ドライクリーニングとは？衣類・繊維の定義・溶剤（パークロロエチレン）と洗浄方法

古代ローマ人は、アンモニア（尿から作られる化学物質）とフラーアース（油脂を吸収する粘土）を使って、ウールのトーガをクリーニングしていた。フロニカは非常に有名で、有名な町には少なくとも1軒あり、その地区で最大の雇用者であることもしばしばであった。これらの洗濯屋は、家畜の尿や、公衆浴場に設置された特別な壺から尿を採取していた。このような労働者は非常に儲かっていたので、フラーギルド（フラーの土、この特殊な粘土を作るという一つの仕事だけに従事する集団）は重要な政治勢力であった。また、政府は尿の採取に課税し、パンツを濡らすと牢屋に入れました。

現代のドライクリーニングは、水を使わない溶剤を使って衣服の汚れを落とします。19世紀半ば、ジャン・バティスト・ジョリーが石油系溶剤（ガソリンや灯油などの燃料を原料とする化学物質）をドライクリーニングに利用できることを発見した。ジョリーは、フランスの染物工場の経営者でした。彼は、家政婦が灯油をこぼしたテーブルクロスがきれいになることに気づいた。このことから、彼はこの方法で人々の衣服をクリーニングするサービスを開発し、「nettoyage à sec」（ドライクリーニング）と呼ばれるようになったのです。

初期のドライクリーニング店では、ガソリン（ペトロール）や灯油などの石油系溶剤が使われていました。火災の懸念から、アトランタのドライクリーニング業者ウィリアム・ジョセフ・ストッダードが、ガソリン系溶剤に代わる、燃えにくい溶剤としてストッダード溶剤を開発したのである。可燃性の高い石油系溶剤が火災や爆発を多発させたため、政府はドライクリーナーを管理するようになった。

第一次世界大戦後、クリーニング店では塩素系溶剤の使用が始まりました。この溶剤は石油系溶剤に比べて引火性が低く、洗浄力も優れていました。1930年代半ばまでに、ドライクリーニング業界は、「パーク」と広く呼ばれるテトラクロロエチレン（パークロロエチレン）を最適な溶剤として採用することになった。洗浄力に優れ、安定性が高く、不燃性で、ほとんどの衣類にやさしい。しかし、この「パー ク」は、米国消費者製品安全委員会によって、初めて発がん性物質（ガンの原因となる化学物質）に分類されました（後にこの分類は撤回されました）。1993年、カリフォルニア州大気資源局は、ドライクリーニング事業から排出される過酸化水素を削減するための規制を採択しました。ドライクリーニング業界では、Percを他の化学物質や方法に置き換える作業が進められています。

従来は、クリーニングの工程は中央の「工場」で行われており、街のクリーニング店がお客様から衣類を預かり、工場に送り、お客様が取りに来られるようになっていました。これは、火災の危険や、クリーニングの際に発生する危険な煙のためである。この頃のドライクリーニングは、クリーニングをする機械と、衣類を乾燥させる機械の2つを使い分けていました。

この時代の機械はベント式と呼ばれ、現代のタンブラー乾燥機の排気ガスと同じように、ガスや乾燥のための排気が空気中に放出されていたのです。これが環境汚染に拍車をかけていたのです。また、再利用できる可能性のある過酸化水素も多く大気中に放出されていました。溶剤の排出をより厳しく管理するため、現在では欧米のすべてのドライクリーニングマシンが完全密閉型になっています。溶剤の煙が大気中に放出されることはありません。密閉された機械では、乾燥工程で回収された溶剤は凝縮されて戻され、蒸留されます。そのため、次の荷物のクリーニングに再利用することも、安全に廃棄することもできます。最近の密閉型洗浄機の大半は、コンピュータ制御の乾燥センサーを内蔵しており、乾燥工程で負荷から大部分の過酸化水素が除去されたことを自動的に感知します。このシステムは、サイクルの最後にドアを開けるときに、ごくわずかな量の過酸化水素のガスしか放出しないことを保証しています。

ドライクリーニング機は、家庭用洗濯機と衣類乾燥機を組み合わせたようなものです。衣類は、洗濯/抽出室（バスケットまたはドラムと呼ばれる）に入れられます。洗濯室は洗濯機の中核となる部分です。洗濯室には、外側のシェルの中で回転する水平の穴あきドラムがあります。シェルは溶剤を保持し、回転ドラムは衣類を保持します。バスケットは約10～40kg（20～80ポンド）を入れることができます。

洗浄サイクルの間、庫内は溶剤で約3分の1満たされ、回転を始め、衣類を攪拌します。溶剤の温度は摂氏30度に保たれています。これより高い温度ではダメージを受ける可能性があるからです。洗濯サイクルの間、チャンバー内の溶剤はろ過され、再びチャンバーに供給されます。これはサイクルと呼ばれ、洗浄時間の間続けられる。その後、溶媒は取り除かれ、ボイラーとコンデンサーの両方を備えた蒸留装置に送られる。凝縮された溶剤はセパレーターユニットに送られ、残った水が溶剤から分離され、「クリーン溶剤」タンクに供給されます。理想的な流量は、機械のサイズにもよりますが、衣類1ポンドにつき1ガロン（衣類1キログラムにつき約8リットルの溶剤）／分です。

また、衣類を機械に入れる前に、異物がないかを確認します。プラスチック製のペンなどは溶剤に溶けるので、繊維にダメージを与え、回収できない場合があります。繊維の染料の中には「ゆるい」ものがあり（赤が主な問題）、溶剤に浸すと染料が放出されることがあります。オペレーターは、赤色の衣類と色の薄い繊維製品を別々にドライクリーニングし、色移りを防ぎます。使用する溶剤は、衣類に移る可能性のある不純物を取り除くため、蒸留されたものでなければなりません。ファスナーを含む衣類のドライクリーニング適合性を確認しました。衣類を装飾するファスナーの多くは、ドライクリーニングの溶剤に対応していないか、クリーニングの機械的作用に耐えられないものです。オペレーターは、クリーニング後にそれらを取り外し、縫い直します。あるいは、小さなパッド状のプロテクターに包んでしまいます。羽毛のベッドカバーや房飾りのついたラグやハンギングなどの壊れやすいものは、緩いメッシュバッグに入れられることもあります。過塩素酸エチレンの密度は室温で約1.7g/cm³（水より70％重い）であり、メッシュバッグが機械的サポートを提供しない限り、抽出サイクル中の通常の力では、吸収した溶剤の膨大な重量により繊維が破壊される可能性があります。

シミはすべてドライクリーニングで落とせると思っている人が多いようです。しかし、すべてのシミがドライクリーニングだけできれいになるわけではありません。シミ抜き溶剤やスチームジェット、シミ抜き専用液に浸けてから洗濯やドライクリーニングをしなければならないものもあります。また、汚れたまま長期間保管された衣類は、元の色や風合いに戻すことは困難です。ウール、コットン、シルクなどの天然繊維で色の薄いものは、汚れたまま長時間放置すると、汚れが風合いに吸収され、元の色や仕上がりに戻りにくくなるため、注意が必要です。

水洗いとドライクリーニングで結果が異なる主な理由は、水が極性溶媒であるのに対し、ドライクリーニングは非極性溶媒を使用するためです。

一般的な洗濯サイクルは、衣類の種類や汚れの度合いによって8～15分です。最初の3分間で、溶剤に溶けた汚れがパークロロエチレンに溶け込み、不溶性の土が落ちます。不溶性の汚れを除去するためには、不溶性の汚れを除去した後、約10～12分かかります。炭化水素系溶剤を使用する機械では、溶剤に溶けた汚れの溶解速度が遅いため、少なくとも25分の洗浄サイクルが必要です。ドライクリーニング用界面活性剤 "ソープ "を加えることもできます。

洗濯サイクルが終わると、洗濯機はすすぎサイクルを開始し、衣類を純溶剤タンクから新しい蒸留溶剤ですすぎます。この純溶媒すすぎは、「汚れた」作業用溶剤から衣服の表面に再び吸収される土粒子による変色を防止します。

すすぎの後、抽出工程に入り、ドライクリーニングの溶剤を回収し、再利用します。最新の機械では、使用した溶剤の約99.99%を回収することができます。抽出サイクルは、まず洗浄室から溶剤を排出し、バスケットを350～450rpmに加速して、溶剤の多くを布地から紡ぎ出します。この時までは常温での洗浄で、ドライクリーニングの工程で溶剤が加熱されることはない。溶剤が紡ぎ出されなくなると、乾燥サイクルに入ります。

乾燥サイクルでは、バスケット内を循環する温風（60～63℃／140～145°F）の中で衣類を転倒させ、スピンサイクルの後に残った溶剤を蒸発させる。温風の温度は、衣類に熱によるダメージを与えないように管理されています。機械から排出された暖かい空気は、冷却装置を通り、溶剤の蒸気が凝縮されて蒸留溶剤タンクに戻されます。最新のドライクリーニングマシンでは、冷却された空気を再加熱して再循環させるクローズドループシステムが採用されています。その結果、溶剤の回収率が高くなり、大気汚染も少なくなりました。ドライクリーニングの初期には、安価で無害とされていたため、大量のパルクロレチレンを大気中に排出していました。

乾燥サイクル終了後、脱臭（エアレーション）サイクルでは、外気を循環させながら衣類を冷却し、活性炭とポリマー樹脂でできた蒸気回収フィルターを通して、さらに多くの溶剤を除去します。エアレーション終了後は、プレス加工や仕上げ加工が可能なクリーンな状態になります。

実は、ドライクリーニングでは、溶剤をすべて除去することはできません。溶剤がどの程度生地に残っていいのか、政府による基準はありません。衣類には検出可能な量の溶剤が残っており、中でもウールの衣類は最も溶剤が残っています。

洗浄室からの作動溶剤は、洗浄室に戻される前に、いくつかの濾過ステップを通過します。最初のステップはボタントラップで、糸くず、ファスナー、ボタン、コインなどの小さな物体が溶剤ポンプに入るのを防ぎます。

リントフィルターには、時間が経つと薄い濾過ケーキ（マックと呼ばれる）が蓄積されます。このマックを定期的に（通常1日1回）除去し、マックに捕捉された溶剤を回収するための処理を行います。多くの機械は、遠心力によってフィルターからマックを除去し、溶剤で逆洗浄する「スピンディスクフィルター」を使用しています。

リントフィルターの後、溶剤は吸収型カートリッジフィルターを通過します。このフィルターには活性炭や粘土が使われており、溶剤に含まれる細かい不溶性の土や不揮発性の残滓、染料などを除去します。最後に研磨フィルターを通過させ、除去しきれなかった土を除去します。そして、クリーンな溶剤は、作業溶剤タンクに戻されます。

洗浄力を高めるために、作動溶剤には少量（0.5％～1.5％）の洗剤が添加され、その機能には欠かせないものとなっています。洗剤は親水性の汚れを溶かし、衣服に汚れが再付着しないようにする働きがある。機械の設計により、陰イオン性または陽イオン性の洗剤が使用される。

溶剤の回収率は100％以下であり、ドライクリーニングでは水性の汚れがうまく落ちないため、起業家たちは、コンピュータ制御の洗濯機と乾燥機を使って、要するに冷水洗浄と空気乾燥を行うウェットクリーニングを開発したのである。一般に、ウェットクリーニングは何世紀にもわたって使われてきたローテクバージョンではあるが、現在も改良と開発が続けられている。

洋服を作る人は、どのようにクリーニングすればよいかを言うために、特別な記号を持っています。ドライクリーニングの国際規格であるGINETEXの洗濯記号は円形です。中にPの文字が入っているのはパークロロエチレン系溶剤、Fの文字が入っているのは炭化水素系溶剤です。円の下にある棒は、マイルドな洗浄工程のみを使用することを意味します。空白の円は、ドライクリーニングを行わないことを意味します。

炊き出し

炊き出し残渣 - マックを煮詰めるか蒸留することによって発生する廃棄物。炊き出し残渣は有害廃棄物であり、溶剤、粉末状のフィルター材（珪藻土）、カーボン、不揮発性残渣、糸くず、染料、グリース、土壌、水などが含まれます。この材料の廃棄方法は法律で定められています。

スラッジ

蒸留器からの廃棄スラッジまたは固体残留物は、溶剤、水、土壌、炭素、およびその他の不揮発性残留物を含んでいます。塩素系溶剤のドライクリーニング作業でスチルの底から取り除かれる物質は有害廃棄物である。

パー クは、米国環境保護庁によって有害大気汚染物質に分類され、有害廃棄物として扱われなけれ ばなりません。飲料水に混入するのを防ぐため、Percを使用するドライクリーニング店は、敷地内の汚染に対して特別な予防措置を講じなければなりません。家主たちは、建物内でドライクリーニング業者を営業させることにますます消極的になってきています。大気中に放出されると、他の揮発性有機炭素物質と反応してスモッグの原因となることがあります。カリフォルニア州は1991年にパークロロエチレンを有毒化学物質と宣言し、2023年にはその使用が違法となる。

₂ のCOようないくつかの代替品は、過酸化水素の毒性リスクを回避することができます。しかし、CO₂ は、ある種の汚れは、percほどにはきれいにならない。

モダン

• グリコールエーテル（ジプロピレングリコールターシャリーブチルエーテル）（ライネックス）（ソルベア） - 多くの場合、パークロロエチレン（Perc）より効果的です。多くの場合、パークロロエチレン（perc）よりも効果が高い。また、いずれの場合も環境にやさしい。ジプロピレングリコール第三級ブチルエーテル（DPTB）は、現在の業界標準をはるかに上回る引火点を持つため、火災の危険はありません。DPTBは、現在市販されているPercなどのグリコールエーテル系ドライクリーニング溶剤と同様（あるいはそれ以上）に、水溶性の汚れを溶かすことができる。ライネックスのDPTB-水溶液のドライクリーニングにおける利点は、一般的な混合液のような挙動を示さないことです。むしろ、ライネックスは単一物質として作用します。これにより、低沸点での共沸蒸留の際に、より明確な分離が可能になります。また、より効果的に再生することができます。使用したライネックスの99％以上を再生することができます。また、従来の蒸留技術による精製も向上させることができます。
• 炭化水素系 - これは通常のパークドライクリーニングに最も似ていますが、工程ではExxon-MobilのDF-2000やChevron PhillipsのEcoSolvなどの炭化水素系溶剤が使用されています。これらの石油系溶剤は、パークよりも攻撃性が低く、洗浄サイクルを長くする必要があります。可燃性ではありますが、これらの溶剤は適切に使用すれば、火災や爆発の危険性は高くありません。炭化水素系溶剤は、スモッグの原因となる揮発性有機化合物（VOC）を含んでいます。
• 液体シリコーン（デカメチルシクロペンタシロキサン、D5） - percよりも衣服に優しく、色落ちの心配もない。GreenEarth Cleaningでは、この溶剤の使用にはライセンス料がかかります。環境にやさしい反面、価格はPercの2倍以上、GreenEarth社では年間加盟料がかかります。環境中で数日以内に分解され、シリカと微量の水とCO₂ になります。D5 は無害で、危険性のない廃棄物を生成します。ダウコーニングは毒性試験を行い、液体シリコーンが雌ラットの腫瘍の発生を増加させることを発見しました (雄ラットには影響が見られませんでした)。しかし、さらなる研究により、腫瘍の形成をもたらす生物学的経路はラットに特有であるため、ラットで観察された影響は人間には関係ないと結論づけられました (170.6 °F/77 °C 引火点).
• 変性炭化水素系ブレンド（ピュアドライ）
• パークロロエチレン - 1940年代から使用されているパークは、最も一般的な溶剤で、洗浄性能の「基準」であり、最も攻撃的な洗浄剤です。特に高温になると色落ちすることがあり、衣服によっては特殊なトリム、ボタン、ビーズを破壊することがあります。水溶性の汚れ（コーヒー、ワイン、血液など）よりも、油性の汚れ（汚れの約10％を占める）に適している。衣服に独特の化学臭が残る。不燃性である。
• 液体CO₂ - コンシューマーレポートは、この方法を従来の方法より優れていると評価していますが、ドライクリーニング・ランドリー協会は、2007年のレポートで「洗浄能力がかなり低い」とコメントしています。別の業界認定団体である America's Best Cleaners は、CO₂ クリーニング業者を会員に数えています。機械は高価で、Perc機より9万ドルも高いため、中小企業には手が届きにくい。これらの機械を導入しているクリーニング業者の中には、汚れのひどい繊維製品のために従来の機械を現場に置いているところもある。また、植物酵素が同等の効果を持ち、より環境的に持続可能であると考える業者もいます。CO₂ クリーニングされた衣類は、揮発性化合物を放出しません。CO₂ クリーニングは、火災や水害の修復にも使用され、有毒な残留物、すす、火災に伴う臭いを除去する効果があります。二酸化炭素はほとんど無毒で、衣服や環境に残留せず、温室効果ガスの排出量も多くの有機溶剤より少ないため、環境への影響は非常に低い。
• ウェットクリーニング - 水と生分解性石鹸を使用するシステムです。コンピュータ制御の乾燥機と延伸機により、生地が自然なサイズと形状を保つようにします。ウェットクリーニングは、レザー、スエード、ほとんどのテーラードウール、シルク、レーヨンなど、「ドライクリーニングのみ」の衣類の大部分を安全にクリーニングできると言われています。(ウェットクリーニングは、皮革、スエード、ウール、シルク、レーヨンなど、「ドライクリーニング専用」の衣料品のほとんどを安全にクリーニングすることができます（ネクタイは例外のようです）。

ヒストリカル

• 四塩化炭素 - 毒性が強い。
• トリクロロエタン......過度に刺激的で厳しい。
• ストッダード溶剤 - 非常に可燃性、爆発性が高く、100°F/38°Cの引火点。
• CFC-113 - フロン - オゾン層を破壊するCFC。

プロクター・アンド・ギャンブル社の「ドライエル」など、現在市販されている様々な製品は、家庭用洗濯機を使ってドライクリーニングの工程を家庭で行うことを可能にするものである。プロのドライクリーニング業者が行うような完全なプロセスではありませんが、家庭用洗濯機の利便性を生かし、特定の種類の衣服に対応することができます。