JP4085608B2 - Mold cooling water treatment method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性樹脂の発泡性粒子を用いた金型内発泡成形において、金型表面に多数開けられたコアベント等の蒸気孔の目詰まりを防止するための金型冷却水処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂の発泡性粒子を用いた金型内発泡成形においては、金型表面全体に、円筒状のコアベント等が埋め込まれている。コアベントは、例えば直径10mm程度の円筒状であり製品と接する円形の端面には、直径0.5mm程度の円柱状の細孔が20個前後あいている。また、0.5mm程度の幅の溝があいているタイプ(スリットタイプ)もある。これらにより設けられた蒸気孔の蒸気通路を本発明では、細孔と総称する。これらの細孔は、加熱用の蒸気の通路になると共に、製品の発泡圧を受ける役割を持つ。こうしたコアベントは、例えば魚箱1個あたり1000個程度装着されている。
【0003】
このコアベントの細孔は、細いため閉塞しやすく、閉塞すると、蒸気の通りが悪化するため、その近傍の製品の加熱が不足し、部分的融着不足、発泡不足を生じる。これを補うため、加熱時間を延長すると、加熱が過剰になる部分を生じて成形工程がアンバランスになり、成形サイクルの悪化を招く。
【0004】
コアベントが閉塞した場合、細孔は小さいので閉塞物を取り除くことは、人手を要し、かつ、非常に困難な作業である。閉塞がひどい場合は、コアベントを打ちかえることになり、これも多大な費用と時間ロスが生じる。したがって、細孔の閉塞防止策の開発が強く求められてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
細孔閉塞物を分析すると、その主成分は、シリカ(以下、珪酸と称することもある。)、カルシウム等金型冷却水にふくまれる鉱物質や、スチレン樹脂等の、原料樹脂の添加剤であるステアリン酸塩などである。シリカは、亜鉛と結びついた珪酸亜鉛やカルシウムと結びついた珪酸カルシウム等の珪酸塩であり、きわめて強固なスケールを形成してしまう。
【0006】
ステアリン酸塩は、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸マグネシウムであり、これらの物質が形成するスケールは、ヘラで剥ぎ取れる程度の硬さであるが、密な構造をとっており、細孔を閉塞する主成分の一つとなっている。
【0007】
細孔の閉塞に関与したスチレン樹脂等の樹脂は、成形時に発泡圧により細孔に食い込んだものが、離型時に、何らかの理由で残存したものである。一度、樹脂が細孔に残るとその上に更に樹脂が融着して成長する。
【0008】
細孔の表面は、金属または、金属表面をコーテイングしたポリテトラフロロエチレンであるため、スチレン樹脂は、細孔表面を比較的滑り易く、金型製作した当初または、清浄したすぐ後は、細孔に食い込んでも残存しにくい。しかし、表面に上記スケールが付着すると表面に細かい凹凸が出来て、樹脂が残存しやすくなる。従って、コアベント等の細孔の目詰まりを防止するためには、珪酸塩の生成、及び、ステアリン酸塩の生成を防ぐことが重要となる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
pHがアルカリ側で珪酸塩は生成する。ところで、ボイラー供給水に添加する清缶剤には、脱酸素剤としてのヒドラジンが含まれる。ヒドラジンは、揮発性のアルカリ性物質であるので、蒸気に同伴して、加熱時に金型まで到達することになる。従ってヒドラジンの濃度を下げればアルカリ性になることが防止できることから珪酸塩の生成は、抑制される。
【0010】
閉塞物として検出される珪酸塩は、主として、珪酸亜鉛、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム等である。珪酸亜鉛の亜鉛は、原料ビーズの添加剤であるステアリン酸亜鉛等に含まれる亜鉛がカルシウムと置換したものである。珪酸カルシウム、珪酸マグネシウムは、冷却水中の硬度成分と珪酸が結びついたものである。従って、冷却水中に、カルシウム、マグネシウム等の硬度成分が含まれなければ、強固な珪酸塩は、生成しないことになる。また、ナトリウム塩は、水に対する溶解度が高いため、自身がスケールになりにくいだけでなく、他のスケール化しやすい成分を洗い流す効果も期待できる。
【0011】
前述のように細孔閉塞物の発生を防止しようとして金型冷却水中のカルシウム、マグネシウムなど硬度(すなわち全硬度)として検出される硬度成分をすべて除去して、高度な軟水化を行うと、逆に、金型の表面が腐食するという重大な弊害が生ずる結果になってしまう。すなわち、金型材質は、多くの場合アルミニウムであるが、このアルミニウムは高温の蒸気に長期間繰り返しさらされると表面が腐食してえぐられ、金型強度の低下等好ましくない現象が発生する。これは、通常の冷却水中には硬度成分が存在するので、金型の金属表面に薄い皮膜を形成するため、このような腐食からアルミニウムの表面を保護しているのに対し、軟水化による硬度成分の除去により、こうした皮膜の形成がなくなるためである。
【0012】
スケールの原因物質である硬度成分を除去しつつ、その副作用としての金属腐食を防ぐ方法として、特願平7−252430が挙げられる。この発明は、冷却水を循環使用することを前提に補給水の硬度成分を100%除去し、一方、ブロー水量を減少させ、総アルカリ度を上げることとpHを9.0以上にするものである。pH9.0以上は、強アルカリであり、工場作業員を薬症の危険にさらしたり、工場廃水として排出できないものであり、有効な方法とは言い難い。
【0013】
本発明者らは、アルミニウムの腐食を防ぎつつ、珪酸塩の生成を防ぐ方法を検討した結果、金型冷却水中の硬度成分の濃度を原水の硬度の10〜40%に除去することが有効であること。さらに、ナトリウムイオンを添加すること。ボイラー給水中の残留ヒドラジン濃度を0.5ppm以下にすること等の知見を用いることにより上記課題が解決することを見出し、本発明に到達した。
【0014】
即ち、本発明は、
1.金型冷却水用ピット内に上部が開放された隔室を設け、隔室の上部をピットの液面より低くし、軟水器を金型冷却水送液ポンプ入り口より上流側に設置し、前記軟水器の出口配管を前記隔室内部に導入し、かつ、隔室から金型冷却水を金型へ送水するため金型冷却水の入り口配管を設け、前記軟水器を用いて原水の硬度を元硬度の10%〜40%にまで削減して軟水化させ、この処理水を金型冷却水として使用することを特徴とする金型冷却水の処理方法。
2.軟水器にバイパスラインとバルブを設け、該バルブによりバイパスラインの未処理原水の流量を調整することにより、原水の硬度を元硬度の10%〜40%にまで軟水化することを特徴とする1項記載の処理方法。
【0016】
3.金型冷却水にナトリウムイオンを添加することを特徴とする1または2項記載の処理方法。
4.軟水器を用いてナトリウムイオンを添加する3項記載の処理方法。
5.ナトリウムイオンの添加にナトリウム塩の水溶液を用いる3または4項記載の処理方法。
6.ナトリウム塩として、炭酸水素ナトリウムを用いる5項記載の処理方法。
【0017】
7.ナトリウム塩として、ヘキサメタリン酸ソーダを用いる5項記載の処理方法。
8.金型冷却水を軟水化しかつ、ボイラー給水中の残留ヒドラジン濃度を0.5ppm以下にする1〜7項のいずれか1項記載の処理方法
9.膜式脱酸素装置を用いてボイラー給水中の溶存酸素濃度を減少させることにより、ボイラー給水中へのヒドラジン添加量を削減し、ボイラー給水中の残存ヒドラジン濃度を0.5ppm以下としたことを特徴とする8項記載の処理方法。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明は、強固なスケールになる珪酸塩の生成を防ぎつつ、金型表面には、硬度成分の薄い皮膜を生成させ腐食を防ぐことを狙いとしている。珪酸塩の生成速度は、概ね珪酸分の濃度と硬度成分の濃度の積に比例する。珪酸塩の生成速度を押さえつつ、適度な皮膜形成を両立させる硬度成分の濃度は、硬度成分の濃度単独で決まるものではなく、当然、珪酸分の濃度の影響を受ける。ここに硬度成分というのは、Ca成分、Mg成分等をいうのである。珪酸分の濃度が20ppm程度であれば、硬度成分の濃度は、20ppmまで下げれば十分効果はあるが、珪酸分の濃度が50ppmを超える場合は、5ppm程度まで減少させる必要がある。これらのデータから硬度成分の濃度は、原水の濃度の10%〜40%の範囲まで下げれば、コアベント細孔の閉塞防止の効果がみられる。さらに、10%〜20%の範囲であれば、特に効果は大きい。
【0019】
金型冷却水中の硬度成分の濃度を下げるのには、軟水器が有効である。軟水器は、イオン交換樹脂の作用により、硬度成分であるカルシウムイオン、マグネシウムイオンを吸着し、替りにナトリウムイオンを放出する。
【0020】
軟水器は、金型冷却水ポンプの出口、または、入り口に設置し、軟水化処理を実施することが望ましい。この際、金型冷却水の流量の変動は、一般には大きいので、図2に示すように、空気圧を利用した流量変動吸収用のクッションタンク13などの設置と併用することが望ましい。
【0021】
また、軟水器の耐圧より冷却水の水圧が高ければ、軟水器2は、図2や図4のごとく、金型冷却水送液ポンプ3の入り口に設置し、低ければ、図1のように出口側に設置することが望ましい。金型冷却水の硬度成分の濃度を原水の硬度成分濃度の10〜40%に調整する具体的手段としては、図1に示すように軟水器2をバイパスするライン6を設けそのラインに流量調整用のバルブを設置し、それを調整することにより硬度成分の濃度を調整する。バイパス弁の開度は、ラインに流量計を設けそれを目安に調整する。金型冷却水の硬度成分の濃度を測定し、目安にする等の方法により軟水器を通過する水量及びバイパスを通過する水量の調節により軟水化処理の程度を調整する。
【0022】
金型冷却水に用いる水を貯えるピットの水の硬度成分を除去する方法も有効である。ただし、ピットの水が、他の用途にも多量に用いられたり、ピットからのオーバーフローにより多量に捨てられている場合は、有効ではない。
【0023】
ピットへ送液しているラインに軟水器を設置するのもよく、また、ピットの水を循環するラインを設け軟水器を設置するのもよい。前者の場合、軟水器にバイパスラインを設け硬度成分の濃度を調整するとよい。また、後者の場合は、原水の流入量と軟水器の通過量との比率により硬度成分の濃度が決まる。軟水器への供給水量を制御し、硬度成分の濃度を調整する。
【0024】
図2に示すように金型冷却水用ピット4を仕切って、隔室12を設け、冷却水ピットの水を軟水器2により処理した後、隔室12に溜め、これを金型冷却水ポンプ3で送液することも有効である。この場合、金型冷却水の流量変動をこの隔室で吸収する必要がある。隔室の容量を十分大きくし、変動を吸収するか、隔室の壁の高さを液面より低くし、金型冷却水ピットと水の出入りがあるようにする方法により流量変動を吸収することがのぞましい。もちろん空気圧を用いたクッションタンク13により流量の変動を吸収する方法との併用も有効な方法である。前者の場合、硬度成分の濃度調整のため、軟水器にバイパスを設けることが望ましい。後者の場合、隔室内に流入するピットの水は、ほぼ軟水器により処理されていない、言い換えれば軟水器をバイパスした水であるので、適切な隔室容量であれば、バイパスを設ける必要はない。
【0025】
本発明は、ある一定量の硬度成分を除去する方法であるので、硬度成分の濃度が高くスケール化している工場で有効であるのは、当然であるが、冷却水中のシリカ濃度が高い場合、とりわけ有効である。なぜなら、金型コアベント等の細孔の目詰まりを起こす閉塞物質の主成分は、シリカを基因とする珪酸化合物と原料樹脂に副原料として加えられている脂肪酸塩であり、それらの生成に硬度成分、特にカルシウムイオンが不可欠であるためである。
【0026】
金型冷却水中に、ナトリウムイオンが増加するとコアベント等の細孔は、目詰まりしにくくなる。なぜならナトリウム塩は、水溶性が高く、洗浄効果も高いからである。成形時、コアベント等の細孔は、加熱用蒸気のドレンや冷却水にさらされるので、冷却水中にナトリウム塩が多く含まれていると、自身がスケール化しにくいだけでなく、他のスケール成分を洗い流す効果も期待できる。
【0027】
ナトリウムイオンの追加は、軟水器による処理により可能である。軟水器は、イオン交換樹脂を用いてカルシウムイオン、マグネシウムイオン等の硬度成分を吸着しナトリウムイオンを放出する機能を持っているからである。
【0028】
また、ナトリウム塩を添加する方法も望ましい。添加方法としては、粉体状で加えてもよいが、一旦水に溶かして水溶液にし、ポンプで滴下する方法が望ましい。ナトリウム塩としては、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ソーダなどが好ましい。いずれにしろ、ナトリウムイオンは、原水より、例えば、10ppm以上増加させるのが好ましい。
【0029】
細孔の閉塞物の主成分の一つである珪酸塩は、80℃以上の高温下でpHがアルカリ側で生成する。従って、閉塞物の生成を抑制するためには、加熱蒸気のドレンのpHがアルカリ側にならないようにすることが有効である。蒸気発生用ボイラーの供給水には、清缶剤、脱酸素剤が添加される。
【0030】
脱酸素剤には一般にヒドラジンが用いられる。ヒドラジンは、還元剤であり、溶存酸素と反応するが、一方揮発性のアルカリ性物質である。確実に溶存酸素濃度を下げるため、過剰量のヒドラジンを添加して、ボイラーに給水するので、アルカリ性を示す残留ヒドラジンが蒸気に同伴し、金型のコアベントに達する。これを防止するため、ボイラー給水中の残留ヒドラジン濃度を0.5ppm以下にすることが好ましい。
【0031】
また、ヒドラジンなど揮発性アルカリ性物質である脱酸素剤を使用せず、物理的方法で溶存酸素を取り除くことがより好ましい。物理的溶存酸素除去方法としては、膜式脱酸素装置、加熱脱気法などが挙げられる。
【0032】
【実施例】
参考例)発泡スチレンの成形工場において、金型冷却水送液ラインのポンプ出口に軟水器を設置、軟水器バイパスラインを設け、25%バイパスさせた。金型冷却水ラインには、冷却水の流量変動を吸収するため、上部に空気を封入したクッションタンクを接続した。また、ボイラー供給水を膜式脱酸素装置で処理したため、ボイラー供給水中の脱酸素剤であるヒドラジンの使用量はゼロである。原水の硬度は、20ppmであるところ処理後の金型冷却水の硬度は5ppmに低下した。そして、金型冷却水のナトリウム塩の濃度は15ppmであった。魚箱を5万ショット成形し、金型を評価したところ、細孔が完全に閉塞しているコアベントの全体に占める割合は、0.1%であった。ここで使用した金型は、6個取りであり、1個あたりのコアベントの個数は、2500個である。なお、本発明での実施例における硬度等の測定は、(株)共立理化学研究所製の「パックテスト」を用いて簡便に測定した。
【0033】
(実施例
発泡スチレンの成形工場において、金型冷却水のピットからポンプで軟水器に送液し、ピット内に設置した直径50cmの円筒状の隔室に、処理水を送る。このピット内の処理液を金型冷却水ラインに送液する。円筒状隔室の外縁は、ピット液面より10cm低くなっており、軟水器の処理能力以上に金型冷却水を使用する場合は、ピット内の水が円筒状隔室内に流入し、一方、逆に過剰になる場合は、円筒状隔室内の軟水器で処理された水がピットへオーバーフローする。
【0034】
また、金型冷却水の変動を吸収するためタンク内に空気を封入したクッションタンクを金型冷却水送液ポンプの出口に設置している。
【0035】
原水硬度は25ppmであり、処理後の金型冷却水の硬度は7.5ppm、ナトリウム塩の濃度は15ppmであった。また、ボイラー供給水中のヒドラジンの濃度は5ppmであった。参考例と同じ金型を用いて魚箱を4万ショット成形し、金型を評価したところ、細孔がすべて閉塞しているコアベントの数の全体に占める割合は、0.5%であった。
【0036】
(実施例2)
発泡スチレンの成形工場において、実施例1と同様に原水の処理を行うと共に、金型冷却水ピットに、8%炭酸水素ナトリウムの水溶液をポンプで滴下した。原水の硬度は、25ppmで、ナトリウム塩の濃度は、15ppmであったが、処理後の金型冷却水の硬度成分の濃度は、7.5ppm、ナトリウム塩の濃度は30ppmとなった。また、ボイラー供給水中のヒドラジンの濃度は5ppmであった。実施例1と同様の金型を用いて魚箱を8万ショット成形した後、すべての細孔が閉塞しているコアベントの数を勘定したところ、全体の個数に対する割合は、0.5%であった。
【0037】
(比較例1)発泡スチレンの成形工場において、原水を軟水化処理することなく、金型冷却水の硬度25ppm、ナトリウム塩濃度15ppmのままで、実施例2と同様の金型を用いて魚箱を4万ショット成形した後、整備のため金型を分解し、細孔が完全に閉塞しているコアベントの数を測定したところ、その割合は17%であった。なお、ボイラー供給水中のヒドラジンの濃度は5ppmであった。
【0038】
【発明の効果】
熱可塑性樹脂の発泡性粒子を用いた金型内発泡成形において、金型表面のコアベントの閉塞が防止されることにより、加熱ムラ等の成形不良、また、それを回避するための過剰な成形時間が防止出来た。また、閉塞した金型を整備するための工数が削減できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、軟水器をバイパスするラインを設け、一方、ボイラー供給水を脱酸素装置により処理する例を示す配置図である。
【図2】図2は、本発明の1実施態様を示すものであって、金型冷却水のピット内に隔室をもうけた例を示す配置図である。
【図3】 図3は、ナトリウムイオンを添加する例を示す配置図である。
【図4】 図4は、金型冷却水送液ポンプの入り口に軟水器の出口ラインをつなぎ込む場合の例を示す配置図である。
【符号の説明】
1 発泡スチレン成形機
2 軟水器
3 金型冷却水ライン送液ポンプ
4 金型冷却水ピット
5 金型冷却水送液ライン
6 軟水器バイパスライン
7 成形用蒸気ライン
8 ボイラー
9 ボイラー給水ライン
10膜式脱酸素装置
11軟水器送液ポンプ
12円筒状隔室
13クッションタンク
14空気層
15ナトリウム塩水溶液タンク
16ナトリウム塩追加ポンプ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold cooling water treatment method for preventing clogging of steam holes such as core vents opened on the mold surface in in-mold foam molding using foamable particles of thermoplastic resin. is there.
[0002]
[Prior art]
In in-mold foam molding using foamable particles of thermoplastic resin, a cylindrical core vent or the like is embedded in the entire mold surface. The core vent is, for example, a cylindrical shape having a diameter of about 10 mm, and approximately 20 columnar pores having a diameter of about 0.5 mm are formed on a circular end surface in contact with the product. There is also a type (slit type) with a groove having a width of about 0.5 mm. In the present invention, the steam passages of the steam holes provided by these are collectively referred to as pores. These pores serve as a passage for heating steam and receive the foaming pressure of the product. For example, about 1000 core vents are mounted per fish box.
[0003]
Pores of the Koabento is easily closed because thin, when closed, because as the steam is deteriorated, and insufficient heating of the product in its vicinity, partial fusion insufficient, resulting in foaming insufficiency. In order to compensate for this, if the heating time is extended, a part where heating is excessive is generated, the molding process becomes unbalanced, and the molding cycle is deteriorated.
[0004]
When the core vent is blocked, the pores are small, so removing the blockage is a laborious and very difficult task. If the occlusion is severe, the core vent will be replaced, again resulting in significant costs and time loss. Accordingly, there has been a strong demand for the development of measures to prevent pore clogging.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Analyzing the pore clogging material, the main component is an additive of raw material resin such as silica (hereinafter sometimes referred to as silicic acid), mineral substances contained in mold cooling water such as calcium, and styrene resin. Some stearates. Silica is a silicate such as zinc silicate associated with zinc or calcium silicate associated with calcium, and forms a very strong scale.
[0006]
The stearate is calcium stearate or magnesium stearate, and the scale formed by these substances is hard enough to be peeled off with a spatula, but has a dense structure and is a main component that blocks pores. It has become one of the.
[0007]
Resin such as styrene resin involved in pore clogging is one that has penetrated into the pores due to foaming pressure at the time of molding and remains for some reason at the time of mold release. Once the resin remains in the pores, the resin further fuses and grows on it.
[0008]
Since the surface of the pores is a metal or polytetrafluoroethylene coated with a metal surface, the styrene resin is relatively slippery on the pore surface. It is hard to remain even if it bites into. However, when the scale adheres to the surface, fine irregularities are formed on the surface, and the resin tends to remain. Therefore, in order to prevent clogging of pores such as core vents, it is important to prevent the formation of silicate and the formation of stearate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Silicate is formed when the pH is alkaline. By the way, the tempering agent added to the boiler feed water contains hydrazine as an oxygen scavenger. Since hydrazine is a volatile alkaline substance, it is accompanied by steam and reaches the mold during heating. Therefore, if the concentration of hydrazine is lowered, the formation of silicate can be suppressed because it can be prevented from becoming alkaline.
[0010]
Silicates detected as an obstruction are mainly zinc silicate, calcium silicate, magnesium silicate and the like. Zinc silicate is obtained by replacing zinc contained in zinc stearate, which is an additive for raw material beads, with calcium. Calcium silicate and magnesium silicate are a combination of hardness components in cooling water and silicic acid. Therefore, if the cooling water does not contain hardness components such as calcium and magnesium, a strong silicate will not be generated. In addition, since the sodium salt has high solubility in water, it can be expected not only to be scaled itself but also to wash away other components that are easily scaled.
[0011]
As described above, when all of the hardness components detected as hardness (ie, total hardness) such as calcium and magnesium in the mold cooling water are removed in an attempt to prevent the occurrence of pore clogging, high water softening is performed. In addition, a serious detrimental effect that the surface of the mold corrodes occurs. That is, the mold material is often aluminum, but when this aluminum is repeatedly exposed to high temperature steam for a long period of time, the surface is corroded and undesired phenomena such as a decrease in mold strength occur. This is because hardness components exist in normal cooling water, so that a thin film is formed on the metal surface of the mold, so that the surface of aluminum is protected from such corrosion, whereas the hardness due to softening of water. This is because the removal of the components eliminates the formation of such a film.
[0012]
Japanese Patent Application No. 7-252430 can be cited as a method for preventing metal corrosion as a side effect while removing the hardness component that is a cause of scale. This invention removes 100% of the hardness component of make-up water on the premise of circulating cooling water, while reducing the amount of blow water, increasing the total alkalinity and making the pH 9.0 or higher. is there. A pH of 9.0 or higher is a strong alkali, and it is difficult to say that it is an effective method because it exposes factory workers to the risk of illness and cannot be discharged as factory wastewater.
[0013]
As a result of studying a method for preventing the formation of silicate while preventing the corrosion of aluminum, the present inventors have effectively removed the hardness component concentration in the mold cooling water to 10 to 40% of the hardness of the raw water. There is. Add sodium ions. The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using knowledge such as setting the residual hydrazine concentration in boiler feed water to 0.5 ppm or less.
[0014]
That is, the present invention
1. In the mold cooling water pit, a compartment with an open top is provided, the top of the compartment is made lower than the liquid level of the pit, and the water softener is installed upstream from the mold cooling water feed pump inlet, An outlet pipe of the water softener is introduced into the compartment, and an inlet pipe for the mold cooling water is provided to feed the mold cooling water from the compartment to the mold, and the hardness of the raw water is increased using the water softener. A method for treating mold cooling water, characterized by reducing the original hardness to 10% to 40% and softening the water, and using the treated water as mold cooling water.
2. The water softener is provided with a bypass line and a valve, and by adjusting the flow rate of raw water in the bypass line by the valve, the hardness of the raw water is softened to 10% to 40% of the original hardness 1 The processing method of description.
[0016]
3. 3. The processing method according to 1 or 2 , wherein sodium ions are added to the mold cooling water.
4). The processing method according to 3, wherein sodium ions are added using a water softener.
5. The processing method according to 3 or 4, wherein an aqueous sodium salt solution is used for the addition of sodium ions.
6). 6. The treatment method according to 5 , wherein sodium bicarbonate is used as the sodium salt.
[0017]
7). 6. The treatment method according to 5 , wherein sodium hexametaphosphate is used as the sodium salt.
8). The processing method according to any one of 1 to 7 , wherein the mold cooling water is softened and the residual hydrazine concentration in the boiler feed water is 0.5 ppm or less.
9. By reducing the dissolved oxygen concentration in the boiler feed water using a membrane deoxygenator, the amount of hydrazine added to the boiler feed water is reduced, and the residual hydrazine concentration in the boiler feed water is 0.5 ppm or less. 9. The processing method according to 8 .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention aims to prevent corrosion by generating a thin film of a hardness component on the mold surface while preventing formation of a silicate having a strong scale. The formation rate of silicate is roughly proportional to the product of the concentration of silicate and the concentration of the hardness component. The concentration of the hardness component that achieves appropriate film formation while suppressing the generation rate of the silicate is not determined by the concentration of the hardness component alone, and is naturally affected by the concentration of the silicic acid content. Here, the hardness component means a Ca component, an Mg component, or the like. If the concentration of the silicic acid component is about 20 ppm, it is sufficiently effective to reduce the concentration of the hardness component to 20 ppm. However, if the concentration of the silicic acid component exceeds 50 ppm, it is necessary to reduce it to about 5 ppm. From these data, if the concentration of the hardness component is lowered to a range of 10% to 40% of the concentration of the raw water, the effect of preventing the blockage of the core vent pores can be seen. Further, the effect is particularly great if it is in the range of 10% to 20%.
[0019]
A water softener is effective in reducing the concentration of the hardness component in the mold cooling water. The water softener adsorbs calcium ions and magnesium ions which are hardness components by the action of the ion exchange resin, and releases sodium ions instead.
[0020]
It is desirable that the water softener is installed at the outlet or the entrance of the mold cooling water pump to perform the water softening treatment. At this time, since the fluctuation of the flow rate of the mold cooling water is generally large, as shown in FIG. 2, it is desirable to use it together with the installation of a cushion tank 13 for absorbing the flow fluctuation using the air pressure.
[0021]
If the water pressure of the cooling water is higher than the pressure resistance of the water softener, the water softener 2 is installed at the entrance of the mold cooling water feed pump 3 as shown in FIG. 2 and FIG. It is desirable to install on the exit side. As a concrete means for adjusting the hardness component concentration of the mold cooling water to 10 to 40% of the hardness component concentration of the raw water, a line 6 for bypassing the water softener 2 is provided as shown in FIG. The concentration of the hardness component is adjusted by installing a valve and adjusting it. Adjust the opening of the bypass valve using a flow meter in the line as a guide. The hardness component concentration of the mold cooling water is measured, and the degree of water softening treatment is adjusted by adjusting the amount of water passing through the water softener and the amount of water passing through the bypass by a method such as a standard.
[0022]
A method of removing the hardness component of the water in the pit for storing the water used for the mold cooling water is also effective. However, this is not effective when the water in the pit is used in a large amount for other purposes or is discarded due to overflow from the pit.
[0023]
It is also possible to install a water softener on the line that feeds liquid to the pit, or to install a water softener by providing a line that circulates water in the pit. In the former case, it is preferable to provide a bypass line in the water softener to adjust the concentration of the hardness component. In the latter case, the concentration of the hardness component is determined by the ratio of the raw water inflow amount and the water softener passage amount. The amount of water supplied to the water softener is controlled to adjust the concentration of the hardness component.
[0024]
As shown in FIG. 2, the mold cooling water pit 4 is partitioned and a compartment 12 is provided. After the water in the cooling water pit is treated by the water softener 2, the water is stored in the compartment 12, and this is sent to the mold cooling water pump. It is also effective to send the liquid at 3. In this case, it is necessary to absorb the flow rate variation of the mold cooling water in this compartment. Increase the capacity of the compartment and absorb fluctuations, or reduce the flow rate by making the wall height of the compartment lower than the liquid level so that the mold cooling water pit and water can go in and out. I want to see that. Of course, the combined use with the method of absorbing the fluctuation of the flow rate by the cushion tank 13 using air pressure is also an effective method. In the former case, it is desirable to provide a bypass in the water softener in order to adjust the concentration of the hardness component. In the latter case, the water in the pit flowing into the compartment is almost not treated by the water softener, in other words, water that bypasses the water softener, so there is no need to provide a bypass if the compartment capacity is appropriate. .
[0025]
Since the present invention is a method of removing a certain amount of hardness component, it is natural that it is effective in a factory where the concentration of the hardness component is high and when the silica concentration in the cooling water is high, Especially effective. This is because the main components of the clogging substances that cause clogging of the pores such as mold core vents are silica-based silicic acid compounds and fatty acid salts added as a raw material to the raw material resin. This is because calcium ions are indispensable.
[0026]
When sodium ions increase in the mold cooling water, pores such as core vents are less likely to be clogged. This is because sodium salts are highly water-soluble and have a high cleaning effect. During molding, pores such as core vents are exposed to steam for heating and cooling water, so if the cooling water contains a lot of sodium salt, not only will it be difficult to scale itself, but other scale components will also be contained. The effect of washing away can also be expected.
[0027]
Addition of sodium ions is possible by treatment with a water softener. This is because the water softener has a function of using an ion exchange resin to adsorb hardness components such as calcium ions and magnesium ions and to release sodium ions.
[0028]
A method of adding a sodium salt is also desirable. As an addition method, it may be added in the form of powder, but it is desirable to dissolve in water once to make an aqueous solution and drop it with a pump. As the sodium salt, sodium chloride, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium sulfate, sodium nitrate, sodium acetate, sodium hexametaphosphate and the like are preferable. In any case, it is preferable to increase sodium ions by, for example, 10 ppm or more from the raw water.
[0029]
Silicate, which is one of the main components of the pore blockage, generates pH on the alkali side at a high temperature of 80 ° C. or higher. Therefore, it is effective to prevent the pH of the heated steam drain from being on the alkali side in order to suppress the formation of the plug. A boiler and oxygen scavenger are added to the water supplied to the steam generating boiler.
[0030]
As the oxygen scavenger, hydrazine is generally used. Hydrazine is a reducing agent and reacts with dissolved oxygen, while it is a volatile alkaline substance. In order to reliably reduce the dissolved oxygen concentration, an excessive amount of hydrazine is added and water is supplied to the boiler, so residual hydrazine showing alkalinity is accompanied by steam and reaches the core vent of the mold. In order to prevent this, the residual hydrazine concentration in the boiler feed water is preferably 0.5 ppm or less.
[0031]
It is more preferable to remove dissolved oxygen by a physical method without using an oxygen scavenger which is a volatile alkaline substance such as hydrazine. Examples of the physical dissolved oxygen removal method include a membrane deoxygenator and a heat deaeration method.
[0032]
【Example】
( Reference Example ) In a foamed styrene molding plant, a water softener was installed at the pump outlet of the mold cooling water feed line, a water softener bypass line was provided, and 25% was bypassed. The mold cooling water line was connected to a cushion tank filled with air at the top to absorb fluctuations in the flow rate of the cooling water. Moreover, since the boiler feed water was processed by the membrane deoxygenator, the amount of hydrazine , which is a deoxidizer in the boiler feed water, is zero. The hardness of the raw water was 20 ppm, but the hardness of the mold cooling water after the treatment was reduced to 5 ppm. And the density | concentration of the sodium salt of metal mold cooling water was 15 ppm. When the fish box was formed into 50,000 shots and the mold was evaluated, the ratio of the entire core vent in which the pores were completely blocked was 0.1%. The mold used here is 6 pieces, and the number of core vents per piece is 2500 pieces. In addition, the measurement of hardness and the like in the examples in the present invention was simply measured using “Pack Test” manufactured by Kyoritsu Riken Corporation.
[0033]
(Example 1 )
In a foamed styrene molding plant, the mold cooling water is pumped from a pit to a water softener, and treated water is sent to a cylindrical compartment having a diameter of 50 cm installed in the pit. The processing liquid in this pit is sent to the mold cooling water line. The outer edge of the cylindrical compartment is 10 cm lower than the pit liquid surface, and when using mold cooling water beyond the capacity of the water softener, the water in the pit flows into the cylindrical compartment, On the contrary, when it becomes excessive, the water processed with the water softener in the cylindrical compartment overflows into the pit.
[0034]
In addition, a cushion tank in which air is enclosed in the tank is installed at the outlet of the mold cooling water feed pump to absorb fluctuations in the mold cooling water.
[0035]
The raw water hardness was 25 ppm, the hardness of the mold cooling water after treatment was 7.5 ppm, and the concentration of sodium salt was 15 ppm. The concentration of hydrazine in the boiler feed water was 5 ppm. When a fish box was molded by 40,000 shots using the same mold as the reference example and the mold was evaluated, the ratio of the total number of core vents in which all the pores were blocked was 0.5%. .
[0036]
(Example 2)
In the foamed styrene molding plant, raw water was treated in the same manner as in Example 1, and an aqueous solution of 8% sodium hydrogen carbonate was dropped into the mold cooling water pit with a pump. The hardness of the raw water was 25 ppm and the concentration of sodium salt was 15 ppm. However, the concentration of the hardness component of the mold cooling water after treatment was 7.5 ppm, and the concentration of sodium salt was 30 ppm. The concentration of hydrazine in the boiler feed water was 5 ppm. After forming 80,000 shots of the fish box using the same mold as in Example 1 , the number of core vents in which all the pores are closed is counted, and the ratio to the total number is 0.5%. there were.
[0037]
(Comparative Example 1) In a foamed styrene molding plant, without using water softening treatment, the mold cooling water hardness is 25 ppm and the sodium salt concentration is 15 ppm. After forming 40,000 shots, the mold was disassembled for maintenance, and the number of core vents whose pores were completely blocked was measured, and the ratio was 17%. The concentration of hydrazine in the boiler feed water was 5 ppm.
[0038]
【The invention's effect】
In in-mold foam molding using foamable particles of thermoplastic resin, blockage of the core vent on the mold surface is prevented, resulting in molding defects such as uneven heating, and excessive molding time to avoid it Was able to be prevented. In addition, man-hours for maintaining the closed mold were reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout view showing an example in which a line for bypassing a water softener is provided, while boiler supply water is treated by a deoxygenation device.
FIG. 2 is a layout view showing an embodiment of the present invention and showing an example in which a compartment is provided in a pit of mold cooling water.
FIG. 3 is a layout diagram showing an example in which sodium ions are added .
FIG. 4 is an arrangement view showing an example in which an outlet line of a water softener is connected to an inlet of a mold cooling water feed pump .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foam styrene molding machine 2 Water softener 3 Mold cooling water line feed pump 4 Mold cooling water pit 5 Mold cooling water feed line 6 Water softener bypass line 7 Molding steam line 8 Boiler 9 Boiler water supply line 10 Membrane type Deoxygenator 11 Water softener pump 12 Cylindrical compartment 13 Cushion tank 14 Air layer 15 Sodium salt aqueous solution tank 16 Sodium salt additional pump

Claims (9)

金型冷却水用ピット内に上部が開放された隔室を設け、隔室の上部をピットの液面より低くし、軟水器を金型冷却水送液ポンプ入り口より上流側に設置し、前記軟水器の出口配管を前記隔室内部に導入し、かつ、隔室から金型冷却水を金型へ送水するため金型冷却水の入り口配管を設け、前記軟水器を用いて原水の硬度を元硬度の10%〜40%にまで削減して軟水化させ、この処理水を金型冷却水として使用することを特徴とする金型冷却水の処理方法。 In the mold cooling water pit, a compartment with an open top is provided, the top of the compartment is made lower than the liquid level of the pit, and the water softener is installed upstream from the mold cooling water feed pump inlet, An outlet pipe of the water softener is introduced into the compartment, and an inlet pipe for the mold cooling water is provided to feed the mold cooling water from the compartment to the mold, and the hardness of the raw water is increased using the water softener. A method for treating mold cooling water, characterized by reducing the original hardness to 10% to 40% and softening the water, and using the treated water as mold cooling water. 軟水器にバイパスラインとバルブを設け、該バルブによりバイパスラインの未処理原水の流量を調整することにより、原水の硬度を元硬度の10%〜40%にまで軟水化することを特徴とする請求項1記載の処理方法。The bypass line and valve is provided in the water softener, by adjusting the flow rate of the untreated raw water bypass line by the valve, characterized by softening up to 10% to 40% of the original hardness hardness of raw water according Item 2. A processing method according to Item 1 . 金型冷却水にナトリウムイオンを添加することを特徴とする請求項1または2記載の処理方法。The treatment method according to claim 1 or 2 , wherein sodium ions are added to the mold cooling water. 軟水器を用いてナトリウムイオンを添加する請求項3記載の処理方法。The processing method of Claim 3 which adds sodium ion using a water softener. ナトリウムイオンの添加にナトリウム塩の水溶液を用いる請求項3または請求項4記載の処理方法。The processing method according to claim 3 or 4 , wherein an aqueous solution of sodium salt is used for addition of sodium ions. ナトリウム塩として、炭酸水素ナトリウムを用いる請求項5記載の処理方法。The processing method according to claim 5 , wherein sodium bicarbonate is used as the sodium salt. ナトリウム塩として、ヘキサメタリン酸ソーダを用いる請求項5記載の処理方法。The processing method according to claim 5 , wherein sodium hexametaphosphate is used as the sodium salt. 金型冷却水を軟水化しかつ、ボイラー給水中の残留ヒドラジン濃度を0.5ppm以下にする請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の処理方法。The processing method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the mold cooling water is softened and the residual hydrazine concentration in the boiler feed water is set to 0.5 ppm or less. 膜式脱酸素装置を用いてボイラー給水中の溶存酸素濃度を減少させることにより、ボイラー給水中へのヒドラジン添加量を削減し、ボイラー給水中の残存ヒドラジン濃度を0.5ppm以下にする請求項8記載の処理方法。By reducing the film dissolved oxygen concentration in the boiler feed water using a deoxygenation apparatus, according to claim 8 which reduces the hydrazine addition amount of the boiler feedwater, the residual hydrazine concentration in the boiler feedwater below 0.5ppm The processing method described.
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