電解イオン水とは
電解イオン水とは、水道水や工業用水を電気分解して生成される機能水です。主にアルカリ性電解イオン水と酸性電解イオン水に分かれ、製造業の洗浄工程ではアルカリ性電解イオン水が脱脂洗浄に利用されています。アルカリ性電解イオン水は、切削油や防錆油などの油分を除去する能力を持ちながら、洗剤使用量の削減や排水負荷の低減を実現できるため、環境対応とコスト削減の両立が期待できます。また、電解質無添加で生成した場合はウォーターマークやシミの発生を抑えやすく、金属部品の洗浄品質向上にも貢献します。自動車部品、モーター、ギア、バッテリーケース、精密機械部品など幅広い用途で活用されており、高圧洗浄機や超音波洗浄機との組み合わせも可能です。ただし、洗浄効果や適性は部品材質や原水の水質によって異なるため、事前の洗浄テストや水質調査が重要です。
電解イオン水の仕組みと洗浄機での使い方
-
電気分解の原理・仕組みと原水の種類による注意点
イオン水は水を電気分解して生成します。電解質無添加で生成を行う場合には原水中のナトリウムイオンや塩化物イオンが元々含まれており、電気を流すことができます。電気分解の仕組みは隔膜を挟んだ電極間に電気を流すとマイナス極側からアルカリ性電解水、プラス極側から酸性電解水が生成できます。純水のようなイオンが含まれていないもしくは限りなく少ないため電気が流れにくく電解水を生成することが出来ません。井戸水や工業用水でも電解水を生成できますが、原水に含まれる陰イオンによっては錆やシミの原因となる可能性があるため注意が必要です。
-
高橋金属の電解イオン水（アルカリ性電解水、酸性電解水）の特徴とその用途
高橋金属の電解イオン水は、水道水・工業用水等をそのまま電気分解し、アルカリ性電解イオン水と酸性電解イオン水を生成します。電気分解の際に電解質を添加せずに生成するのが特徴です。アルカリ性電解イオン水はｐH8.5～11を有し、主に部品の脱脂洗浄などに使用します。酸性電解イオン水は酸化物除去や除菌等に使用します。但し、電解イオン水のｐＨについては原水（水道水、工業用水等）の電気伝導度（導電率）などの水質に影響を受けるため、得られる数値は異なります。
-
強アルカリイオン水を生成する際の電解質のメリット・デメリット
高橋金属の電解イオン水洗浄装置では、基本的に、無添加で原水を電気分解して生成したアルカリイオン水（pH10程度）を使用していますがpH11以上のアルカリイオン水を使用したい場合には、原水に電解補助剤（電解質：炭酸ナトリウムなど）を添加して生成することも可能です。ｐＨを高めることで洗浄性を向上させ、防錆効果を高める効果がありますが一方で、非鉄金属製品に対して高PHのアルカリイオン水で洗浄をすると変色の懸念があるというデメリットがあります。また、添加電解質による析出物が多くなるため、ノズル詰まりが頻発したり、洗浄対象物にウォーターマークが残るといった不具合も報告されています。電解質を使用することでのメリット・デメリットを見極め、用途に合わせた水質の選定や装置設計が必要となります。
-
電解質無添加のアルカリイオン水とシミ・ウォーターマークの関係
高橋金属ではアルカリイオン水を生成する際には、炭酸ナトリウムや炭酸カリウムといった電解質を添加しないことを基本にしています。電解質無添加で得られるアルカリイオン水のpH値はおよそ8.5～11程度であり、十分な脱脂力を有しています。無添加の場合はお客様で使用されている原水の中に元々含まれているナトリウムイオン等によって電気分解を行っています。新たに薬品を追加しているわけではありませんので、イオン量が少なく洗浄後対象物へのシミやウォーターマークの発生を少なくする少なくすることが出来るため、洗浄品質を向上いたします。
-
電解イオン水（アルカリ性電解水）とアルカリ洗剤の違いとその特徴
電解イオン水は、電気分解によって原水をアルカリ性イオン水と酸性イオン水に分け生成しています。アルカリ性イオン水と酸性イオン水に含まれているイオン量の合計は原水と変わりがありません。一方、アルカリ洗剤とは原水に洗剤成分を追加することで洗浄液として使用するものです。金属洗浄にとって有害なイオンの働きを抑え、洗浄効果を高めるために界面活性剤や防錆剤、キレート剤といった、いろいろな添加剤が配合されていて、目的によって様々な種類の洗浄剤が販売されています。
-
産業用洗浄用途での電解イオン水の使い方
ギアやモーター、バッテリーケース、インバーター部品など、産業用洗浄の工程でイオン水を使用する場合には、 アルカリイオン水を使ってシャワー洗浄や超音波洗浄を行います。要求される残留油分量や異物残渣量によっては高圧洗浄を用いたり、 真空超音波で精密洗浄することも可能です。方式としてはお客様の洗浄工程に合わせてコンベア洗浄機などのインライン式をご提案することも出来ますしバッチ洗浄機を並べてガントリーローダー仕様といったオーダーメイドの洗浄機をご提案いたしますので詳しくは当社までお問合せください。
-
高橋金属が採用している全量電解方式のアルカリ水希釈方式に対する優位性
イオン水には、原水を全て電気分解して生成する全量電解方式と、生成した電解水を水道水などで希釈するアルカリ水希釈方式があります。アルカリ水希釈方式は、原液を購入して使用場所で希釈して使うので、洗剤のような使い方ができます。ただし、希釈水として使う水道水には当然ながら塩化物イオンや硫酸イオンなどの陰イオンが含まれているため、陰イオンのリスクを低減することが出来ません。全量電解方式であれば、原水中の陰イオンを減らすことができ、対象物の錆や変色のリスクを抑えることができます。
-
アルカリ性電解水の油の乳化と油分離
水道水、井戸水、工業用水などを電解質を使用しないで電気分解して生成したアルカリイオン水は、電解質を使用する場合と比較してpHが10～10.5であり乳化しにくく、水道水のように油と水が分離しやすい性質があります。アルカリイオン洗浄機で使用する場合、対象物から除去した油分を油水分離装置や減容化装置などで効率よく回収することが出来ます。当社のアルカリイオン水は油分除去能力と油水分離性を併せ持った機能水です。
部品洗浄機でアルカリイオン水を使用する際の温度
一般的に油脂分を除去する脱脂洗浄では液温を上げたほうが良いと言われています。これは温度によって油が緩み除去しやすくなることによる洗浄性への寄与と、対象物を温めることによる乾燥性の向上という2つの効果が得られるためです。ただ近年では部品洗浄機にもカーボンニュートラルへの対応を求められるようになり、CO2排出量の少ない洗浄方法、昇温方法を検討する必要があります。当社では電解イオン水をはじめ、ヒートポンプ装置を使用した熱源の採用など新たな課題解決方法をご提案して参ります。
アルカリイオン水生成装置における前処理の必要性
電気分解の際は原水の中に元々含まれるイオンを利用しています。ただ地域によって原水の水質は異なり場合によっては前処理が必要な場合もあります。海外においては当社の所在地である滋賀県長浜市と比較して2～3倍の硬度を有している場合もあります。水質によって処理方法は異なりますが、逆浸透膜式の純水装置や活性炭ろ過装置、大型の軟水器の設置を検討する場合もあります。まずはお客様の原水を調査する事が重要で、その成分によって対応方法は変わってきます。
アルカリイオン水のインライン洗浄での使い方
部品洗浄機の前工程と後工程を繋いだインライン洗浄工程を検討する場合、電解アルカリイオン水の効果をより発揮し易くなります。洗浄対象物を1個流しに出来るため部品に確実にシャワーを当てることができるため、洗浄ムラが少ない仕上がり状態を得ることが出来ます。水切り工程も同様で最適なノズル配置をすることで最小限のエア消費量で液切りをすることが出来るため省エネの思想を盛り込んだ洗浄装置をご提案することができます。
