JP2002212797A - 金属材料のリンス方法 - Google Patents
金属材料のリンス方法Info
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続表面処理ラインにて、脱脂、酸洗、めっ
き後のリンス工程にてスペースが小さく、使用水量を少
なくする。 【解決手段】 空気と水の２流体ノズルによりミストを
表面処理後の金属材料へ噴霧し、ミクロの多段リンスを
連続的に行う。
き後のリンス工程にてスペースが小さく、使用水量を少
なくする。 【解決手段】 空気と水の２流体ノズルによりミストを
表面処理後の金属材料へ噴霧し、ミクロの多段リンスを
連続的に行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料を連続表
面処理する際、脱脂液、酸洗液、めっき液をリンスする
方法に関するものであり、効率よく上記液体の後処理へ
の液の持ち込みを防止に関するものである。
面処理する際、脱脂液、酸洗液、めっき液をリンスする
方法に関するものであり、効率よく上記液体の後処理へ
の液の持ち込みを防止に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】条もしくはプレス後のフープ形状の金属
材料を連続的に脱脂、酸洗、めっき等の表面処理を行う
ときはロール等を用いて搬送し、処理後の金属材料に付
着した処理液を除去するために、リンス工程が設けられ
る。 処理液が金属材料の表面に残留したまま、次工程
にて処理されると以下の様な不具合があるためである。 （１）次工程がある場合、次工程に処理液が持ち込ま
れ、次工程の処理液が汚染される。 （２）処理液の残査が金属条の腐食や変質を引き起こ
す。
材料を連続的に脱脂、酸洗、めっき等の表面処理を行う
ときはロール等を用いて搬送し、処理後の金属材料に付
着した処理液を除去するために、リンス工程が設けられ
る。 処理液が金属材料の表面に残留したまま、次工程
にて処理されると以下の様な不具合があるためである。 （１）次工程がある場合、次工程に処理液が持ち込ま
れ、次工程の処理液が汚染される。 （２）処理液の残査が金属条の腐食や変質を引き起こ
す。
【０００３】リンス工程は通常水洗槽に浸漬するか、ノ
ズル等を用いて水を金属材料の表面に当てることにより
行われる。 水の供給方法としては、一定量の水を繰り
返し用いる方法や新しい水を使用する方法等が用いられ
る。新しい水を使用する方法では、通常の場合ノズルを
用いて水を金属シートに吹き付けている。これは、でき
るだけ少量の水で高いリンス効果を得るためである。ノ
ズルには、水の広がり形態で、扇形、充円錐形、空円錐
形等の種類があるが、その装置に適した形を選ぶ。 水
洗では、扇形や充円錐形を用いることが多い。また、繰
り返しリンス法では、金属材料の処理面積に比例して付
着して排出された処理液が蓄積するため、リンス水中の
処理液濃度が増加してしまう。 これを回避するため
に、一定処理量毎に液更新が必要である。一方、リンス
効果を上げる方法として、特開平８−２９６０７３、特
開平９−５９７８９にあるように、連続焼鈍酸洗設備に
て酸洗後のリンスとして、高圧の温水を噴霧する方法も
行われている。
ズル等を用いて水を金属材料の表面に当てることにより
行われる。 水の供給方法としては、一定量の水を繰り
返し用いる方法や新しい水を使用する方法等が用いられ
る。新しい水を使用する方法では、通常の場合ノズルを
用いて水を金属シートに吹き付けている。これは、でき
るだけ少量の水で高いリンス効果を得るためである。ノ
ズルには、水の広がり形態で、扇形、充円錐形、空円錐
形等の種類があるが、その装置に適した形を選ぶ。 水
洗では、扇形や充円錐形を用いることが多い。また、繰
り返しリンス法では、金属材料の処理面積に比例して付
着して排出された処理液が蓄積するため、リンス水中の
処理液濃度が増加してしまう。 これを回避するため
に、一定処理量毎に液更新が必要である。一方、リンス
効果を上げる方法として、特開平８−２９６０７３、特
開平９−５９７８９にあるように、連続焼鈍酸洗設備に
て酸洗後のリンスとして、高圧の温水を噴霧する方法も
行われている。
【０００４】従来は以上の方法にて表面処理後のリンス
を行っており、リンス液としては、工業用水、水道水、
イオン交換水等の各種の水を用いられていた。しかし、
近年では表面処理後の高品質化の要求に伴い、水中の不
純物による腐食等の問題を避けるため、より高純度で高
価な水を用いることが多くなっている。 この場合、高
価な水の使用量はできるだけ少ない方が望ましく、繰り
返しリンスを多段に配置するカスケード方式、繰り返し
リンスと新リンス洗を組み合わせた方法などを使用し
て、水の使用量を減少する努力を行っているものの、未
だ大幅には改善されていない。
を行っており、リンス液としては、工業用水、水道水、
イオン交換水等の各種の水を用いられていた。しかし、
近年では表面処理後の高品質化の要求に伴い、水中の不
純物による腐食等の問題を避けるため、より高純度で高
価な水を用いることが多くなっている。 この場合、高
価な水の使用量はできるだけ少ない方が望ましく、繰り
返しリンスを多段に配置するカスケード方式、繰り返し
リンスと新リンス洗を組み合わせた方法などを使用し
て、水の使用量を減少する努力を行っているものの、未
だ大幅には改善されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
材料を連続表面処理する際の表面処理後のリンス工程に
おいて、処理スペースおよびリンス水量を減少させるこ
とに関するものである。
材料を連続表面処理する際の表面処理後のリンス工程に
おいて、処理スペースおよびリンス水量を減少させるこ
とに関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は以上の状況に
鑑み、研究を行った結果、金属材料の連続表面処理後、
水と気体を混合した２流体ノズルからミストを噴霧する
ことにより、少量のリンス水で高いリンス効率を示すこ
とを見出した。すなわち、 （１）金属材料を連続表面処理する方法において、表面
処理後にミストを噴霧してリンスすることを特徴とする
金属材料のリンス方法。 （２）ミストを空気と水の２流体ノズルにより噴霧する
ことを特徴とする（１）に記載の金属材料のリンス方
法。 （３）ミストの気水比（空気の体積／水の体積）が５０
以上であることを特徴とする（２）に記載の金属材料の
リンス方法。 （４）金属材料の連続表面処理が脱脂、酸洗、めっきで
あることを特徴とする（１）から（３）いずれかに記載
の金属材料のリンス方法。により、高いリンス効率が得
られる。
鑑み、研究を行った結果、金属材料の連続表面処理後、
水と気体を混合した２流体ノズルからミストを噴霧する
ことにより、少量のリンス水で高いリンス効率を示すこ
とを見出した。すなわち、 （１）金属材料を連続表面処理する方法において、表面
処理後にミストを噴霧してリンスすることを特徴とする
金属材料のリンス方法。 （２）ミストを空気と水の２流体ノズルにより噴霧する
ことを特徴とする（１）に記載の金属材料のリンス方
法。 （３）ミストの気水比（空気の体積／水の体積）が５０
以上であることを特徴とする（２）に記載の金属材料の
リンス方法。 （４）金属材料の連続表面処理が脱脂、酸洗、めっきで
あることを特徴とする（１）から（３）いずれかに記載
の金属材料のリンス方法。により、高いリンス効率が得
られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】ミストは気体中に微細な水滴が分
散して存在する状態であるため、これに圧力をかけて、
金属材料に吹き付ける場合、水滴の金属材料表面への衝
突と、気体による金属材料表面へ付着した水滴の排出、
が連続的に発生する。 これは、ミクロの多段リンス処
理を行っていることになる。 従来の多段リンス工程で
は、リンス後の液切り機構が必要であるのに対し、本発
明では、ミスト中の気体がこの機構を兼ねて行うため、
狭いスペースでも多段リンスを行うのと同じ効果が得ら
れる。
散して存在する状態であるため、これに圧力をかけて、
金属材料に吹き付ける場合、水滴の金属材料表面への衝
突と、気体による金属材料表面へ付着した水滴の排出、
が連続的に発生する。 これは、ミクロの多段リンス処
理を行っていることになる。 従来の多段リンス工程で
は、リンス後の液切り機構が必要であるのに対し、本発
明では、ミスト中の気体がこの機構を兼ねて行うため、
狭いスペースでも多段リンスを行うのと同じ効果が得ら
れる。
【０００８】ここで、リンス効率を材料表面に残留する
処理液の比率とし、リンス水量とリンス効率の関係につ
いてモデルで示す。 シャワーの様な少量の水でリンス
した場合、材料の付着液をリンス水で希釈する形になる
と考えられ、残留比率Ｒは式１の様になる。残留比率Ｒ
が小さいほどリンス効率が高い。
処理液の比率とし、リンス水量とリンス効率の関係につ
いてモデルで示す。 シャワーの様な少量の水でリンス
した場合、材料の付着液をリンス水で希釈する形になる
と考えられ、残留比率Ｒは式１の様になる。残留比率Ｒ
が小さいほどリンス効率が高い。
【０００９】
【数１】
【００１０】このモデルによると、材料単位面積当たり
のリンス水量を増やすほど、材料に付着している液量を
少なくするほど残留比率が低く、高いリンス効率とな
る。実装置においても、リンス効率を高めるために、上
記の対策を施すことが多い。特に付着液を少なくするこ
とで、水洗水を増やすことなく、リンス効率を高くする
ことができるために、処理液をロールで挟んで液切りを
行ったり、エアーを吹き付けて液切りを行っている。
のリンス水量を増やすほど、材料に付着している液量を
少なくするほど残留比率が低く、高いリンス効率とな
る。実装置においても、リンス効率を高めるために、上
記の対策を施すことが多い。特に付着液を少なくするこ
とで、水洗水を増やすことなく、リンス効率を高くする
ことができるために、処理液をロールで挟んで液切りを
行ったり、エアーを吹き付けて液切りを行っている。
【００１１】一方、単段リンスを複数続けて行う多段水
洗の場合は式２で表せる。ここでは、各段のリンス間に
は液切り機構が存在し、水洗に入る段階での付着液量が
常に一定量になると仮定した。
洗の場合は式２で表せる。ここでは、各段のリンス間に
は液切り機構が存在し、水洗に入る段階での付着液量が
常に一定量になると仮定した。
【００１２】
【数２】
【００１３】このことから、付着液量がリンス水量に比
べて少ない場合（Ｗ付＜＜Ｗ）、単段リンスではリンス
水量にほぼ反比例してリンス後の液濃度が低下するのに
対し、多段リンスの場合は段数のべき乗にほぼ反比例す
るため、同じリンス水量であれば、多段になるほどリン
ス後の濃度は低くなる。逆に同じリンス後濃度にするの
であれば、多段リンスの方が少ない水量で済む。
べて少ない場合（Ｗ付＜＜Ｗ）、単段リンスではリンス
水量にほぼ反比例してリンス後の液濃度が低下するのに
対し、多段リンスの場合は段数のべき乗にほぼ反比例す
るため、同じリンス水量であれば、多段になるほどリン
ス後の濃度は低くなる。逆に同じリンス後濃度にするの
であれば、多段リンスの方が少ない水量で済む。
【００１４】しかし、この多段水洗にするには、前述の
様に前段のリンス後の付着液を少なくするために、各リ
ンス間に液切り機構が必要である。 そのため、リンス
装置が長くなり、多くのスペースを必要とする欠点を有
している。以上は、リンス液として新しい水を用いた場
合の単段リンスと多段リンスのモデルの比較であるが、
繰り返し水と新しい水を組み合わせた場合についてもほ
ぼ同様なことが言える。
様に前段のリンス後の付着液を少なくするために、各リ
ンス間に液切り機構が必要である。 そのため、リンス
装置が長くなり、多くのスペースを必要とする欠点を有
している。以上は、リンス液として新しい水を用いた場
合の単段リンスと多段リンスのモデルの比較であるが、
繰り返し水と新しい水を組み合わせた場合についてもほ
ぼ同様なことが言える。
【００１５】ミストを作成するには種々の方法がある
が、気体と液体をノズルで混合してミストを作成する２
流体ノズルを用いるのが好ましい。 これは２流体ノズ
ルでは、気体と液体の圧力で、任意の気水比（気体と液
体の比率）が得られるからである。 気体については空
気を使用し、コンプレッサ等で供給することが簡便な方
法である。 空気の供給方法としては、コンプレッサの
他、エアボンベ等により供給することも可能であり、ま
た、空気以外でもＮ２ガス等の不活性ガスを用いてもよ
い。 前述の様に本発明では、微細な水滴の金属材料表
面への衝突と、気体による金属材料表面へ付着した水滴
の排出、が連続的に発生する必要があり、その比率であ
る気水比は重要である。 この機構の場合、水と気体の
比率が一定以上であると効果が大きく、気水比（気体の
体積／液体の体積）が５０以上でより効果が現れること
がわかった。
が、気体と液体をノズルで混合してミストを作成する２
流体ノズルを用いるのが好ましい。 これは２流体ノズ
ルでは、気体と液体の圧力で、任意の気水比（気体と液
体の比率）が得られるからである。 気体については空
気を使用し、コンプレッサ等で供給することが簡便な方
法である。 空気の供給方法としては、コンプレッサの
他、エアボンベ等により供給することも可能であり、ま
た、空気以外でもＮ２ガス等の不活性ガスを用いてもよ
い。 前述の様に本発明では、微細な水滴の金属材料表
面への衝突と、気体による金属材料表面へ付着した水滴
の排出、が連続的に発生する必要があり、その比率であ
る気水比は重要である。 この機構の場合、水と気体の
比率が一定以上であると効果が大きく、気水比（気体の
体積／液体の体積）が５０以上でより効果が現れること
がわかった。
【００１６】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。
【００１７】実施例１ 金属条を連続酸洗処理するラインにおいて、酸洗後のリ
ンスを２流体ノズルにより行った。 図１にラインの酸
洗および水洗槽の部分の模式を示す。処理条件を以下に
示す。 金属材料種類：りん青銅２種 板厚：０．２５ｍｍ 板幅：２４ｍｍ 通板速度 ：３〜１２ｍ／ｍｉｎ 酸（硫酸） ：１．８ｍｏｌ／Ｌ ２流体ノズル：いけうち製 ＢＩＭ V ８００４ 扇
型 水圧：０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２ 空気圧：１．０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２ 気水比：４０〜３５０ 水量：０．１６〜０．４０Ｌ／ｍ２ 表１は結果である。
ンスを２流体ノズルにより行った。 図１にラインの酸
洗および水洗槽の部分の模式を示す。処理条件を以下に
示す。 金属材料種類：りん青銅２種 板厚：０．２５ｍｍ 板幅：２４ｍｍ 通板速度 ：３〜１２ｍ／ｍｉｎ 酸（硫酸） ：１．８ｍｏｌ／Ｌ ２流体ノズル：いけうち製 ＢＩＭ V ８００４ 扇
型 水圧：０．５〜１．０ｋｇ／ｃｍ２ 空気圧：１．０〜２．０ｋｇ／ｃｍ２ 気水比：４０〜３５０ 水量：０．１６〜０．４０Ｌ／ｍ２ 表１は結果である。
【００１８】
【表１】
【００１９】残留イオン比は、リンス後の金属条の付着
水を図１中のサンプラー（８）にて採取し、そのｐＨを
測定して付着水中の遊離酸の濃度を求め、酸洗液の遊離
酸との比とした。 この条件で通板したリンス後の金属
条へ付着水の残留イオン比率は０．００４以下と非常に
低い値であり、気水比が５０以上で更にリンス効果が向
上することがわかる。特に、このリンス方法では、水洗
水量とリンス効果の間に相関が認められず、極端に少な
い水量でも高いリンス効果があることがわかる。
水を図１中のサンプラー（８）にて採取し、そのｐＨを
測定して付着水中の遊離酸の濃度を求め、酸洗液の遊離
酸との比とした。 この条件で通板したリンス後の金属
条へ付着水の残留イオン比率は０．００４以下と非常に
低い値であり、気水比が５０以上で更にリンス効果が向
上することがわかる。特に、このリンス方法では、水洗
水量とリンス効果の間に相関が認められず、極端に少な
い水量でも高いリンス効果があることがわかる。
【００２０】実施例２（比較例） ノズルに下記のノズルを用いた以外は、実施例１と同様
に酸洗処理を行った。 扇型ノズル：スプレーイングシステム製 Ｆｌｏｏｄｊｅｔ Ｋ−２．０およびＫ−０．５ 水圧：０．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ２ 水量：０．５２〜１．２Ｌ／ｍ２ 表１から、リンス水量が少なくなるほど残留イオン比率
が高くなり、リンス水量が１．８Ｌ／ｍ２未満では残留
イオン比率が０．００４を超えることがあり、１．２Ｌ
／ｍ２では残留イオン比率が０．０１を超えるため、不
十分なリンス効果であった。
に酸洗処理を行った。 扇型ノズル：スプレーイングシステム製 Ｆｌｏｏｄｊｅｔ Ｋ−２．０およびＫ−０．５ 水圧：０．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ２ 水量：０．５２〜１．２Ｌ／ｍ２ 表１から、リンス水量が少なくなるほど残留イオン比率
が高くなり、リンス水量が１．８Ｌ／ｍ２未満では残留
イオン比率が０．００４を超えることがあり、１．２Ｌ
／ｍ２では残留イオン比率が０．０１を超えるため、不
十分なリンス効果であった。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリンス方
法を用いることによって、狭いスペースで少量のリンス
水で高いリンス洗浄効果が得られる。
法を用いることによって、狭いスペースで少量のリンス
水で高いリンス洗浄効果が得られる。
【図１】リンス工程の概略図
１．ノズル ２．純水供給管 ３．高圧エア供給管 ４．圧力計 ５．エアワイパー ６．硫酸槽 ７．金属条 ８．サンプラー ９．通板方向
Claims (4)
- 【請求項１】 金属材料を連続表面処理する方法におい
て、表面処理後にミストを噴霧してリンスすることを特
徴とする金属材料のリンス方法。 - 【請求項２】 ミストを空気と水の２流体ノズルにより
噴霧することを特徴とする請求項１に記載の金属材料の
リンス方法。 - 【請求項３】 ミストの気水比（空気の体積／水の体
積）が５０以上であることを特徴とする請求項２に記載
の金属材料のリンス方法。 - 【請求項４】 金属材料の連続表面処理が脱脂、酸洗、
電気めっきであることを特徴とする請求項１から３いず
れかに記載の金属材料のリンス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001011376A JP2002212797A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 金属材料のリンス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001011376A JP2002212797A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 金属材料のリンス方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002212797A true JP2002212797A (ja) | 2002-07-31 |
Family
ID=18878521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001011376A Pending JP2002212797A (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 金属材料のリンス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002212797A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7441023B2 (ja) | 2019-10-21 | 2024-02-29 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 被処理体の処理方法及び処理装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140767A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-07-25 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 半導体装置 |
| JPS6112884A (ja) * | 1984-06-28 | 1986-01-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼帯の酸洗処理ライン |
| JPH01259187A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-10-16 | Nisshin Steel Co Ltd | 化学発色用ステンレス帯鋼の製造方法 |
| JPH0480398A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-13 | Kawasaki Steel Corp | 鋼帯の連続電気めっき方法 |
| JP4570791B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2010-10-27 | 日鉱金属株式会社 | 連続湿式表面処理における処理液排出量の低減方法 |
-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001011376A patent/JP2002212797A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140767A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-07-25 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 半導体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060427 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060829 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061023 |
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