FINE
BUBBLE

ファインバブル

三友商事は、『一般社団法人ファインバブル産業会』賛助会員として、ファインバブルの活用・普及を行っております。

日本発の革新的技術

ここ数年、微細な気泡「ファインバブル」に関心が集まっています。バブルの特徴を上手く活用できれば、化学物質等を使用することなく、様々な機能を液体に付加することができるからです。
 現在、各分野でファインバブルの活用に関する研究開発・応用化が進んでおり、環境、農業、食品、水産、医療等をはじめとする各方面で急速に活用が進むと考えられます。

ファインバブルとは?

「ファインバブル」は、気泡のサイズによりマイクロサイズの「マイクロバブル (MicroBubble: MB)」とナノサイズの「ウルトラファインバブル (Ultrafi ne-Bubble: UFB)」(以前は「ナノバブル」と呼ばれていた)の 2 種類に分類されています。これらは、単に気泡が小さいだけでなく、普段目にする数 mm の気泡(ミリバブル)とは異なる様々な特徴を持っています

ファインバブルの特徴①
見えない泡


UFB は肉眼では見ることができません。
したがって、UFB が含まれる“UFB 水”を見ても“無色透明”に見えてしまいます(写真 1)。これは、UFB の気泡サイズ(ピークが 100 ~ 200nm)が可視光線の波長よりも小さいため、光が殆ど散乱しないためです。 光学的に観測することができないという特徴のために、これまでは液体中での UFB の存在が明確になっていませんでしたが、ここ数年で測定方法が確立され、効果のメカニズム検証が進んできました。

ファインバブルの特徴②
浮かない泡!


ファインバブルの特徴のひとつが水中での上昇速度が非常に遅いというものです。
通常のミリバブルは水中で急速に浮上し、水面で破裂しますが、MB は非常にゆっくりと上昇し、気泡内の気体が完全に溶解すると、水中で消滅してしまいます。ここで気体が溶け残った場合はさらに気泡サイズが小さくなり※、UFB となります(図1)。
上昇速度を比べてみると、例えば直径 10 μm の MB の場合、上昇速度は一般的な 1mm の気泡と比べて 1/2000 程度です。この速さであれば、水の流れを活かして気泡を広範囲に拡散させることも可能です。さらに小さな直径 1 μ m 未満の UFB になると、気泡は浮遊せずに液中に留まります。
条件にもよりますが、液中で数週間から数ヶ月間の長期残存性能があるともいわれ、この性能は様々なことに応用することが可能です。

ファインバブルの効果

ファインバブルの見た目に関する特徴について説明しましたが、それ以外にもファインバブルには様々な物理的な特徴があります。それらの特徴を上手く組み合わせることで様々な効果を得ることができます。
活用方法次第では、従来使用していた薬品や化学物質が不要になる可能性もあり、環境配慮面の効果も期待できます。

  • 気体溶解効果
  • 気体封入効果
  • 生理活性効果
  • その他の効果

気体溶解効果

ファインバブルを活用すれば、液体中に気体を多量かつ効率的に溶かすことができます。これは、気体溶解量に大きく影響を及ぼす単位体積あたりの液体との接触面積が大きいことに加えて、気泡内部が高圧で気体を溶解しやすいというファインバブルの特徴を十分に活かした効果です。

気体封入効果

活用の幅が大きく広がりつつあるのが、UFBが液中に長く留まることを活かした「気体封入効果」です。気泡の中に目的に応じた気体を封入することで、ファインバブルに更なる機能を付加することができます。
例えば、オゾンは強力な洗浄殺菌能力と有機物分解能力を持っており排水処理などに活用されていますが、これを UFB に封入すれば含有濃度が高まり、処理効率をな大幅に向上させることが可能となります。医療分野での活用や香りの封入など新しい使い方も続々と開発されていますが、本効果は従来から知られている効果の増強や持続性の向上を高める可能性があります。

生理活性効果

「生理活性」は農業や医療・健康分野などで注目されている効果です。UFB は植物の根などから吸収されやすいため、酸素等を植物に供給するための効果的な手段となります。植物の成長が促進された事例も数多く報告されており、特に生育コントロールなどを厳格に行う植物工場やビニールハウス等での活用が期待されます。

その他の効果

ファインバブルの電気的特性や MB 消滅時に放出される高エネルギーなどによる「吸着効果」や「洗浄効果」も、事業レベルでの活用が始まっ
ています。

泡のサイズとその効果

効果の中には MB・UFB のどちらでも得られるものがありますが、活用する場面に応じて最適なサイズの気泡(MB・UFB)を選択することが重要です。例えば、広範囲にわたり気体を溶解させたい場合は、気泡発生効率の面で MB の方が優位になることがあります。逆に、水槽のようなところに、飽和量を超えて気体を溶解させたい場合は UFB が優位になるかもしれません。

ファインバブルはこんな分野で活用されています

環境

土壌浄化、地下水浄化、工場排水処理、汚泥減容化、有害物分解、藻類除去、凝集SSの浮上分離など

農業

農作物の成長促進、収量増加、品質向上、鮮度保持、液肥、生産管理(植物工場など)

食品

鮮度保持、酸化防止、風味の付与、食感の付与、香りの付与

水産業

水産物の成長促進、収量増加、品質向上、養殖環境改善、鮮度保持

洗浄

トイレ洗浄、生産ライン洗浄、塩害対策、配管汚れ除去、ガラス鱗状痕対策、洗濯機、野菜・食品

産業

精密剥離、シリコンウエハー薄膜分離

美容

温泉(気泡風呂)、洗顔・頭皮洗浄、ナノテク化粧品、シャワーヘッド

その他

医療、医薬品、船舶、製紙、日用品、エネルギー、水族館 など

環境

土壌浄化、地下水浄化、工場排水処理、汚泥減容化、有害物分解、藻類除去、凝集SSの浮上分離など

農業

農作物の成長促進、収量増加、品質向上、鮮度保持、液肥、生産管理(植物工場など)

食品

鮮度保持、酸化防止、風味の付与、食感の付与、香りの付与

水産業

水産物の成長促進、収量増加、品質向上、養殖環境改善、鮮度保持

洗浄

トイレ洗浄、生産ライン洗浄、塩害対策、配管汚れ除去、ガラス鱗状痕対策、洗濯機、野菜・食品

産業

精密剥離、シリコンウエハー薄膜分離

美容

温泉(気泡風呂)、洗顔・頭皮洗浄、ナノテク化粧品、シャワーヘッド

その他

医療、医薬品、船舶、製紙、日用品、エネルギー、水族館 など

お取り扱い商品

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「ミラブルplus」は浴室のシャワーヘッドを取り替えるだけで、毛穴の奥まで届くウルトラファインバブル(超微細気泡)を生成する、優れた洗浄効果を持つシャワーに変わります。普段どおりにシャワーを浴びているだけで、1ccあたり約2000万個以上のウルトラファインバブルが毛穴やシワの間に入り、汚れを吸着してきれいに洗い流してくれます。