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布の種類と洗濯機の機械的洗浄力

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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,
Fly UP