糸 密 度 を 測 定 し た. 3)洗 iv)通 気 度 フ ラ ジ ー ル 形 試 験 機(東 洋 精 機 製)を 様:洗 水率 試 験 片 各3枚 槽 中 に20分 浸 漬 し た 後,韓 ラ ス 板 を の せ,そ を か け,1分 を27±1℃ 間 脱 水 す る.吸 の水 4)洗 濯 物 の 中 央 に 上 部 の み 取 り つ け た. 濯,脱 空)PS-5600形(仕 水 容 量2.Okg,洗 濯 方 式 は 自動 切 替 ス イ ッ チ を"渦 巻 水 流" 剤 洗 浄 液 は,蒸 荷重 CaCO3換 水 前後 の重 量 よ 表2に 掛比重 留 水 にCaCl2を 算 で90ppmと 濃 度0.13%で り 吸 水 率 を 求 め た. vD見 用 い,水 添 加 し し市 販 の 合 成 洗 剤 を 温 は20±1℃ と し た. 洗 剤 の 表 示 を 示 す. 次 の 式 よ り算 出 し求 め た. 表2洗 見紕 重(9/・ W:標 ㎡)-1。 。WOXt 品 名 剤の表示 洗 た く用合成洗剤 界 面 活性 剤(25%) 準 状 態 の 質 量(g/㎡) 直 鎖 ア ル キ ル ベ ンゼ ン系 t:厚 2)汚 さ(mm) 高 級 アル コー ル系(陰 成 染布 原 布 は,鐘 紡 金 巾2023(反 分 りん酸 塩(P205と 硫 酸 塩,け 射 率85.7%), 日本 油 化 学 協 会 指 定 ラ ン プ ブ ラ ッ ク を 用 い, 液 準 拠 し て 作 成 し た.汚 染 布 の 反 射 率 は,30.5±2%で1回 性 標準使用量 の洗 濯 実 い酸塩 ・: 弱 ア ル カ リ性 水30`に イオ ン) して10%) け い光 剤 配 合 JISC9606(1973)に 染 で 使 用 し た. 燥 した ロ紙 に は さ の 上 に11の を 使 用 し た.汚 濯機 反 転 渦 巻 式)の 7.5×7.5cmの み,ガ 汚 染 布10枚 日 立 二 槽 式 洗 濯 機(青 用い 測 定 し た. V)吸 0.48 こに ウエ ー ル 数 を 示 す. iii)密 度 2.54cm間 0.48 0.27 0。49 見 掛 比 重(g/cm3) 対 し40g(0.13°o) 表3浴 浴 比 洗 濯 物 の 種類 ブ ロ ー ド メ リ ヤ ス 116(100°0)* 1.87kg 18枚13枚9枚18枚 1:20(75°o) 1.50 1410714 125(60°o) 1..20 118611 1:30(50°o) LOO *()は 5)洗 比 と洗濯物枚数 洗 濯物の 総 重 量 イ ル ポ リエ ス テ ル 9759 洗濯機による表示浴比に対する割合を示す 浄方法 物 を 入 れ,反 洗 濯 は,表3の 剤399を ツ 各 浴 比 につ い て水30.Qに 洗 入 れ,2分 転 始 動 後(反 転 時 間26秒)13秒 ご と に10回 の 読 み と り で,測 間駆 動 した後,洗 濯 物 の 定 を く り返 し2 回 行 っ た. ほ ぼ中 央 をつ ま み汚 染 布 のつ い て い る洗 濯物 ど う しが 片寄 らな い よ うに洗 濯 機 内 へ投 入 し, 皿 実験結果及び考察 10分 間 洗 浄 を行 っ た.洗 浄 後,汚 染 布 を取 り 1)各 出 し蒸 留 水 中 で軽 く2回 ふ りす す ぎ,ロ 紙 に ① は さん で 脱 水,乾 燥 し た.実 験 回数 は,く り 示 す.洗 浄 効率 の算 出 平 沼 反 射 率 計SPR-3に (波長530nm)を グ リン フィル タ 用 い,洗 浄 前 後 の 反 射 率 か 転 速 度 の 関 係 を 図1に 浄 効 率 は 浴 比1:16か ら20ま で 上 昇 し,そ の 後 は ほ と ん ど変 化 が な い.バ は,浴 比1:16で 最 も大 き く,そ 比 で は ほ と ん ど 等 し か っ た.分 ら常 法 で洗 浄 効 率 を算 出 した. 7)パ ブ ロ ー ドの 洗 浄 性 浴 比 と 洗 浄 効 率,回 返 し2回 行 っ た. 6)洗 試 験 布 の洗 浄 性 ラツキ れ以上の浴 散分 析 の結 果 は 有 意 差 は 認 め ら れ な か っ た. ル セ ー タの 回転 速 度 の測 定 パ ル セ ー タ の 回 転 速 度 は 浴 比1:16か パ ル セ ー タの 回転 速 度 は,光 電反 射方 式 に の 間 で 次 第 に 増 加 し た.バ よ るハ ン デ ィ デ ジ タ ル タ コ メ ー タHT-430 :16で は 大 き 却・っ た が,1:20以 (小 野 測 器製 作 所 〉 を用 い,規 定 浴 比 の洗 濯 ん ど 変 ら な か っ た.洗 69 ら30 ラ ツ キ は ,浴 比1 上 ではほと 浴 中 の洗 濯 物 の回 転 は, 表 示 浴 比1:16の 下 の 浴比 で行 う の が望 ま しい. 時 は止 ま っ た りベ ル トの ス リ ップ が観 察 され,洗 濯 物 量 が多 す ぎ る事 が ② うか が え た.し か し,浴 比1:20以 浴 比 と洗 浄効 率,回 転 速 度 の関 係 を図2に 上 になる メ リヤ ス の洗 浄 性 と洗 浴 中 で 洗 濯物 は ス ム ー ズ に 回転 した.浴 示 す.浴 比1:16か 比 と洗 浄 効 率 の 間 で 有 意差 が認 め られ な か っ ラ ツキ と も差 は少 な い.も ち ろ ん,浴 比 と洗 た の は,浴 比1:16の 浄 効 率 の 間 で 有 意 差 は認 め られ な い. バ ラ ツキ が 大 き か っ た パ ル セ ー タの 回 転 速度 は浴 比1:16か た め で実 用 上 ブ ロ ー ドの 洗 浄 は表 示 の75%以 図2 図3ツ ら30の 間 で洗 浄 効 率,バ メ1丿ヤ ス の 浴 比 に 対 す る洗 浄 効 率(2-1)と 回転 速 度(2-2)の 関 係 イ ル の 浴 比 に 対 す る洗 浄 効 率(3-1)と 回 転 速 度(3-2)の 70 関係 ら30 の 間 で増 加 す る が,い ず れ の浴 比 で もバ ラツ るの で,か さ高 性 を考 慮 して ,高 浴 比 で洗 灌 を行 うこ と が必 要 で あ ろ う. キ は 少 な くほ と ん ど差 が な い.し たが って, メ リヤ ス は表 示 浴 比 で よい洗 浄 性 が得 られ る. ③ ツ イル の 洗 浄性 に 直線 的 に上昇 し,浴 比1:16か 浴 比 と洗 浄 効率,回 転 速 度 の 関係 を図3に 示 す.浴 比1:16か パ ル セ ー タの 回 転 速 度 も浴 比 の 増 加 と と も 差 は わず か に10rpmで ら30の 間 で洗 浄 効 率 の差 ら30の 聞 で あ る.バ ラ ツキ は,い ず れ の 浴比 で も極 め て少 な く,パ ル セ ー タ の は少 な く有意 差 は認 め られ な か っ た.し か し, 回転 速 度 か らみ れ ば過 負 荷 にな っ て い な い. 浴比1:20ま 2)各 でバ ラ ツキ は大 きか っ た. パ ル セ ー タ の回 転 速度 は浴 比1:16か ら30 ① 試 験 布 間 の 洗 浄 性 の相 違 綿布間の比較 の間 で増 加 す るが バ ラツ キ は も ち ろん低 浴 比 図5に 各 試 験 布 の 浴比 と洗 浄 効率,回 転 速 で大 き く,か つ 浴 比 の 間 で変 動 し,1:30の 高 浴 比 に な らな い と少 な くな らな い の で均 一 度 の 関 係 を示 す.ブ ロ ー ドと メ リヤ ス の洗 浄 な洗 浄 性 は得 られ な い.綿Gパ 特 に,浴 比1:16で 1本500∼600gで 性 を比較 す る と,メ ンの重 量 は, あ るか らせ いぜ い1回 に2 8%に 本 ぐ らい が適 量 で あろ う. ④ リヤ スの 方 が優 れ て い る. そ の 差 は 最 も 大 き く約 達 し,バ ラ ツキ もメ リヤ スの 方 が 小 さ い.回 転 速 度 も メ リヤ ス の方 が大 き い が,浴 ポ リエ ス テル の洗 浄 性 比1:16で そ の 差 はわ ず か に5rpmで あ る. 浴 比 と洗 浄効 率,回 転 速 度 の 関係 を図4に 回転 速度 の差 が 少 な い に もか か わ らず,洗 浄 示 す.浴 比 の増 加 とと も に洗 浄効 率 は 直線 的 効 率 のバ ラツ キ の差 が大 き い こ とは ,洗 浴 中 の試 験 布 の物 理 的 特 性 の影 響 に よる と考 え ら に大 き く な るが,浴 比1:16と30の 洗 浄 効率 の 差 はわ ず か に2%で あ る.バ ラ ツキ は,浴 比 の増 加 とと も に減 少 す る が,い ず れ の浴 比 地 を く り返 しせ ん 断変 形 させ る こ とが,洗 浄 で も大 き い.浴 比1:16で 力 を 高 め る と して い る7).ブ ロー ドと メ リヤ れ る.多 甲 は,洗 浄過 程 に お い て洗 浴 中 の 布 は洗 濯 物 が 多 す ぎ て盛 り上 が っ たま ま 回転 す るの で,洗 浄 性 は ス は,と もに綿 繊 維 で あ るが ,メ リヤ ス の通 気 度 は ブ ロ ー ドの 約6.8倍 で あ り,見 掛 比 重 劣 り,洗 浄 力 のバ ラツ キ を多 くす る結 果 とな 回 転 速 度 .一. rpm 図4ポ リ エ ス テ ル の 浴 比 に 対 す る洗 浄 効 率(4-1)と 71 回 転 速 度(4-2)の 関係 図5各 はブ ロ ー ドの約55%で 試 験 布 の 浴 比 に 対 す る 洗 浄 効 率(5-1)と の 変 動 を与 え た と考 え られ る. リヤ ス は低 浴 比 に お い て も洗 浴 中 で ス ム ー ズ ② に回 転 し,容 易 に布 中 に洗 液 が通 過 し,か つ 綿 布 とポ リエ ス テ ル布 の 比 較 ポ リエ ス テ ル繊 維 の特 徴 は,吸 水 率 が極 め 変 形 を く り返 し組 織 内部 の汚 れ に まで 機 械 的 て小 さ い こ とで あ る.こ の測 定 法 に よる ポ リ リヤ ス の洗 浄 性 エ ス テ ル の吸 水 率 は,ブ ロー ドの55%で 繊 維 を大 き く した と考 え られ る. に吸収 さ れ る水 分 の み で な く,糸 間 に保 水 さ ツ イル の 洗 浄性 は,ブ ロ ー ドよ りメ リヤ ス に近 い傾 向 を示 した が,バ 関係 洗 浄 効率,回 転 速 度 と も に浴 比 問 に バ ラツ キ あ る.こ の こと は,メ エ ネ ル ギ ー が伝 達 され て,メ 回 転 速 度(5-2)の れ る水分 も含 む と考 え るの が妥 当 で あ ろ う. ラツ キ は ブ ロ ー ド よ り大 き か っ た.回 転 速 度 は,ほ と ん ど変 わ 各 試 験 布 が洗 浴 中 で回 転 す る時 の単 位 体 積 当 らな い が バ ラツ キ の変 動 が 大 きか った.ツ イ りの 重 量 と して,見 掛 比 重 と吸 水量 の和 を求 ル も ブ ロ ー ドも綿 繊 維 の織 布 で あ り,見 掛 比 め含 水 比 重 と仮 称 す る と,ポ 重 は ほ と ん ど変 らな い が,組 織 と厚 さの 関 係 0.84〈 ブ ロー ド:1.13〈 ツ イル:1.23〈 リエ ス テ ル: か らツ イ ル の通 気 度 は,ブ ロ ー ドの56%,メ ヤ ス:1.69に リヤ ス の8%で メリ な る.実 際 に洗 浴 中の 試 験 布 の あ る.し たが って,洗 浴 中 で 回転 状 態 を観 察 す る と,ポ リエ ス テ ル は水 面 は布 に対 す る水 流 の抵 抗 は大 き く,メ リヤ ス に浮 か び な が ら回 転 し,ブ ロ ー ドは空 気 が入 の よう に容 易 に布 の く り返 しせ ん断 変 形 は得 る と浮 きな が ら回 転 し,メ リヤ ス は水 中 で回 られ な いで あ ろ う.小 林 ら8)によ る と,洗 浄 転 して い る.こ の現 象 は,水 の 比重 を1と し 度 に与 え る機 械 力 は,布 と布 の摩 擦 〉 布 と プ た時 の これ らの布 の含 水 比 重 の 数値 か ら うな ラ スチ ックの摩 擦 〉 布 と水 の 摩 擦 で あ る と述 ず け る.パ ル セ ー タ の回 転 速 度 は,わ ず か に べ て い る.ツ イル は,布 の厚 さが ブ ロー ドの ポ リエ ス テル〉 綿 で あ る が,前 掲 の 小 林 らの 約2.3倍 で あ る.大 き さ はわ ず か に小 さ か っ 洗 浄 に 与 え る機械 力 か ら も8)ポ リエ ス テル は, た が1枚 の布 の重 量 は ブ ロー ドの約2倍 もあ 布 と水 と の摩 擦 力 が洗 浄 に寄 与 す る主 な機械 る.し たが っ て,洗 浴 中 で は ブ ロー ドよ り間 力 と考 え る と,洗 浄 力 は メ リヤ ス〉 ツ イ ル〉 欠 的 に布 間 の 摩擦 が大 き く与 え られ るの で, ブ ロー ド〉 ポ リエ ス テル とな る.バ ラツ キ等 72 の点 か ら,比 較 的均 一 に洗 浄 され て い る浴 比 の は,バ ラ ツキ が 生 じや す い の で高 浴比 で の 1:20と25の 洗 浄 が望 ま しい。 た と え ば,綿 ツ イ ル は浴 比 場 合 の布 の含 水比 重 と洗 浄 効率 の 関 係 を 示 し た の が 図6で あ り,含 水 比 重 1.2付 近 で 変 曲 点 が あ る こ と が認 め られ,こ 1:30で 洗 浄 す る こと が望 ま しい.ブ ロ ー ド は浴 比1:20∼25で の 考 え 方 が肯 定 で き る. 3)疎 な お,各 試 験 布 間 の 洗浄 効 率 は図5か 良 い洗 浄 性 が得 られ る. 水 性 繊 維 は洗 浴 中 で浮 上 し,プ ラス らも チ ッ ク及 び布 と布 間 の 摩 擦 はあ ま り期待 で き リエ ス テ ル と ブ ロー ドの洗 浄 効 率 は,他 の 試験 布 に対 して いず れ も5% な い の で, .いず れ の浴 比 で も洗 浄性 が劣 る. た と え ば,ポ リエ ス テ ル布 は この場 合 に該 当 水 準 で,ま た 回転 速 度 は ポ リエ ス テ ル の み有 す る の で,綿 布 と同等 の洗 浄 力 を得 る に ぽ, 意 差 が 認 め られ た. 繊 維 の比 重 を考慮 して,浴 比 を大 き くす るの わ か る よう に,ポ み な らず,長 時 間 の洗 浄 が必 要 で あ る. 本 研 究 は,第36回 日本 家 政 学 会 年 次 大 会 (昭和59年9月15日)に お いて 発表 した. V引 用文献 1)日 立 二 槽 式 洗 灌 機PS-5600形 書p3,東 芝洗 濯 機::11取 2)米 田 義 章,美 取扱 説 明 扱説 明書 濃 順 亮:繊 維 お よ び汚 垢 の種 類 に よる 洗 浄 の難 易,工 化,73:566-574,1970 3)柏 一 郎,平 林 隆,角 田 光 雄,大 浄 に 関 す る研 究(第16報)"洗 作 用 と機 械 作 用",油 図6各 試 験 布 の含 水 比重 と洗浄 効率 の関 係 4)小 陽 洋 一:洗 浄 に お ける物 理 化 学 化 学,20:304-309,1971 林 晃,森 国 人,岸 本 由 信,永 井 真 一 ,天 野 英 俊:洗 浄 に関 す る研 究(第1報)"パ N総 括 ル セー タ 式 洗 灌 機 に お け る 汚 垢 除 去 過 程 の 解 析", NATIONALTECHNICALREPORT,18 繊 維 織 布 の 洗浄 性 は,繊 維 と汚 れ の種 類, 705-713,1972 5)JISL1079:化 化 学 的 な 汚染 性 と洗 浄 性 に よっ て も異 な る. 綿 ブ ロー ド,メ リヤ ス,ツ イル,ポ リエ ス テ 6)西 ル 平織 布 につ い て の洗 濯機 の機 械 的 洗 浄性 に 出 伸 子,関 口典 子,島 田 絹 代:洗 7)多 田千 代:洗 浴 中 に お ける 布 地 の 繰 り返 し 異 な る.吸 水 性 が 大 き く組 織 の 荒 い もの,た せ ん 断 変 形 の 効 果(第1報) と え ば綿 メ リヤ ス の洗 浄 性 は優 れ て お り,洗 178-182,1979 8)小 良 い洗 浄 性 が 得 林 晃,森 力 と 洗 浄,第6回 られ た. 2)親 , 1982 浄 性 は,布 の物 理 的特 性 に よっ て も 濯 機 の表 示 浴 比(1:16)で , 濯物の 形 態 に よ る 洗 浄 効 率,文 教 大 紀 要,16;81-86 つ い て実 験 を行 い,次 の結 果 を得 た. 1)洗 学 繊 維 織 物 試 験 方 法:6 1976 31-36,1974 水 性 繊維 織布 で あ っ て も組 織 が密 で さ らに厚 く,洗 浄 時 に洗 液 の抵 抗 の 大 きい も 73 ,家 国 人,中 沢:.m:各 政 誌,30: 種 単体機械 洗 浄 に 関 す る シ ン ポ ジ ウ ム,