JP2859788B2 - 連続鋼帯等の表面処理プロセスにおける薬液の除去、及び当該薬液回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連続鋼帯、金属帯（こ
の金属帯には、例えば、アルミ鋼帯、銅鋼帯等を含む概
念である。以下、原則として、鋼帯で説明する。）等の
表面処理プロセスにおける薬液を効率的に吸引除去し、
後処理工程への当該薬液の持ち込みを極めて少なくする
ことと、薬液の有効利用を目的とする薬液の除去、及び
当該薬液の回収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続鋼帯の表面処理プロセスでは、図８
に示すように鋼帯前処理工程１０１、鋼帯表面処理（主
に電気メッキ）工程１０２、鋼帯後処理工程１０３の各
工程に、耐薬品性のゴム製絞りロールを設置し、鋼板Ｗ
に付着した各槽の強酸性又は強アルカリ性薬液などの薬
液を、次プロセスに持ち出さないようにしている。

【０００３】また、本連続鋼帯表面処理の連続プロセス
ライン方式（以下、連続プロセスラインとする。）の最
終処理工程１０４後にも処理液が鋼板に付着して、製品
鋼板に錆などの品質欠陥などが発生しないように、ゴム
製絞りロール１０５及びホットエアードライヤー１０６
が設置されている。

【０００４】そして、前記ゴム製絞りロール１０５は、
必要に応じて耐強酸性又は耐アルカリ性の耐食性素材を
採用しており、特に液絞り性能を必要とする箇所には、
多段のゴム製絞りロール１０５を設置している。

【０００５】尚、鋼帯表面の水分除去方法として、本出
願人が提案する、特公平３−４２９６４号の３３０ｍｐ
ｍ〜１０００ｍｐｍで、高速移行する鋼帯の表面付着水
分の除去を可能とする吸水リンガーロールがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ゴム製
絞りロール１０５を用いて連続プロセスラインの鋼帯に
付着した液を除去（絞り取る）ためには、所定以上のロ
ール圧下力が必要となる。それがため、ゴムの摩耗劣化
が避けられず、特に鋼帯エッジ部に接触する部位におい
ては、殊のほか顕著である。また強酸性又は強アルカリ
性薬液などの腐食性薬液を吸う箇所では、耐薬品性能の
大きいゴム素材を用いているが、ゴムロール圧下力によ
る摩耗は避けられない。

【０００７】前記連続プロセスラインでは、このような
ゴム製絞りロールの摩耗劣化により、各槽の薬液が十分
除去されないまま、次プロセスに持ち出され、各槽の薬
液組成・濃度が変化し、所定の薬液組成・濃度が維持で
きなくなり（以下、劣化した薬液と称する。）、もっ
て、表面処理対象の鋼帯の品質が確保できなくなる。

【０００８】それがため、従来は、劣化した薬液を廃棄
処分し、不足する薬液をその都度、補充する方法が採用
されていた。

【０００９】一方、前述の如く、前記ゴム製絞りロール
の摩耗劣化が大きいと、鋼帯表面に付着したまま持ち出
される薬液（薬液量）が、非常に大きくなり、もって、
薬液組成・濃度を一定量に保持するに必要な薬液補充量
の増大、又はほぼ同等の廃棄量が大きくなって、薬液原
単位を悪化させること、及び二次公害等の危険性があ
る。

【００１０】更にゴムロールの摩耗劣化が進むと、所定
の薬液成分・濃度が保てなくなるため、鋼帯製品の品質
に悪影響を及ぼし、例えば、商品価値の低下又は不良品
の発生等の課題が発生する。

【００１１】一方、前記の如く、ある程度ゴム製絞りロ
ールの摩耗が進んだ時点では、薬液持ち出しを軽減する
ために、ライン速度を下げて操業したり、薬液除去用ゴ
ムロール交換周期を０．５〜１ケ月として、頻繁にライ
ンの休止を行っている作業環境では、おのずからライン
停止による生産能力ダウン、納期の長期化等が避けられ
ない処である。

【００１２】また、前記のようにゴム製絞りロール寿命
が短く、頻繁に巻替え補修を行っている状況では、いた
ずらに整備コストも大きく、収益低下要因の一つとなっ
ている。

【００１３】尚、前記、特公平３−４２９６４号の特許
発明は、吸水リンガーロールを構成するロール素材で
は、耐薬品性能が不足することから、構成要素の高分子
の溶解の崩壊或は変質により、ロール機能が短時間に損
なわれることと、薬液回収システムに関する具体的な提
示がなく、一工程、即ち、水分の効率的な吸引除去とい
うライン全体の一部分の改善にしかすぎず、連続鋼帯表
面処理プロセス全体に対する配慮が、今だ十分でなかっ
た。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ポー
ラスな弾性ロールの液体誘導、吸引工程と、薬液回収工
程とを介して、後処理工程への薬液の持ち出しを最小限
定とすること、又薬液の有効利用、及び薬液組成・濃度
の均一化を図ること、等を目的として、下記の構成を採
用した。

【００１５】即ち、本発明の連続鋼帯、金属帯等の表面
処理プロセスにおける薬液の除去、及び当該薬液回収方
法は、鋼帯、金属帯等にアルカリ処理等の各種の薬液処
理をなす各薬液処理工程、及びこの各薬液処理工程から
搬送され、かつ薬液拭い取り処理された薬液処理済みの
前記鋼帯、金属帯等を、水洗又は乾燥する後処理工程と
でなり、各処理工程における薬液を回収する薬液回収タ
ンクを備えてなる連続鋼帯、金属帯等の表面処理プロセ
スにおいて、前記薬液処理工程で処理された前記鋼帯、
金属帯等に付着する薬液を、最小限取り除く薬液排除工
程と、この薬液排除工程で処理された前記鋼帯、金属帯
等に付着する薬液を、続いて、湿潤状態に管理されてい
る、一対の吸液機能を備えた耐薬品性繊維不織布にバイ
ンダーを含浸したシートをディスク状に打ち抜き、これ
を積層して形成してなるポーラスな弾性ロールに導き、
このポーラスな弾性ロールのポーラス部に含有する薬液
又は水との接触を利用する水分誘導機能、及び前記ポー
ラスな弾性ロールのロール本体部の吸引負圧機能を介し
て、前記鋼帯、金属帯等の残留薬液を、前記ロール本体
部に吸引した後、配管又はパイプ等の管路を介して、前
記ポーラスな弾性ロール外に拭い取り排液する液体誘
導、吸引工程と、この液体誘導、吸引工程で排液された
拭い取り薬液を回収処理し、回収処理済み薬液を、ほぼ
全部再利用する薬液回収工程と、で構成され前記液体誘
導、吸引工程を介して、後処理工程への薬液の持ち出し
を僅少とするとともに、前記薬液回収工程を介して、薬
液の有効利用、薬液組成・濃度の均一化が達成される構
造である。

【００１６】

【作用】次に、本発明の作用を、その代表例である連続
鋼帯クロムメッキラインのドラッグアウト工程等に採用
する例において説明する。

【００１７】鋼帯製造装置により搬送されてくる鋼帯１
は、クロム酸表面処理工程２によってクロム酸処理され
た後、ゴムロール等ロール拭い取り手段を介して、鋼帯
１の表面に付着するクロム酸は排除される。

【００１８】以上のようにして、クロム酸が排除された
鋼帯１は、その後、ドラッグアウト工程３に到り薬液処
理される。

【００１９】この薬液処理過程において、クロムメッキ
薬液の回収を図るが、その際、一対の湿潤状態にある吸
液機能を備えた耐薬品性繊維不織布構造体のポーラスな
弾性ロール４、４ａ（以下、本発明では、単に吸液機能
を備えたポーラスな弾性ロールとする。）に導かれる
（尚、前記湿潤状態は、例えば、逆洗浄を介して湿潤状
態にすることも可能である。以下同じ）。

【００２０】この際、鋼帯１に付着するクロムメッキ薬
液は、一対の湿潤状態の吸液機能を備えたポーラスな弾
性ロール４、４ａに含有する水分又は薬液による液体誘
導と、ポーラスな空隙を介しての毛管作用とにより（以
下、吸液機能を備えたポーラスな弾性ロール４、４ａ
は、同じ構成であり、吸液機能を備えたポーラスな弾性
ロール４で説明する。）、軸本体４１の円周部に設けた
透孔４４を介し、この軸本体４１の空洞部４３に吸引さ
れ、その後吸液機能を備えたポーラスな弾性ロール４外
に、強制的に拭い取り排液される。

【００２１】この拭い取られた薬液は、配管５を経由し
てミストキャッチャー（気液分離装置）６に到り、その
後、配管７を介して薬液回収タンク８に導かれる。この
薬液回収タンク８に導かれた回収薬液は、フィルター
９、圧送ポンプ１０及び配管系１１等で構成される薬液
回収システム１２を経由した後、循環タンク１３に到
る。

【００２２】そして、この循環タンク１３に到った回収
薬液は、配管１４を介して熱交換器等でなる薬液温度管
理装置１５に導かれる。尚、この薬液温度管理装置１５
には、薬液ラインタンク１６内の薬液が配管１７を介し
て循環タンク１３に導かれた後、配管１４を経由して供
給され、前記回収薬液と同時温度制御される場合もあり
得る。

【００２３】この薬液温度管理装置１５にて所定温度に
達した薬液及び回収薬液は、配管１８を介して、薬液ラ
インタンク１６に導かれた後、配管１９を経由してドラ
ックアウト工程３中の鋼帯１の表面に添着される。

【００２４】尚、この一対の湿潤状態の吸液機能を備え
たポーラスな弾性ロール４、４ａの薬液吸引及び回収シ
ステムを利用することにより、当該ドラックアウト工程
３より後処理工程、例えば、後処理ケミカル工程２０へ
のクロムメッキ薬液の持ち出しの大幅な現象となること
と、新規クロム酸の補給量の大幅な減少が期待できるこ
と、又薬液組成・濃度の均一化が達成される。

【００２５】図示の例では、後処理ケミカル工程２０に
も、前記一対の吸液機能を備えたポーラスな弾性ロール
４、４ａが配備され、前述とほぼ同様に機能する。

【００２６】尚、図２は薬液回収装置を備えた連続クロ
ムメッキライン（ＴＦＬ）においては、鋼帯前処理槽１
０１、鋼帯表面処理槽１０２、鋼帯後処理槽１０３等の
各工程適所に一対の吸液機能を備えたポーラスな弾性ロ
ール４、４ａが配備され、かつ常時（稼動中）一定の湿
潤状態に維持管理されており、前述の例と同様に、鋼帯
１に付着する余分の薬液の吸引及び回収をそれぞれ図
り、後処理工程への各薬液の持ち出しを最小限度として
いる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２８】先ず、説明の便宜上で、吸液機能を備えた
耐薬品性繊維不織布構造体のポーラスな弾性ロール（以
下、単に吸液機能を備えたポーラスな弾性ロールとす
る。）４、４ａを説明すると（尚、吸液機能を備えたポ
ーラスな弾性ロール４、４ａは、同構成であり、一方に
ついて説明する。）、図４に於て４１は両端に軸受部４
２、４２ａを有する筒状の軸本体で、この軸本体５１に
はその軸方向に向かう空洞部４３が開設されており、か
つその周面部には前記空洞部５３に連通する多数の透孔
４４が開設されている。また軸本体４１の少なくとも一
方は開口４５とされ、この開口４５は前記空洞部４３と
連通するとともに、一方の軸受部４２の軸方向に開設さ
れた貫通孔４６とも連通している。

【００２９】そして、この開口４５は一方の軸受部４２
の貫通孔４６に嵌合されたロータリージョイント５７及
びホース（図示せず）を介して、ポンプ、シリンダー等
の吹出、吸引手段（図示せず）に連通されている。

【００３０】図中４８はディスク状に形成された耐薬品
性不織布構造体のポーラスな弾性シート素材で、具体的
には、線径０．１ｄのポリフェニレンスルホン繊維等の
耐薬品性繊維不織布をディスク状に裁断した構造、或い
は前記不織布に耐薬品性かつ弾性体樹脂加工を施したシ
ートをディスク状に裁断した構造で、その見掛密度は、
約０．２５で、空隙率は、７５％でなる構造を有するも
のを一例とする。

【００３１】前述のバンドル状に形成された繊維不織構
造体は、毛細管作用が強くなり好ましい一例であること
と、また構成される繊維の間隔が、細くなる構成が、一
層好ましい。

【００３２】このディスク状に形成された耐薬品性不織
布構造体のポーラスな弾性シート素材４８を、軸本体４
１の一端に止着された側板４９を介して、この軸本体４
１に順次挿嵌していき、所定の幅になった処で、プレス
成形で圧着又は圧締し、前記ディスク状に形成された耐
薬品性不織布構造体のポーラスな弾性シート素材４８の
全体を、略均一に所定の体積圧縮率に保持、仮圧締固定
する。

【００３３】この仮圧締固定された多数枚のディスク状
に形成された耐薬品性不織布構造体のポーラスな弾性シ
ート素材４８の、他端側に他方の側板５０を止着する。

【００３４】これにより、前記軸本体４１に仮圧締固定
された多数のディスク状に形成された耐薬品性不織布構
造体のポーラスな弾性シート素材４８を、本圧締固定す
ると、ここに、吸液機能を備えた繊維不織布構造体のポ
ーラスな弾性ロール素材（図示せず）が形成されるの
で、その後、当該吸液機能を備えた繊維不織布構造体の
ポーラスな弾性ロール素材の外周面を、均一に研磨す
る。

【００３５】これにより、所定の径を備えたロール本体
部を有する吸液機能を備えたポーラスな弾性ロール４、
４ａが構成される。

【００３６】尚、この吸液機能を備えたポーラスな弾性
ロール４、４ａは、所定の径又は軸長を備え、かつ小さ
い圧力で容易に変形する弾性特性を有していることと、
ポーラスな液体が通過し得る構造である。

【００３７】図５は、前記吸液機能を備えた湿潤状態の
ポーラスな弾性ロールと、従来のポリエステル繊維不織
布ロールとの流体吸引効果を比較した図であるが、時間
の経過とともに、上昇効率に差が発生していることが判
明しており、前記薬液の効率的な吸引が達成されるこ
と、及び図６で示す如く、鋼帯１の幅方向における残留
薬液量の減少、殊に、鋼帯１のエッジ部における減少
が、顕著に示される。

【００３８】尚、図８の▲以後は本発明の吸液機能を備
えたポーラスな弾性ロール４、４ａを、少くとも一対前
記ＴＦＬに使用したクロム酸原単位の推移を示している
が、前記▲以前の従来例におけるクロム酸原単位に対し
て、大幅が減少が期待できたとの実験例が表示されてい
る。

【００３９】尚、以上で説明した鋼帯１の表面処理プロ
セスに採用した構成は、原則として、そのまま他の金属
帯、例えば、アルミ鋼帯、銅鋼帯等にも採用可能であ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、湿潤状態でなる一対の吸液機
能を備えたポーラスな弾性ロールを介して、鋼帯の薬液
を拭い取った後、薬液回収システムを介して、回収薬液
を再利用する薬液回収方法であり、下記の効果を有す
る。

【００４１】（１）次のプロセスに持ち出される各工程
（各槽）槽の薬液を最小限定になし得る。

【００４２】（２）各槽の薬液組成・濃度の均一化が図
れる。

【００４３】（３）薬液の有効利用が図れる。

【００４４】（４）鋼帯の全幅に亘って、略均一な薬液
カットができる。

【００４５】（５）在来の連続クロムメッキラインにも
簡易に採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】連続クロムメッキラインの一部に採用した一例
を示す模式図である。

【図２】連続クロムメッキラインの各工程に採用した一
例を示す模式図である。

【図３】薬液回収ルートの一例を示すフローチャート図
である。

【図４】本発明の吸液機能を備えたポーラスな弾性ロー
ルの拡大断面図である。

【図５】吸液機能を備えた湿潤状態のポーラスな弾性ロ
ールと、従来のポリエステル繊維不織布ロールとの流体
吸引効果を比較した図である。

【図６】鋼帯の表面に残留する薬液量を示した図であ
る。

【図７】クロム酸原単位の推移を示した図である。

【図８】従来の連続クロムメッキラインの一例を示す要
部模式図である。

【符号の説明】

１ 鋼帯 ２ クロム酸表面処理工程 ３ ドラッグアウト工程 ４ 吸液機能を備えた耐薬品性繊維不織布構造体のポー
ラスな弾性ロール ４１ 軸本体 ４２ 軸受部 ４２ａ 軸受部 ４３ 空洞部 ４４ 透孔 ４５ 開口 ４６ 貫通孔 ４７ ロータリジョイント ４８ 耐薬品性不織布構造体のポーラスな弾性シート素
材 ４９ 側板 ５０ 側板 ４ａ 吸液機能を備えた耐薬品性繊維不織布構造体のポ
ーラスな弾性ロール ５ 配管 ６ ミストキャッチャー ７ 配管 ８ 薬液回収タンク ９ フィルター １０ 圧送ポンプ １１ 配管系 １２ 薬液回収システム １３ 循環タンク １４ 配管 １５ 薬液温度管理装置 １６ 薬液ラインタンク １７ 配管 １８ 配管 １９ 配管 ２０ 後処理ケミカル工程 １０１ 鋼帯前処理工程 １０２ 鋼帯表面処理工程 １０３ 鋼帯後処理工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 正信 愛知県岡崎市梅園町字２丁目11番地６ (56)参考文献 特開 昭54−65136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−41784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−135588（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−42033（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−42964（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C23C 18/16,22/73 B08B 1/02 B21B 45/02 330

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼帯、金属帯等にアルカリ処理等の各種
   の薬液処理をなす各薬液処理工程、及びこの各薬液処理
   工程から搬送され、かつ薬液拭い取り処理された薬液処
   理済みの前記鋼帯、金属帯等を、水洗又は乾燥する後処
   理工程とでなり、各処理工程における薬液を回収する薬
   液回収タンクを備えてなる連続鋼帯、金属帯等の表面処
   理プロセスにおいて、 前記薬液処理工程で処理された前記鋼帯、金属帯等に付
   着する薬液を、最小限取り除く薬液排除工程と、この薬
   液排除工程で処理された前記鋼帯、金属帯等に付着する
   薬液を、続いて、湿潤状態に管理されている、一対の吸
   液機能を備えた耐薬品性繊維不織布にバインダーを含浸
   したシートをディスク状に打ち抜き、これを積層して形
   成してなるポーラスな弾性ロールに導き、このポーラス
   な弾性ロールのポーラス部に含有する薬液又は水との接
   触を利用する水分誘導機能、及び前記ポーラスな弾性ロ
   ールのロール本体部の吸引負圧機能を介して、前記鋼
   帯、金属帯等の残留薬液を、前記ロール本体部に吸引し
   た後、配管又はパイプ等の管路を介して、前記ポーラス
   な弾性ロール外に拭い取り排液する液体誘導、吸引工程
   と、この液体誘導、吸引工程で排液された拭い取り薬液
   を回収処理し、回収処理済み薬液を、ほぼ全部再利用す
   る薬液回収工程と、で構成され前記液体誘導、吸引工程
   を介して、後処理工程への薬液の持ち出しを僅少とする
   とともに、前記薬液回収工程を介して、薬液の有効利
   用、薬液組成・濃度の均一化が達成されることを特徴と
   する連続鋼帯等の表面処理プロセスにおける薬液の除
   去、及び当該薬液回収方法。