JP3145037B2

JP3145037B2 - 鉄加工品の洗浄方法

Info

Publication number: JP3145037B2
Application number: JP26022696A
Authority: JP
Inventors: 仁一伊藤; 正和中村
Original assignee: ジプコム株式会社
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1996-09-09
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-09-09
Also published as: JPH09137287A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば亜鉛メッキ
鋼板等の鉄加工品の表面に付着したプレス用潤滑油等の
汚れを落とすと共に、防錆効果をもたらすようにした鉄
加工品の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業用部品の加工に際しては、例えばプ
レス工作油等の潤滑油を使用することが多く、このため
加工された部品には油類が付着しており、この油類を洗
浄除去することが要求されている。従来、このような洗
浄剤としては、フロン、トリクロルエタン等の有機塩素
系化合物が用いられていた。

【０００３】しかしながら、これらの有機塩素系化合物
は、オゾン層を破壊し、また、そのことが、地球の温暖
化や皮膚ガンの発生にも影響することが明らかになり、
国際的にこれらの有機塩素系化合物の使用を禁止するよ
うになってきている。そのため、上記有機塩素系化合物
の代替薬剤として、パーフロロカーボンが使用されるよ
うになってきているが、パーフロロカーボンもフロン等
ほどではないまでも、オゾン層の破壊、地球の温暖化等
への影響がないとは言いがたい。

【０００４】一方、特開平６−２６０４８０号には、水
を電気分解することによって生成される新しいＨ⁺ イオ
ン水又はＯＨ^- イオン水を常時被処理物に供給すること
により、被処理物の洗浄、エッチング又は後処理を行う
ことを特徴とする、半導体ウエハ等の工業製品の材料処
理プロセスに適用されるウェット処理方法が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】フロン、トリクロルエ
タン、パーフロロカーボン等の有機塩素系化合物は、前
記のようにオゾン層の破壊という問題を招くばかりでな
く、例えば亜鉛メッキ鋼板等の鉄加工品の洗浄に適用し
た場合、切断端面等における赤錆の発生防止効果はほと
んど得られないという問題があった。

【０００６】また、特開平６−２６０４８０号に開示さ
れたウェット処理方法は、洗浄に効果的な酸性イオン水
及びアルカリイオン水の性状について十分な検討がなさ
れておらず、更に、亜鉛メッキ鋼板等の鉄加工品に適用
すること、及びそれによって防錆効果をもたらすことに
ついては記載されていなかった。

【０００７】したがって、本発明の目的は、亜鉛メッキ
鋼板等の鉄加工品に付着した潤滑油等の汚れを洗浄除去
できると共に、切断端面等における赤錆発生防止効果を
有する鉄加工品の洗浄方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、長年に亙
り、水を電気分解して得られる酸性イオン水及びアルカ
リイオン水について鋭意研究を重ねてきたが、特定の性
状の酸性イオン水とアルカリイオン水とを組合せて洗浄
を行うことにより、亜鉛メッキ鋼板等の鉄加工品に付着
する潤滑油等の汚れを効果的に除去できると共に、鉄加
工品の切断端面等における赤錆発生も防止できることを
見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の第１は、鉄を主成分と
する材料又はそれに表面処理を施した材料からなる鉄加
工品の洗浄方法において、陽極と陰極との間にイオン透
過性の隔膜を有する電解槽を用いて水を電解したとき陽
極室側から得られるｐＨ３以下、残留塩素濃度１０ｐｐ
ｍ以下、酸化還元電位１０００〜１３００ｍＶである酸
性イオン水を用いて洗浄を行い、次いで、前記電解を行
ったとき陰極室側から得られるｐＨ９以上、酸化還元電
位−１５０〜−８５０ｍＶであるアルカリイオン水を用
いて洗浄を行うことを特徴とする鉄加工品の洗浄方法で
ある。

【００１０】本発明の第２は、前記発明において、前記
鉄加工品が、亜鉛メッキ鋼板又はクロメート処理した亜
鉛メッキ鋼板である鉄加工品の洗浄方法である。

【００１１】本発明の第３は、前記発明において、前記
酸性イオン水及び前記アルカリイオン水の表面張力が、
６７ダイン／ｃｍ以下である鉄加工品の洗浄方法であ
る。

【００１２】本発明の第４は、前記発明において、前記
酸性イオン水及び前記アルカリイオン水による洗浄を、
超音波洗浄又はシャワー洗浄で行う鉄加工品の洗浄方法
である。

【００１３】本発明の第１によれば、酸性イオン水とア
ルカリイオン水とを併用することにより、鉄加工品の表
面に付着した工作加工油などの有機物を双方の作用によ
って効果的に洗浄除去できると共に、亜鉛メッキ表面
や、鉄が露出した切断端面の酸による過剰な溶解を、ア
ルカリイオン水で中和停止させると共に、アルカリイオ
ン水によって、鉄が露出した表面に、安定な酸化被膜で
あって不動態層となるＦｅ₃ Ｏ₄ （黒錆）を形成させ、
洗浄後の空気中における耐酸化性を向上させて、赤錆の
発生を防止することができる。

【００１４】第１の発明において、酸性イオン水のｐＨ
が３より高く、アルカリイオン水のｐＨが９未満の場
合、及び酸性イオン水及びアルカリイオン水の酸化還元
電位が前記範囲を外れた場合には、鉄露出表面に不動態
層であるＦｅ₃ Ｏ₄ （黒錆）が形成されにくくなり、防
錆効果が十分に得られなくなる。

【００１５】また、酸性イオン水の残留塩素濃度１０ｐ
ｐｍを超える場合には、次亜塩素酸による酸化作用によ
って赤錆が発生しやすくなる。

【００１６】本発明の第２によれば、本発明の洗浄方法
を亜鉛メッキ鋼板又はクロメート処理した亜鉛メッキ鋼
板に適用することにより、亜鉛やクロメート被膜の溶出
を防止しつつ、鉄が露出した切断端面等の防錆効果を得
ることができ、これらの材料の耐久性を著しく高めるこ
とができる。

【００１７】本発明の第３によれば、酸性イオン水及び
アルカリイオン水の表面張力を６７ダイン／ｃｍ以下と
したことにより、それぞれのイオン水の鉄加工品表面へ
の濡れ性が向上し、より迅速かつ強力な洗浄効果を得る
ことができる。なお、上記のような表面張力を有する各
イオン水は、後述する実施例に示される方法によって製
造することができる。

【００１８】本発明の第４によれば、酸性イオン水及び
アルカリイオン水による洗浄を、超音波洗浄又はシャワ
ー洗浄で行うことにより、洗浄を迅速かつ効果的に行う
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の態様】図１、２には、本発明で用いるイ
オン水を製造するための製造装置の一例が示されてい
る。この製造装置は、原水導入管１と、その途中に設け
たフィルター槽５と、電解槽１２と、アルカリイオン水
導出管２３と、酸性イオン水導出管２６とで主として構
成されている。

【００２０】原水導入管１は、減圧弁２、圧力スイッチ
３、電磁弁４を介して、フィルター槽５に連結されてい
る。フィルター槽５は、有底円筒状のケーシング６内
に、同じく有底円筒状のフィルター７を配置し、このフ
ィルター７を蓋体１１で支持した構造をなしている。原
水導入管１は、フィルター７の内側に連通する導入路８
に連結され、連結管９は、フィルター７の外側に連通す
る導出路１０に連結されている。なお、フィルター７と
しては、例えば１０μｍ以上の粒子を捕捉できる能力を
有する「チッソＣＰフィルター」（商品名、チッソ株式
会社製）等が好ましく用いられる。

【００２１】電解槽１２は、円筒状のステンレス電極か
らなる陰極１３と、この陰極１３よりも直径の小さい円
筒状のチタン−白金電極からなる陽極１４とを同心状に
配置し、それらの上下端面を環状の蓋体１５、１６で封
止した構造をなす。また、陰極１３と陽極１４との間に
は、同じく円筒状の隔膜１７がその両端を蓋体１５、１
６に支持されて設置されており、電解槽１２内を外側の
陰極室１８と、内側の陽極室１９とに、容積比３：７の
比率で区画している。この隔膜１７は、陽イオンを陽極
室１９側から陰極室１８側に透過させ、陰イオンを陰極
室１８側から陽極室１９側に透過させる。

【００２２】連結管９は、その先端が管９ａ、９ｂに分
岐し、一方の管９ａは、電解槽１２底部の蓋体１６に設
けられた陰極室１８内への導入路２０に連結され、他方
の管９ｂは、上記蓋体１６に設けられた陽極室１９内へ
の導入路２１に連結されており、いずれも同径で、同圧
の原水が導入される構造とされている。また、電解槽１
２の上部の蓋体１５には、陰極室１８からアルカリイオ
ン水を取り出すための導出路２２が形成され、これにア
ルカリイオン水導出管２３が連結され、電磁弁２４、流
量制御弁２８を介してアルカリイオン水を供給するよう
になっている。更に、上部の蓋体１５には、陽極室１９
から酸性イオン水を取り出すための導出路２５が形成さ
れ、これに酸性イオン水導出管２６が連結され、電磁弁
２７、流量制御弁２９を介して酸性イオン水を供給する
ようになっている。そして、上記流量制御弁２８、２９
により、陽極室１９からの吐出量と、陰極室１８からの
吐出量との比が、４．５：５．５となるように調整され
ている。

【００２３】なお、電解層１２には、陽極１４と陰極１
３とに電力を供給する電源３０と、この電源３０からの
電力を制御する制御装置３１とが設けられている。ま
た、図２に示すように、陽極室１９には、陽極１４の軸
方向に沿って平行に、φ２ｍｍのチタン丸棒３２が、３
ｃｍ間隔で８本配設されている。

【００２４】したがって、原水を原水導入管１から、減
圧弁２、圧力スイッチ３、電磁弁４を介して、フィルタ
ー槽５のフィルター７の内部に導入すると、フィルター
７を内側から外側に通過して連結管９より流出する。こ
のとき、１０μｍ以上の大きさの粒子はフィルター７に
捕捉され、電解槽１２の隔膜１７の目詰まりを防止でき
る。なお、圧力スイッチ３は、常に一定の水圧の原水が
フィルター槽５に供給されるように、水圧を検出して減
圧弁２や電磁弁４を制御するものである。

【００２５】連結管９に流出した原水は、分岐管９ａ、
９ｂに分流されて、電解槽１２の陰極室１８及び陽極室
１９にそれぞれ同圧、同量で流入する。陽極室１９に流
れ込んだ原水は、前記チタン丸棒３２によって高流速で
陽極室１９内を流れる。電解槽１２では、陽極１４と陰
極１３との間で電圧が印加され、原水の電解が行われ
る。このとき、電圧５０〜７０Ｖ、電流１６〜２５Ａと
なるように制御装置３１で電力を調整し、陽極室１９か
らは酸性イオン水が２〜５Ｌ／分の流速で吐出し、陰極
室１８からはアルカリイオン水が５〜８Ｌ／分の流速で
吐出するように流量を調整する。

【００２６】上記のような方法によって、本発明で用い
るｐＨ３以下、残留塩素濃度１０ｐｐｍ以下、酸化還元
電位１０００〜１３００ｍＶである酸性イオン水、及び
ｐＨ９以上、酸化還元電位−１５０〜−８５０ｍＶであ
るアルカリイオン水を製造することができる。また、上
記方法によって得られる酸性イオン水及びアルカリイオ
ン水は、表面張力が６７ダイン／ｃｍ以下であるという
特徴を有している。

【００２７】本発明の対象とする鉄加工品は、鉄を主成
分とする材料又はそれに表面処理を施した材料からなる
ものであればよい。上記表面処理としては、亜鉛、すず
等の他の金属によるメッキ処理、更にメッキ処理層上に
設けるクロメート等の被膜形成処理、更には各種塗料に
よる塗装処理など、種々の処理が挙げられる。

【００２８】本発明に最も適した対象は、亜鉛メッキ鋼
板、又はその表面にクロメート処理したものである。そ
の理由は、本発明の洗浄方法によれば、酸性イオン水と
アルカリイオン水とを併用することにより、酸にもアル
カリにも溶けやすい両性金属である亜鉛の溶出を軽減で
き、更にクロメート被膜の溶出も抑えることができるた
め、表面処理層を侵食することなく洗浄できるからであ
る。

【００２９】本発明では、上記のような鉄加工品を、ま
ず、上記のような性状を有する酸性イオン水で洗浄し、
次いで上記のような性状を有するアルカリイオン水で洗
浄する。酸性イオン水とアルカリイオン水の洗浄の順序
を逆にすると、鉄が露出した表面に不動態層であるＦｅ
₃ Ｏ₄ （黒錆）を形成することができなくなり、防錆効
果が低下する。また、いずれか一方のイオン水で洗浄す
るだけでは、両者を併用することによる中和効果が得ら
れないため、切断端面等に露出した鉄や、表面処理した
亜鉛メッキ層等が侵食されやすくなり、防錆効果が低下
する。

【００３０】上記各イオン水を用いて鉄加工品を洗浄す
る方法は、特に限定されないが、例えば、超音波洗浄、
シャワー洗浄、浸漬洗浄等が好ましく採用される。超音
波洗浄は、通常市販されている超音波洗浄機を用いて行
うことができ、シャワー洗浄は、例えば家庭用皿洗い機
等を用いて行うことができる。

【００３１】図４には、本発明を実施するための洗浄装
置の一例が示されている。同図において、４１は、図
１、２に示したのと同様なイオン水製造装置、４２は、
同イオン水製造装置によって作られた酸性イオン水の貯
留タンク、４３は、同イオン水製造装置によって作られ
たアルカリイオン水の貯留タンクである。

【００３２】４４は、超音波洗浄槽であり、途中にポン
プ４６を有する配管４５によって酸性イオン水貯留タン
ク４２と連結され、酸性イオン水貯留タンク４２から酸
性イオン水が供給され、貯留されるようになっている。
また、超音波洗浄槽４４の内部には、超音波発振機４７
に連結された超音波発振子４８と、ヒーター４９とが設
置されている。更に、超音波洗浄槽４４には、オーバー
フローした酸性イオン水を油水分離機５０を介して排出
させる排水管５１が連結されている。

【００３３】５２は、シャワー洗浄装置であり、途中に
ポンプ５３を有する配管５４によってアルカリイオン水
貯留タンク４３に連結され、アルカリイオン水貯留タン
ク４３からアルカリイオン水が供給され、このアルカリ
イオン水を被洗浄物に噴霧する構造になっている。な
お、噴霧されたアルカリイオン水は、油水分離機５５を
有する排水管５６によって排水されるようになってい
る。

【００３４】６１は、一次乾燥機であり、空気供給管６
２によって供給される空気を被洗浄物に吹き付ける構造
をなしている。また、６３は、二次乾燥機であり、ヒー
ター６４によって加熱され、温風供給管６５によって供
給される温風を被洗浄物に吹き付ける構造をなしてい
る。

【００３５】７１は、バケットコンベアであり、例えば
ネット状のバケットに被洗浄物を収容して、図中矢印Ａ
で示すように昇降しながら上記の各装置に順次移動し
て、被洗浄物を上記の各装置によって順次処理させるも
のである。

【００３６】したがって、被洗浄物をバケットコンベア
７１に載せると、バケットコンベア７１は、まず被洗浄
物を超音波洗浄槽４４内に浸漬させる。そして、超音波
発振機４７の超音波発振子４８によって酸性イオン水を
振動させ、被洗浄物を酸性イオン水で洗浄する。

【００３７】次に、被洗浄物は、バケットコンベア７１
によって、シャワー洗浄装置５２に導入され、そこでア
ルカリイオン水を吹き付けられて洗浄される。

【００３８】更に、被洗浄物は、バケットコンベア７１
によって、一次乾燥機６１に導入され、そこでエアーを
吹き付けられて、表面に付着している水滴を吹き飛ばす
ようにして除去される。

【００３９】最後に、被洗浄物は、バケットコンベア７
１によって、二次乾燥機６３に導入され、そこで温風を
吹き付けられてほぼ完全に乾燥される。

【００４０】図５、６には、本発明を実施するための洗
浄装置の他の例が示されている。図５において、８１は
洗浄槽であって、底部中央に洗浄水を矢印イの方向から
導入する導入管８２が連結され、側面上部に、洗浄水を
矢印ロの方向に排出する排出管８３が設けられている。
また、底部には載置台８４が配置され、被洗浄物を入れ
たバケット７５を載置できるようにされている。このバ
ケット７５には、例えば多数の孔７６、７６…が設けら
れていて、洗浄水が通過できるようにされている。

【００４１】図６において、９１は脱水槽であって、底
部中央を貫通する回転軸９２の回転により回転する回転
台９３が設けられ、回転台９３にバケット７５を載置で
きるようにされている。回転軸９２は脱水槽９１の外部
において、モータ９５の駆動軸にベルト９４で連結さ
れ、モータ９５を作動させると、回転軸９２及び回転台
９３が矢印ハで示すように回転する。勿論、矢印ハの回
転方向は逆でもよい。また、脱水槽９１の底部付近の側
面には、洗浄水を矢印ニの方向に排出する排出管９６が
連結されている。

【００４２】この洗浄装置を用いて酸性イオン水及びア
ルカリイオン水を併用して洗浄する場合には、洗浄槽８
１を２つ用意しておき、そのうちの一つには酸性イオン
水を満たし、もう一つにはアルカリイオン水を満たして
おく。そして、被洗浄物をバケット７５に入れ、酸性イ
オン水が満たされた洗浄槽８１に入れて、その載置台８
４上に載置し、導入管８２から酸性イオン水を導入する
と共に、排出管８３からオーバーフローした酸性イオン
水を排出しながら洗浄を行う。酸性イオン水は、バケッ
ト７５の孔７６、７６…を通過するので、被洗浄物は、
酸性イオン水に浸漬した状態となり洗浄される。所望時
間経過後、バケット７５を、洗浄槽８１から引き上げ
る。この際、バケット７５中で、被洗浄物に接触してい
た酸性イオン水の大部分は、孔７６、７６…から排出さ
れる。

【００４３】次いで、酸性イオン水がほぼ水切りされた
バケット７５を、アルカリイオン水が満たされた別の洗
浄槽８１に入れ、その載置台８４上に載置し、酸性イオ
ン水の場合と同様にしてアルカリイオン水で洗浄した
後、バケット７５を洗浄槽８１から引き上げて、アルカ
リイオン水をほぼ水切りする。

【００４４】洗浄が終了した後、バケット７５を、脱水
槽９１の回転台９３に載せ、モータ９５を作動させて、
回転軸９２と共に回転台９３を回転させる。すると、バ
ケット７５も回転して、被洗浄物に付着していた洗浄水
が、遠心力により孔７６、７６…から排出されて脱水さ
れる。

【００４５】

【実施例】

製造例１原水として水道水を用いて、図１に示した装置を用い、
電圧６０Ｖ、電流２０Ａ、酸性イオン水の流量４Ｌ／
分、アルカリイオン水の流量４Ｌ／分の条件で電解を行
い、酸性イオン水及びアルカリイオン水を製造した。こ
うして得られたアルカリイオン水、酸性イオン水、及び
一般水道水について、それぞれ表面張力、酸化還元電位
（ＯＲＰ）、残留塩素濃度（ｐｐｍ）、ｐＨを測定し
た。また、水道水とアルカリイオン水については、ＮＭ
Ｒスペクトル半値幅（Ｈｚ）も測定した。その結果を表
１及び図３に示す。なお、図３は、核磁気共鳴法によっ
て測定したＮＭＲスペクトルであり、図中Ａはアルカリ
イオン水、Ｂは水道水の結果を示す。

【００４６】ｐＨ及び酸化還元電位は、ハンナインスツ
ルメンツ・ジャパン株式会社製の「ウォータテスター」
（商品名）を用いて測定した。また、表面張力は、太平
理化工業株式会社製のデュヌーイ氏表面張力計を用い
て、２０℃における表面張力を測定した。更に、残留塩
素濃度は、オルトトリジン法・ヨウ化カリウム試薬によ
る検定法によって測定した。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１の結果から、酸性イオン水、アルカリ
イオン水とも、水道水と比較して表面張力が低いことが
わかる。したがって、上記酸性イオン水及びアルカリイ
オン水は、被洗浄物に対する濡れ性に優れており、その
結果、洗浄効果が迅速に発揮される。

【００４９】また、図３の結果から、アルカリイオン水
は、水道水より、ＮＭＲスペクトルの半値幅が小さいこ
とがわかる。なお、ＮＭＲスペクトルの半値幅Ｗ_1/2
と、粒子半径ｒと、拡散定数Ｄとの間には、下記数１の
関係があるとされている。

【００５０】

【数１】

【００５１】したがって、半値幅Ｗ_1/2 が小さいほど、
粒子半径ｒが小さく、すなわち水のクラスターが小さ
く、拡散定数Ｄが大きくなる。上記アルカリイオン水
は、クラスターが小さいことから拡散性、浸透性に優れ
ている。

【００５２】製造例２原水として水道水を用いて、図１に示した装置を用い、
電圧５０Ｖ、電流６０Ａ、酸性イオン水の流量３Ｌ／
分、アルカリイオン水の流量５Ｌ／分の条件で電解を行
い、酸性イオン水及びアルカリイオン水を製造した。こ
うして得られた酸性イオン水及びアルカリイオン水につ
いて、２０℃、４０℃、８０℃におけるｐＨ、酸化還元
電位（ＯＲＰ）、残留塩素濃度（ｐｐｍ）を測定し、温
度変化によって特性が変化するかどうかをみた。酸性イ
オン水やアルカリイオン水を洗浄水として用いる際に、
場合によっては加熱することもあるので、高温時におい
てもその特性が変化しないほうがよいからである。その
結果を表２に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２の結果から、温度が変化しても、アル
カリイオン水及び酸性イオン水の特性は、ほとんど変化
しないことがわかる。したがって、高温下で用いてもそ
の洗浄効果は変わらないことがわかる。

【００５５】実施例１製造例１で得られたアルカリイオン水と酸性イオン水と
を用い、図４に示した洗浄装置を用いて、プレス工作油
「ＰＧ−３０６６」（商品名、日本工作油株式会社製）
を用いてプレス加工された、板厚1.2mm のクロメート処
理した亜鉛メッキ鋼板を洗浄した。

【００５６】すなわち、プレス加工した薄板鋼板を、ま
ず超音波洗浄槽４４において酸性イオン水で超音波洗浄
し、次いで、シャワー洗浄装置５２においてアルカリイ
オン水でシャワー洗浄し、更に、一次乾燥機６１におい
てエアブローによる液切りを行い、最後に、二次乾燥機
６３で温風を吹き付けて乾燥した。

【００５７】この亜鉛メッキ鋼板を屋内に放置し、１日
目、３日目、６日目、８日目、１カ月目、６カ月目の錆
の発生状態を観察した。

【００５８】比較例１実施例１と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板を、1,
1,1-トリクロロエタンを用いて、常法により洗浄した。
この亜鉛メッキ鋼板を屋外に放置し、実施例１と同様に
して錆の発生状態を観察した。

【００５９】比較例２実施例１と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板に対
し、酸性イオン水による超音波洗浄はせず、製造例１で
得られたアルカリイオン水のみを用いて、図４のシャワ
ー洗浄装置５２で洗浄した後、一次乾燥機６１、二次乾
燥機６３で乾燥処理した。この亜鉛メッキ鋼板を屋外に
放置し、実施例１と同様にして錆の発生状態を観察し
た。

【００６０】比較例３実施例１と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板に対
し、製造例１で得られたアルカリイオン水と酸性イオン
水とを用い、ただし、実施例１とは洗浄の順序を逆にし
て洗浄した。すなわち、上記亜鉛メッキ鋼板を、図４の
アルカリイオン水のシャワー洗浄装置５２で洗浄した
後、酸性イオン水の超音波洗浄槽４４で洗浄し、一次乾
燥機６１、二次乾燥機６３で乾燥処理した。この亜鉛メ
ッキ鋼板を屋外に放置し、実施例１と同様にして錆の発
生状態を観察した。

【００６１】比較例４実施例１と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板に対
し、アルカリイオン水によるシャワー洗浄はせず、製造
例１で得られた酸性イオン水のみを用いて、図４の超音
波洗浄槽４４で洗浄した後、一次乾燥機６１、二次乾燥
機６３で乾燥処理した。この亜鉛メッキ鋼板を屋外に放
置し、実施例１と同様にして錆の発生状態を観察した。

【００６２】比較例５実施例１と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板に対
し、水道水のみを用いて常法により洗浄した。この亜鉛
メッキ鋼板を屋外に放置し、実施例１と同様にして錆の
発生状態を観察した。

【００６３】上記実施例１、比較例１〜５の結果を表３
に示す。表３の結果から、６箇月経過後も錆の発生が認
められないのは、実施例１の酸性イオン水で洗浄した
後、アルカリイオン水で洗浄したものだけであり、他の
ものはいずれも６箇月経過すると錆の発生が始まること
がわかる。なお、比較例５以外は、プレス加工油の洗浄
除去効果が認められた。

【００６４】

【表３】

【００６５】実施例２製造例１で得られたアルカリイオン水と酸性イオン水と
を用い、図４に示した洗浄装置を用いて、プレス工作油
「ＰＧ−３０６６」（商品名、日本工作油株式会社製）
を用いてプレス加工された、板厚0.8mm のクロメート処
理した亜鉛メッキ鋼板を洗浄した。

【００６６】すなわち、プレス加工した薄板鋼板を、ま
ず超音波洗浄槽４４において酸性イオン水で超音波洗浄
し、次いで、シャワー洗浄装置５２においてアルカリイ
オン水でシャワー洗浄し、更に、一次乾燥機６１におい
てエアブローによる液切りを行い、最後に、二次乾燥機
６３で温風を吹き付けて乾燥した。

【００６７】この亜鉛メッキ鋼板を屋内に放置し、１０
８日経過後に錆の発生状態を観察した。

【００６８】実施例３製造例２で得られたアルカリイオン水と酸性イオン水と
を用い、実施例２と同様にして、実施例２と同じプレス
加工された亜鉛メッキ鋼板を洗浄した。この亜鉛メッキ
鋼板を屋内に放置し、１０８日経過後に錆の発生状態を
観察した。

【００６９】比較例６図１に示した装置を用い、製造例１、２とは、電圧、電
流、酸性イオン水及びアルカリイオン水の流量を変える
ことにより、ｐＨ５．０、酸化還元電位９００ｍＶの酸
性イオン水と、ｐＨ９．０、酸化還元電位−９５０ｍＶ
のアルカリイオン水とを得た。

【００７０】上記酸性イオン水とアルカリイオン水とを
用い、実施例２と同じプレス加工された亜鉛メッキ鋼板
を、実施例２と同様な方法で洗浄した。この亜鉛メッキ
鋼板を屋内に放置し、１０８日経過後に錆の発生状態を
観察した。

【００７１】比較例７図１に示した装置を用い、製造例１、２とは、電圧、電
流、酸性イオン水及びアルカリイオン水の流量を変える
ことにより、ｐＨ５．５、酸化還元電位５５０ｍＶの弱
酸性イオン水と、ｐＨ８．０、酸化還元電位−５０ｍＶ
の弱アルカリイオン水とを得た。

【００７２】上記弱酸性イオン水と弱アルカリイオン水
とを用い、実施例２と同じプレス加工された亜鉛メッキ
鋼板を、実施例２と同様な方法で洗浄した。この亜鉛メ
ッキ鋼板を屋内に放置し、１０８日経過後に錆の発生状
態を観察した。

【００７３】上記の結果、実施例２、３においては、１
０８日経過後も錆の発生が認められなかったが、比較例
６、７では、赤錆の発生が確認された。なお、プレス加
工油の除去効果はいずれにも認められたが、比較例６、
７と比べると、実施例２、３の方が優れていた。

【００７４】なお、実施例２、３及び比較例６、７で用
いた各イオン水のｐＨと酸化還元電位と、本発明で規定
するｐＨ及び酸化還元電位の領域と、Ｆｅ₃ Ｏ₄ の形成
領域との関係を図７に示す。図７中、「実２」は実施例
２のイオン水、「実３」は実施例３のイオン水、「比
６」は比較例６のイオン水、「比７」は比較例７のイオ
ン水を表している。また、実線で囲まれた部分はＦｅ₃
Ｏ₄ の形成領域、破線で囲まれた部分は、本発明で規定
するｐＨ及び酸化還元電位の領域である。

【００７５】このように、本発明で規定するｐＨ及び酸
化還元電位の領域にある酸性イオン水及びアルカリイオ
ン水を用いると、錆の発生を防止できるが、本発明で規
定するｐＨ及び酸化還元電位を外れた酸性イオン水及び
アルカリイオン水を用いた場合には、錆の発生を効果的
に防止できないことがわかる。また、本発明で規定する
アルカリイオン水のｐＨ及び酸化還元電位の領域は、Ｆ
ｅ₃ Ｏ₄ の形成領域に近似していることがわかる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸性イオン水とアルカリイオン水とを併用することによ
り、鉄加工品の表面に付着した工作加工油などの有機物
を双方の作用によって効果的に洗浄除去できる。また、
亜鉛メッキ表面や鉄が露出した切断端面の酸による過剰
な溶解を、アルカリイオン水で中和停止させることがで
き、更に、アルカリイオン水によって、鉄が露出した表
面に安定な不動態層となるＦｅ₃ Ｏ₄ （黒錆）を形成さ
せることができるので、洗浄後の空気中における耐酸化
性を向上させて、赤錆の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄水を製造するための装置の一例を
示す概略断面図である。

【図２】図１の装置における電解槽の横断面図である。

【図３】本発明の洗浄水と、水道水とのＮＭＲスペクト
ルを示す図表である。

【図４】本発明の洗浄水を用いて洗浄するための装置の
一例を示す説明図である。

【図５】本発明の洗浄水を用いて洗浄するための装置の
他の例における洗浄槽を示す断面図である。

【図６】同洗浄装置における脱水槽を示す断面図であ
る。

【図７】実施例２、３及び比較例６、７で用いた各イオ
ン水のｐＨと酸化還元電位と、本発明で規定するｐＨ及
び酸化還元電位の領域と、Ｆｅ₃ Ｏ₄ の形成領域との関
係を示す図表である。

【符号の説明】１原水導入管５フィルター槽７フィルター９連結管１２電解槽１３陰極１４陽極１７隔膜１８陰極室１９陽極室２３アルカリイオン水導出管２６酸性イオン水導出管２８、２９流量制御弁３０電源３１制御装置３２チタン丸棒４１イオン水製造装置４２酸性イオン水の貯留タンク４３アルカリイオン水の貯留タンク４４超音波洗浄槽４７超音波発振機４８超音波発振子５２シャワー洗浄装置６１一次乾燥機６３二次乾燥機７１バケットコンベア７５バケット８１洗浄槽９１脱水槽

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ２３Ｇ 1/19 Ｃ２３Ｇ 1/19 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23G 1/08 B08B 3/08 C02F 1/46 C11D 7/00 C23C 22/82 C23G 1/19

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄を主成分とする材料又はそれに表面処
理を施した材料からなる鉄加工品の洗浄方法において、
陽極と陰極との間にイオン透過性の隔膜を有する電解槽
を用いて水を電解したとき陽極室側から得られるｐＨ３
以下、残留塩素濃度１０ｐｐｍ以下、酸化還元電位１０
００〜１３００ｍＶである酸性イオン水を用いて洗浄を
行い、次いで、前記電解を行ったとき陰極室側から得ら
れるｐＨ９以上、酸化還元電位−１５０〜−８５０ｍＶ
であるアルカリイオン水を用いて洗浄を行うことを特徴
とする鉄加工品の洗浄方法。
【請求項２】前記鉄加工品が、亜鉛メッキ鋼板又はク
ロメート処理した亜鉛メッキ鋼板である請求項１記載の
鉄加工品の洗浄方法。
【請求項３】前記酸性イオン水及び前記アルカリイオ
ン水の表面張力が、６７ダイン／ｃｍ以下である請求項
１又は２記載の鉄加工品の洗浄方法。
【請求項４】前記酸性イオン水及び前記アルカリイオ
ン水による洗浄を、超音波洗浄又はシャワー洗浄で行う
請求項１〜３のいずれか１つに記載の鉄加工品の洗浄方
法。