ウインテストの強アルカリ水素含有洗浄水生成装置　強アルカリ水素とは何か？ウインテストの装置の特長は？

この記事で分かること

ウインテストの強アルカリ水素含有洗浄水生成装置

　半導体検査装置などを手がけるウインテスト株式会社が、次世代の洗浄技術を用いた強アルカリ・水素含有洗浄水生成装置の販売を開始しました。

　https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00774048

　この装置は、化学薬品に頼らない環境配慮型の洗浄ソリューションとして注目されています。

強アルカリ水素とは何か

　「強アルカリ水素含有洗浄水」は高いpH（アルカリ性）を持ちながら、水素ガス（H2）が豊富に溶け込んでいる水」を指します。

　一般的なアルカリ性洗剤や石鹸とは異なり、「水そのものに洗浄力を持たせたもの」と考えると分かりやすいでしょう。

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1. 強アルカリ水素水の2大要素

　この水が強力な洗浄力を持つ理由は、主に2つの特性に分解できます。

① 強アルカリ性（pH12〜13以上）

• 油汚れの分解（鹸化反応）：油分と反応して石鹸のような物質に変え、汚れを浮かせます。
• タンパク質分解：指紋や皮脂などの有機物汚れを強力に分解します。
• 除菌効果：多くの細菌やウイルスは、pH12以上の環境では生存できないため、洗浄と同時に除菌も行えます。

② 高濃度な水素（還元力）

• 酸化防止（防錆）：水素には「還元作用」があるため、金属を洗浄しても錆びさせにくい（酸化させない）という大きなメリットがあります。
• 汚れの剥離：微細な水素の泡が汚れと素材の隙間に入り込み、物理的に汚れを浮かせます。

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2. なぜ「環境に優しい」と言われるのか

　通常のアルカリ洗剤には、界面活性剤やリン酸塩などの化学物質が含まれています。これらは排水時に環境負荷を与えますが、強アルカリ水素水は「水とごく少量の電解質」だけでできています。

• 残留物がない：乾くと何も残らないため、二度拭きが不要です。
• 中和が容易：空気に触れて二酸化炭素を吸収すると、自然にpHが下がり、最終的には「ただの水」に戻る性質があります。

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ウインテストの洗浄装置の特徴は何か

　ウインテストが発売した「ALKALIS（アルカリス）」の最大の特徴は、「純水」ベースで不純物を含まない強アルカリ水素水を作れる点にあります。

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1. 特許技術「3層構造電解槽」による高純度

　従来の電解水生成装置は、効率を上げるために塩（NaCl）などの電解促進剤を混ぜる必要があり、生成された水に「塩分（塩素）」が残留して精密機器を錆びさせる原因になっていました。

• ウインテストの方式：3つの層に分かれた特殊な電解槽を使用し、電解促進剤を中間層に閉じ込めます。
• 結果：洗浄水側には不純物（イオン）が移行しないため、金属腐食の心配がない純水ベースの洗浄水が作れます。

2. 「洗浄力」と「防錆力」の両立

　通常、水で金属を洗うと酸化（錆び）が進みますが、この装置で作られる水には高濃度の水素が含まれています。

• pH12.5以上の洗浄力：油分やタンパク質を強力に分解。
• 還元作用：水素の還元力によって金属の酸化を抑制し、洗浄しながら錆を防ぐことができます。

3. 圧倒的なコストパフォーマンスと環境性能

　化学洗剤を使用しないため、ランニングコストと環境負荷を同時に削減できます。

• すすぎ工程の短縮：界面活性剤（泡）を含まないため、すすぎに必要な水の量を大幅に減らせます。
• 廃棄コストゼロ：使用後は中和処理が容易で、そのまま排水可能なため、産業廃棄物としての処理費用がかかりません。

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従来の洗浄方式との比較

項目	一般的なアルカリ洗剤	ウインテスト「ALKALIS」
主成分	界面活性剤・化学物質	純水・水素
残留物	あり（ベタつきの原因）	なし（乾けば何も残らない）
金属への影響	腐食の懸念あり	防錆効果あり
環境負荷	高い（中和・処理が必要）	極めて低い（水に戻る）

電解槽をどうやって分けるのか

　ウインテストが採用している「3層構造電解槽」は、特殊な「イオン交換膜」というフィルターを使って、内部を物理的に3つの部屋に仕切ることで実現しています。

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3層構造の仕組み

　通常、水に電気を流すには「電解促進剤（塩など）」が必要ですが、これを洗浄水に混ぜると不純物になってしまいます。そこで、電解槽を3つに分けます。

1. 中間室（薬剤の部屋）：ここに電解促進剤を循環させます。電気を通すための「通り道」としての役割だけを担わせます。
2. 陽極室・陰極室（純水の部屋）：中間室の両サイドに配置され、ここには「純水」だけを流します。
3. イオン交換膜（仕切り）：中間室と両サイドの部屋を隔てる膜です。この膜は「電気（イオン）は通すが、液体そのものや不純物は通さない」という性質を持っています。

なぜ洗浄水が汚れないのか

　電気を流すと、中間室にある促進剤の成分がイオン化し、膜を通って隣の部屋の純水と反応します。しかし、促進剤の「本体（カスや塩分）」は膜にブロックされて中間室に留まるため、両サイドから出てくる洗浄水は「純粋な強アルカリ水素水」となるのです。

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この方式のメリット

• 非接触：薬剤と洗浄水が直接混ざり合うことがありません。
• 安定性：純水だけでは電気が流れにくいという物理的な弱点を、中間室の薬剤がサポートすることで解決しています。

　「純水」からこれほど高いpH（pH12.5以上）を安定して作れる技術は非常に珍しく、それがウインテストの大きな強みとなっています。

なぜこれまでイオン交換膜を使用した電解槽がなかったのか

　「イオン交換膜」自体は古くからある技術ですが、「洗浄水生成装置」として実用化・普及しなかったのには、技術的・コスト的な高い壁があったからです。

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1. 膜の耐久性と「目詰まり」の問題

　イオン交換膜は非常にデリケートです。

• スケーリング現象：水に含まれるカルシウムやマグネシウムなどのミネラル分が、電気分解の過程で結晶化し、膜の表面にこびりついてしまいます（目詰まり）。
• 性能低下：目詰まりが起きると電圧が上がり、装置の故障や電力消費の増大を招くため、長期間安定して高pHの水を生成し続けるのが困難でした。

2. 構造の複雑化と高コスト

　一般的な電解槽は、水を2つに分ける「1枚の膜（2室構造）」で済みます。

• 3層構造の難しさ：ウインテストが採用した「3層構造」は、膜を2枚使い、さらに中間室に薬剤を循環させるシステムが必要です。
• コスト増：部品点数が増え、制御が複雑になるため、これまでは「そこまでコストをかけて純粋なアルカリ水を作るニーズ（市場）」が限定的だと考えられてきました。

3. 「2室構造」で十分だと思われていた

　これまでは、多少の塩分や不純物が混じっても、家庭用や一般的な工業洗浄では問題になりませんでした。

• 市場の変化：近年、半導体の微細化やEVバッテリー部品など、「わずかな不純物や腐食も許されない」超精密洗浄の需要が急増したことで、ようやくこの高コストな3層構造技術に光が当たったのです。

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　ウインテスト（および提携先のレドックステクノロジー社）は、膜の目詰まりを防ぐ独自の制御技術を確立し、さらに精密機器業界からの「脱・溶剤」「脱・塩素」という強いニーズが重なったことで、ようやく製品化が実現しました。