JP5300122B2

JP5300122B2 - 鋼帯の洗浄方法

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Publication number: JP5300122B2
Application number: JP2007337525A
Authority: JP
Inventors: 英二名越
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Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: JP2009155708A

Description

本発明は、鋼帯の洗浄方法に関する。本発明の鋼帯の洗浄方法は、例えば、冷間圧延鋼帯の製造方法において、冷間圧延鋼帯表面の汚れの除去に好適に用いられる。

従来、各種工業物品の製造工程において、汚れの付着した各種工業用部品は、洗浄剤による洗浄が施された後に、すすぎ水等のリンス剤により清浄化する洗浄工程が施される。かかる洗浄工程において、金属部品、メッキ部品、塗装部品、電子部品等の各種部品を、洗浄剤により洗浄した後、当該洗浄に用いた洗浄排水を減圧蒸留等により処理すると共に、その処理水をすすぎ水として、循環して使用することが報告されている（例えば、特許文献１）。

一方、冷間圧延等により得られた、鋼帯の洗浄工程では、洗浄剤により洗浄した後、水又は防錆剤を含む水溶液をリンス剤として用いることは報告されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。しかし、特許文献１における被洗浄物である金属部品等に比べ、鋼帯は圧延油や防錆油等が広い面積にわたり付着している。そのため、鋼帯の洗浄工程では、リンス工程において、すすぎ水を循環使用しても十分なリンス効果を得られない。そのため、鋼帯の洗浄において、前記リンス剤は、いずれも、非循環式で供給されており、排水として処理されていた。
特開平５−１１５８５７号公報特開平９−２９６２８４号公報特開平１１−２６９６７８号公報

鋼帯の洗浄方法において、リンス剤として水を用いる場合には、２５℃（常温）でリンス工程を行うと、乾燥性（水切り性）不足が生じる。そのため、水を用いたリンス工程では、通常、リンス剤を６０〜８０℃程度に昇温して行われている。しかし、かかるリンス工程には水の昇温のための蒸気コストがかかる。当該コストを削減して、２５℃（常温）でリンス工程を効率よく行うため、リンス剤として界面活性剤を含有する水溶液が用いられる。かかる界面活性剤を含有するリンス剤によれば、鋼帯表面を疎水化、好ましくは撥水化して、鋼帯表面の全部の水切り性を向上し、乾燥性を向上させることができる。しかし、リンス剤として界面活性剤を含有する水溶液を用いると、リンス剤の排水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）が増加する問題がある。一方、近年の環境規制強化の要請に応じて、鋼帯の洗浄方法におけるリンス工程においても、リンス剤を循環使用することが求められることが予想されるが、界面活性剤を含有する水溶液を循環使用した場合には、多くの場合、安定したリンス効果が得られない。

本発明は、鋼帯の洗浄方法におけるリンス工程において、特定のリンス剤として界面活性剤を含有する水溶液を用いて、かつ、該リンス剤を循環して使用しても、安定したリンス効果が得られる鋼帯の洗浄方法を提供すること、また、当該鋼帯の洗浄方法を用いた冷間圧延鋼帯の製造方法を提供することを目的とする。

即ち、本発明は、鋼帯に付着する汚れを洗浄剤により洗浄する洗浄工程（１）と前記洗浄工程（１）が施された後の前記鋼帯をリンス剤によりリンスするリンス工程（２）を有する鋼帯の洗浄方法であって、
前記リンス工程（２）で用いるリンス剤は、下記一般式（１）：

（式中、Ｒ¹は炭素数１４〜１８の炭化水素基を示し、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜３の炭化水素基を示す。Ｘ^‐は無機アニオン又は有機アニオンを示す。）で表されるカチオン性界面活性剤（ａ）を含有する水系組成物であり、かつ、
前記リンス工程（２）では、前記鋼帯にリンス剤を接触させる工程を少なくとも一つ有し、かつ、前記少なくとも一つのリンス剤を接触させる工程において、リンス剤の少なくとも一部を循環して使用する、鋼帯の洗浄方法、に関する。

また本発明は、鋼帯を圧延油の存在下で冷間圧延する冷間圧延工程（Ａ）と、圧延された鋼帯に付着する圧延油を洗浄剤により洗浄する洗浄工程（１）及び前記洗浄工程（１）が施された後の前記鋼帯をリンス剤によりリンスするリンス工程（２）を含む洗浄工程（Ｂ）とを含む冷間圧延鋼帯の製造方法であって、前記洗浄工程（Ｂ）において、前記鋼帯の洗浄方法を用いる冷間圧延鋼帯の製造方法、に関する。

本発明の鋼帯の洗浄方法では、リンス工程（２）において、特定のカチオン性界面活性剤を含有する水系組成物を用いており、本発明以外のリンス剤に比べて、実用上、優れたリンス効果の耐久性（持続性）を満足しており、循環使用するのに好適である。更に、本発明では、リンス剤の少なくも一部を循環して使用するため、リンス排液のＣＯＤを低く抑制することができる。

本発明の鋼帯の洗浄方法は、鋼帯に付着する汚れを洗浄剤により洗浄する洗浄工程（１）と、前記洗浄工程（１）が施された後の前記鋼帯をリンス剤によりリンスするリンス工程（２）を有する。

前記洗浄工程（１）では、常法の条件に従って、鋼帯に付着する圧延油等の汚れを洗浄剤により洗浄する。鋼帯は、いずれの金属であってもよいが、防錆の観点から鉄が好ましい。洗浄剤として、例えば特開平１０−２８０１７９号公報、特開平１０−３２４９００号公報に記載されているようなアルカリ洗浄剤を用いることができる。また、場合によっては、電解洗浄を更に用いてもよい。また、酸洗浄の時は、鋼板表面に生成した酸化被膜を酸洗浄剤により除去する。

アルカリ洗浄剤は、アルカリ剤を含有する水溶液が用いられる。アルカリ剤は、油汚れの除去性を確保するため、水溶性のアルカリ剤であればいずれのものも使用できる。具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、オルソ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、セスキ珪酸ナトリウム等の珪酸塩、リン酸三ナトリウム等のリン酸塩、炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム等の炭酸塩、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩等が挙げられる。二種以上の水溶性アルカリ剤を組み合わせてもよい。アルカリ剤の含有量は、アルカリ洗浄剤中の０．１〜１０重量％であるのが好ましい。

前記アルカリ洗浄剤には、アルカリ剤に加えて、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等の非イオン界面活性剤；鉄石けん等の汚れに作用して鉄イオン等をキレートし、脂肪酸石けんにして汚れを溶解し易くして、洗浄性を向上させるキレート剤；保存時の安定性と、保存後の効果の安定性を確保する観点から、脂肪族カルボン酸又はその塩等を加えることができる。更に、本発明の洗浄剤には任意の添加剤を加えることができ、例えば、一般的に使用されている洗浄性を向上させる有機ビルダー等の添加剤を、ＣＯＤ及びコストの上昇を考慮した上で配合することが可能である。

前記アルカリ洗浄剤中の、アルカリ剤以外の成分の割合は適宜に決定されるが、アルカリ剤１重量部に対して、１重量部以下、更には０．１〜０．５重量部であるのが好ましい。また、アルカリ洗浄剤は、アルカリ剤およびアルカリ剤以外の成分を含む不揮発分の割合が、１〜１０重量％になるように、アルカリ剤以外の成分の割合を調整するのが好ましい。

前記洗浄工程（１）後にはリンス工程（２）を施して、洗浄剤及び残存している圧延油を除去する。リンス工程（２）に用いるリンス剤としては、下記一般式（１）：

（式中、Ｒ¹は炭素数１４〜１８の炭化水素基を示し、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜３の炭化水素基を示す。Ｘ^‐は無機アニオン又は有機アニオンを示す。）で表されるカチオン性界面活性剤（ａ）を含有する水系組成物を用いる。

一般式（１）において、Ｒ¹は炭素数１４〜１８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基が好ましくい。Ｒ¹は炭素数１６〜１８が更に好ましい。例えば、ミリスチル（テトラデシル）基、パルミチル（ヘキサデシル）基、ステアリル（オクタデシル）基、オレイル基等が挙げられる。

Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は、同一又は異なって、水素原子又はメチル基、エチル基、イソプロピル基等の炭素数１〜３の炭化水素基を示す。

Ｘ^‐の具体例としては、Ｃｌ^‐、Ｂｒ^‐等のハロゲンイオン、酢酸、乳酸もしくはクエン酸等の有機酸からプロトンを除去した有機陰イオン、炭素数１〜５のアルキルサルフェートイオン（ＣＨ₃ＯＳＯ_３ ^‐、Ｃ₂Ｈ₅ＯＳＯ_３ ^‐、Ｃ₃Ｈ₇ＯＳＯ_３ ^‐等）、アルキル炭酸イオン（ＣＨ₃ＯＣＯ_２ ^‐）、アルキルホスフェートイオン等を挙げることができ、設備の防錆の観点から、酢酸、乳酸もしくはクエン酸等の有機酸からプロトンを除去した有機陰イオン、アルキル炭酸イオン（ＣＨ₃ＯＣＯ_２ ^‐）、アルキルホスフェートイオンがより好ましく、酢酸からプロトンを除去した有機陰イオンが更に好ましい。

前記（ａ）成分の、具体的としては、好ましくは、ミリスチルアミン、ミリスチルジメチルアミン、パルミチルアミン、パルミチルジメチルアミン、ステアリルアミン、ステアリルジメチルアミン、オレイルアミン、オレイルジメチルアミンの酸中和物あるいは４級アンモニウム塩が挙げられ、循環使用に対するリンス性の維持の観点から、パルミチルアミン、パルミチルジメチルアミン、ステアリルアミン、ステアリルジメチルアミン、オレイルアミン、オレイルジメチルアミンがより好ましく、オレイルアミンが更に好ましい。酸中和物の場合は、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴の内、少なくとも１つは水素原子となる。

酸中和物を得るための好ましい酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、ギ酸、マレイン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、アジピン酸、スルファミン酸、トルエンスルホン酸、乳酸、ピロリドン−２−カルボン酸、コハク酸等が挙げられ、４級アンモニウム塩を得るための好ましい４級化剤としては、塩化メチル、塩化エチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジ−ｎ−プロピル等の一般的なアルキル化剤が挙げられ、焼鈍工程を通じて、前記（ａ）成分が残留し難いことと、製品安定性の観点から、リン酸、酢酸、ギ酸がより好ましく、酢酸が更に好ましい。

前記（ａ）成分で表される化合物は、例えば、ミリスチルアミンの酢酸塩、ミリスチルトリメチルアンモニウムクロライド、パルミチルアミンの酢酸塩、パルミチルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルアミンの酢酸塩、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オレイルアミンの酢酸塩等が好ましく、オレイルアミンの酢酸塩が更に好ましい。

本発明で用いるリンス剤は、前記（ａ）成分を含有する水系組成物であり、水系媒体としては、水が用いられる。水としては、脱イオン水、イオン交換水、水道水、工業用水等が好ましく用いられる。生産性の観点からは、工業用水が好ましい。

前記水系組成物中の前記（ａ）成分の含有量は、鋼帯表面を充分に疎水化、好ましくは撥水化すると共に、過剰の前記（ａ）成分が鋼帯に付着して、その後の焼鈍工程やメッキ工程の障害とならない観点から、０．００３〜０．１重量％が好ましく、０．００５〜０．０８重量％がより好ましく、０．０１〜０．０５重量％が更に好ましい。

本発明においてリンス剤として用いる水系組成物は、前記（ａ）成分に加えて、当該カチオン性界面活性剤の鋼帯への吸着を向上させるために、下記一般式（２）：
Ｒ⁵−Ｏ−｛（ＥＯ）_ｍ／(ＡＯ)_ｎ｝Ｈ（２）
（式中、Ｒ⁵は炭素数１２〜１８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ＡＯは炭素数３〜４のアルキレンオキシ基、ｍはＥＯの平均付加モル数を示し、１〜３５の数であり、ｎはＡＯの平均付加モル数を示し、０〜３５である。（ＥＯ）_ｍ／(ＡＯ)_ｎはＥＯがｍ個とＡＯがｎ個とが配列して付加していることを表し、これらの配列はブロックでもランダムでもよい。）で表される非イオン性界面活性剤（ｂ）を含有することができる。本発明のリンス剤には、１種以上の前記（ｂ）成分を用いることができる。カチオン性界面活性剤の鋼帯への吸着性の確保と抑泡性の観点から、ｍは、好ましくは３〜３０、より好ましくは５〜２０である。ｎは好ましくは３〜３０、より好ましくは５〜２５である。

一般式（２）において、ＡＯは、プロピレンオキシ基（以下、ＰＯと略す。）、テトラメチレン基等の炭素数３〜４のアルキレンオキシ基を意味する。ＡＯは同一であってもよく、異なるものであってもよい。また、一般式（２）中の、｛（ＥＯ）_ｍ／(ＡＯ)_ｎ｝は、前記ＥＯと前記ＡＯの配列に制限はなく、ブロック体でも、ランダム体でもよいことを示す。

前記（ｂ）成分は、少ない量で前記（ａ）成分の吸着促進効果を発揮するために、臨界ミセル濃度（２５℃）が０．０１重量％以下であるものが好ましい。

前記（ｂ）成分の臨界ミセル濃度は次の方法により測定されたものである。０．０００１重量％、０．００１重量％、０．０１重量％、０．１重量％、１重量％、１０重量％の界面活性剤水溶液の表面張力をＷｉｌｈｅｌｍｙ法により（２５℃で）測定する。いずれかの濃度を十倍したときの表面張力の低下率が５％以下となった場合、当該濃度とその（１／１０）の濃度の間を９等分した濃度の界面活性剤水溶液の表面張力をＷｉｌｈｅｌｍｙ法により（２５℃で）測定する。当該９等分した濃度の表面張力を対比し、隣り合う濃度の組み合わせにおいて表面張力の低下率が最も低い値でなおかつ低濃度を選定し、これを臨界ミセル濃度（重量基準）とする。例えば、Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ(ＥＯ)₇(ＰＯ)₂(ＥＯ)₇Ｈ（ブロック付加）について表面張力をＷｉｌｈｅｌｍｙ法により（２５℃で）測定した場合、０．０００１重量％で５８．５ｍＮ／ｍ、０．００１重量％で４２．３ｍＮ／ｍ、０．０１重量％で３５．４ｍＮ／ｍ、０．１重量％で３５．３ｍＮ／ｍ、１重量％で３５．３ｍＮ／ｍになる。濃度を十倍した時に表面張力の低下率が５％以下となるのは０．０１％重量％であるから０．００１重量％との間を９等分してさらに表面張力を測定すると０．００４重量％で３６．０ｍＮ／ｍ、０．００５重量％で３５．４ｍＮ／ｍ、０．００６重量％で３５．４ｍＮ／ｍであった。したがって０．００５重量％の時、表面張力の低下率が０％で最も低くなり、最も低濃度であるので臨界ミセル濃度はこの場合０．００５重量％になる。

また、前記（ｂ）成分は、良好な抑泡性を得る観点から、デイビス(Davies)法によるＨＬＢが１〜３であることが好ましい。尚、デイビス法によるＨＬＢは、下記式により表される値であり、下記式中の親水基の基数、親油基の基数は、「新版界面活性剤ハンドブック」，工学図書株式会社，平成８年５月１日，２３５頁の表５−１−３に記載されている値を採用する。

ＨＬＢ＝Σ［一般式（２）の親水基の基数］＋Σ［一般式（２）の親油基の基数］＋７

一般式（２）において、Ｒ⁵は炭素数１２〜１８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基であり、好ましくは炭素数１４〜１８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基である。アルキル基としては、例えば、ラウリル（ドデシル）基、ｓｅｃ−ラウリル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基等が挙げられる。

なお、前記（ｂ）成分の平均付加モルの測定は、イソプロピルアルコールに所定の非イオン性界面活性剤を３重量％溶解させたものをサンプルとして、下記の装置、カラム測定条件で行った。

ＧＣ装置：ＡｇｉｌｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ製の６８５０ＳＥＲＩＥＳＩＩ
カラム：Ａｇｉｌｅｎｔ１９０９１Ａ‐１０２ＥＵＬＴＲＡ１メチルシロキサン
測定条件：初期：６０℃，２分間ホールド、昇温速度：１０℃／分、３００℃：２０分間ホールド

具体的に、臨界ミセル濃度（２５℃）が０．０１重量％以下の一般式（２）として、以下のものから選ばれる１又はそれ以上のものが挙げられる。

Ｃ_jＨ2_j+1−Ｏ(ＥＯ)_pＨ
Ｃ_jＨ2_j+1−Ｏ(ＥＯ)_q(ＰＯ)_rＨ、（但し、ＥＯとＰＯがブロック付加したもの）
Ｃ_jＨ2_j+1−Ｏ(ＰＯ)_ｓ(ＥＯ)_ｔＨ、（但し、ＥＯとＰＯがブロック付加したもの）
Ｃ_jＨ2_j+1−Ｏ(ＥＯ)_ｕ(ＰＯ)_ｖ(ＥＯ)_ｗＨ、（但し、ＥＯとＰＯがブロック付加したもの）
Ｃ_jＨ2_j+1−Ｏ(ＥＯ)_ｘ(ＰＯ)_ｙＨ（但し、ＥＯとＰＯがランダム付加したもの）

（式中、ｊは１２〜１８の数、ｐ、ｑ、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖ、ｗ、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ平均付加モル数であり、ｐは１〜３５の数、ｑ、ｔ、ｘは１〜３５の数、ｔ、ｙは１〜３５の数であり、ｑ＋ｒ、ｓ＋ｔ、ｘ＋ｙの値はいずれも４０以下であることが好ましい。ｕは１〜３０の数、ｖは１〜３０の数、ｗは１〜３０の数であることが好ましく、但し、ｕ＋ｖ＋ｗの値は４０以下であることが好ましい。）

更に好ましくは、以下のものから選ばれる１又はそれ以上のものが挙げられる。
Ｃ₁₈Ｈ₃₅Ｏ(ＥＯ)₄Ｈ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｏ(ＥＯ)₅(ＰＯ)₂(ＥＯ)₅Ｈ、Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ(ＥＯ)₇(ＰＯ)₂(ＥＯ)₇Ｈ、Ｃ₁₆Ｈ₃₃Ｏ(ＥＯ)₇(ＰＯ)₂(ＥＯ)₇Ｈ、Ｃ₁₆Ｈ₃₃Ｏ(ＥＯ)₁₀(ＰＯ)₁₂Ｈ、Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₁₀(ＰＯ)₉Ｈ、Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₉(ＰＯ)₆Ｈ（但し、ＥＯとＰＯがランダム付加したもの）、Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₁₂(ＰＯ)₂₁Ｈ（但し、ＥＯとＰＯがランダム付加したもの）。

臨界ミセル濃度（２５℃）が０．０１重量％以下で、ＨＬＢ（デイビス法）が１〜３である一般式（２）として、Ｃ₁₈Ｈ₃₅Ｏ(ＥＯ)₄Ｈ、Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₁₂(ＰＯ)₂₁Ｈ（但し、ＥＯとＰＯがランダム付加したもの）が挙げられる。

なお、上記具体的な例示では、(ＥＯ)、(ＰＯ)は、特に記載しなければ、表示の順にブロック付加していることを示す。

前記水系組成物中に、前記（ｂ）成分を配合する場合、前記水系組成物中の前記（ｂ）成分の含有量は、前記（ａ）成分の吸着を促進し、鋼帯の疎水化を促進させる観点から、０．１重量％以下であることが好ましく、０．００３〜０．１重量％がより好ましく、０．００５〜０．０８重量％が更に好ましく、０．００５〜０．０５重量％が特に好ましい。

前記水系組成物中に、前記（ｂ）成分を配合する場合、前記（ａ）成分と（ｂ）成分の重量比は、鋼帯表面を充分に疎水化するために、（ａ）／（ｂ）＝３／７〜１０／１が好ましく、５／５〜８／２が更に好ましい。

更に、本発明のリンス剤である前記水系組成物中には、消泡剤、キレート剤、防腐剤などを含有してもよい。本発明のリンス剤として用いる水系組成物は、鋼帯表面の疎水化、好ましくは撥水化の点から、ｐＨが３〜１０であるのが好ましく、ｐＨが５〜１０であるのがより好ましく、更にはｐＨが６〜９であるのが好ましい。

本発明では、前記リンス剤を用いて、前記洗浄工程（１）が施された前記鋼帯にリンス工程（２）を施す。前記リンス工程（２）では、前記鋼帯にリンス剤を接触させる。前記接触工程としては、例えば、ブラシしながら前記リンス剤で前記鋼帯をリンスする工程（２１）、前記リンス剤をスプレーしてブラシせずに前記鋼帯をリンスする工程（２２）、その他、前記鋼帯をリンス剤に浸漬するリンス工程があげられる。前記接触工程としては、効率のよいリンス性付与の観点から、前記ブラシリンス工程（２１）及び／又は前記スプレーリンス工程（２２）を施すことが好ましく、リンスラインをコンパクトにして既存ライン間に付設できる観点から、前記スプレーリンス工程（２２）を施すことが更に好ましい。前記接触工程としては、前記ブラシリンス工程（２１）及び／又は前記スプレーリンス工程（２２）、更には前記スプレーリンス工程（２２）を施した後に、前記仕上げリンス工程（２３）を施すことができる。前記仕上げリンス工程（２３）を施すことは、余分なリンス剤を除去する点で好ましい。

前記ブラシリンス工程（２１）においては、ブラシロール間またはブラシロールと搬送ロール間に、鋼帯を搬送させながら、鋼帯およびブラシロールにスプレーすることにより、鋼帯にリンス剤を接触させる。ブラシロールの回転速度は１００〜１２００回転／分であるのが好ましく、より好ましくは５００〜１０００回転／分である。前記スプレーの条件は、スプレーヘッド圧が０．０５〜１ＭＰａが好ましく、０．１〜０．５ＭＰａがより好ましい。スプレー量は１〜１００ｍ^３／時間が好ましく、５〜６０ｍ^３／時間がより好ましい。スプレー時間は０．０１〜３０秒が好ましく、０．１〜１０秒がより好ましく、１〜１０秒が更に好ましい。ブラシの接触時間は０．０１〜３０秒が好ましく、０．１〜１０秒がより好ましい。

また、スプレーリンス工程（２２）においては、鋼帯にリンス剤を直接スプレーして、鋼帯にリンス剤を接触させる。スプレーの条件は、スプレー圧が０．０５〜１．５ＭＰａが好ましく、０．１〜１ＭＰａがより好ましい。スプレー量は１〜１００ｍ^３／時間が好ましく、５〜７０ｍ^３／時間がより好ましく、７〜６０ｍ^３／時間がさらに好ましい。スプレー時間（スプレーリンス工程における接触時間）は０．０１〜３０秒が好ましく、０．１〜１０秒がより好ましく、１〜１０秒が更に好ましい。

また、仕上げリンス工程（２３）においては、例えば、鋼帯をリンス剤に浸漬させることにより、鋼帯にリンス剤を接触させる。リンス剤への鋼帯の浸漬時間は０．１〜３０秒が好ましく、１〜１０秒がより好ましい。また、前記仕上げリンス工程（２３）では、前記浸漬リンスの他に、またはこれとともに、前記スプレーリンス工程（２２）と同様の処理を施すこともできる。

また、リンス工程（２）では、前記少なくとも一つのリンス剤を接触させる工程において、上記本発明のリンス剤を用い、かつ当該リンス剤を用いた少なくとも一つ接触工程において、用いた当該リンス剤の少なくとも一部を循環して使用する。本発明のリンス剤を循環する接触工程は、前記例示に従えば、前記ブラシリンス工程（２１）、前記スプレーリンス工程（２２）、前記仕上げリンス工程（２３）のいずれか一つの工程で循環していればよく、二つ以上の接触工程または全部の接触工程において、本発明のリンス剤を循環してもよい。なお、上記本発明のリンス剤を用いていないリンス工程では、リンス剤として水または本発明以外のリンス剤を用いることができる。本発明では、前記リンス工程（２）において、スプレーリンス工程（２２）を採用し、当該スプレーリンス工程（２２）において、本発明のリンス剤を循環するのが、リンス排液のＣＯＤを低く抑制することができて好ましい。

前記リンス工程（２）において、本発明のリンス剤を循環する工程では、当該リンス剤の少なくとも一部を循環する。即ち、当該循環において、本発明のリンス剤は、全部を循環してもよく、一部を循環してもよい。リンス剤の一部を循環する場合には、リンス剤を供給するとともに、略同量のリンス剤を排水する。前記リンス剤の循環量は、１〜１００ｍ³／時間であるのが好ましく、３〜７０ｍ³／時間であるのがより好ましく、５〜５０ｍ³／時間であるのが更に好ましい。リンス剤の循環量は、リンス剤の（スプレー）流量（ａ）から、リンス剤の排液量（投入量：ｂ）を差し引いた値（ａ‐ｂ）により決定される。リンス剤の循環率は、リンス剤の流量に対する循環量の割合（循環量／リンス剤の（スプレー）流量）として表され、全部のリンス剤を循環する場合が、循環率１００％になる。本発明では、リンス剤の循環率が１００％の場合にも、２５℃のリンス乾燥性を向上できるが、よりリンス乾燥性を向上することとリンス廃液のＣＯＤを抑制することをバランスする観点から、リンス剤の循環率は２０〜８０％が好ましく、３０〜７０％がより好ましく、４０〜６０％が更に好ましい。

本発明のリンス工程（２）において、リンス剤は、昇温するのにかかる多くの蒸気コストを低減するために、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃で用いる。

なお、本発明の洗浄方法では、前記洗浄工程（１）およびリンス工程（２）を施すが、リンス工程（２）の後に更に、水リンス工程（３）を施してもよい。水リンス工程（３）は、前記（ａ）成分を鋼帯の表面により均一化させ、鋼帯の表面全体を疎水化すると共に、過剰の（ａ）成分を除去するために行う。この水リンス工程（３）も、蒸気コストを低減するために、好ましくは５〜４０℃、より好ましくは１０〜３０℃で用いる。鋼帯を水で濯ぐのに、水中に含浸させてもよく、シャワーなどで濯ぎ洗いをしてもよい。水リンス工程（３）で含浸させる場合、通常１〜５秒が好ましく、シャワーする場合は、スプレー圧０．０５〜１．５ＭＰａで、０．１〜５秒程度が好ましい。

なお、前記洗浄工程（１）及びリンス工程（２）は、通常、鋼帯を搬送する連続したラインとして施される。鋼帯の搬送速度は、通常、３０〜１０００ｍ／分、好ましくは５０〜８００ｍ／分であり、かかる搬送ライン速度を考慮して、前記洗浄工程（１）及びリンス工程（２）における、各処理時間が設定される。

以下に、リンス工程（２）を図面を参酌しながら説明する。図１は、洗浄工程（１）が施された、鋼帯Ｆに対して、リンス工程（２）として、ブラシリンス工程（２１）のみを施した場合である。図２は、洗浄工程（１）が施された、鋼帯Ｆに対して、リンス工程（２）として、スプレーリンス工程（２２）のみを施した場合である。図３は、洗浄工程（１）が施された、鋼帯Ｆに対して、リンス工程（２）として、スプレーリンス工程（２２）およびブラシリンス工程（２１）をこの順で施した場合である。図４、図５は、洗浄工程（１）が施された、鋼帯Ｆに対して、リンス工程（２）として、ブラシリンス工程（２１）、スプレーリンス工程（２２）および仕上げリンス工程（２３）をこの順で施した場合である。図１乃至図５において、リンス工程（２）を施した後には、乾燥工程を施すことができる。図１では、ブラシリンス工程（２１）において、図２では、スプレーリンス工程（２２）において、図３では、ブラシリンス工程（２１）およびスプレーリンス工程（２２）において、リンス剤が循環できるようになっている。図４では、ブラシリンス工程（２１）、スプレーリンス工程（２２）および仕上げリンス工程（２３）において、リンス剤が循環できるようになっているが、図５では、スプレーリンス工程（２２）においてのみリンス剤が循環できるようになっている。図５の態様では、非循環のブラシリンス工程（２１）と非循環の仕上げリンス工程（２３）を有する既存の非循環設備に、スプレーリンス工程（２２）に係る循環設備を加えることにより、既存設備を移動することなく、循環設備をコンパクトに設置できる点で好ましく、排水ＣＯＤの低減効果も大きい。なお、ブラシリンス工程（２１）において、リンス剤を循環すると循環設備が大きくなる。

図１、図３、図４、図５のブラシリンス工程（２１）では、タンクＴ１から、ポンプＰ１の作動によって、ラインＬ１２を通じて、リンス槽Ａ１にリンス剤が供給される。リンス剤を含有するリンス槽Ａ１では、鋼帯Ｆは、ブラシＢとロールＲを交互に組み合わせた一対間を通過し、スプレーノズルＳ１によって、供給されるリンス剤Ｗによってブラシリンスが施される。リンス槽Ａ１からはリンス剤ＷがラインＬ１３により排液される。図１、図３、図４では当該排液は、タンクＴ１に戻される。タンクＴ１では、ラインＬ１３からの排液をそのままラインＬ１４から排液として処理することができる。また、タンクＴ１では、ラインＬ１３からの排液を、ラインＬ１２によって循環して用いることができる。図５では、リンス槽Ａ１から、リンス剤ＷがラインＬ１３により排液されて処理される。なお、図４、図５では、タンクＴ１は、仕上げリンス工程（２３）で生じた、ラインＬ３３からの排液についても（図示していないが、スプレーリンス工程（２２）で生じた、ラインＬ２４からの排液についても）、一旦貯蔵して、前記同様にラインＬ１４から排液したり、ラインＬ１２により、ブラシリンス工程（２１）で循環使用することができる。図１、図３、図４ではタンクＴ１には、ラインＬ１１によりリンス剤Ｗが供給されるが、図５では、仕上げリンス工程（２３）で生じた、ラインＬ３３からの排液のみが、タンクＴ１に供給されている。

図２、図３、図４、図５のスプレーリンス工程（２２）では、タンクＴ２から、ポンプＰ２の作動によって、ラインＬ２２を通じて、リンス槽Ａ２にリンス剤Ｗが供給される。タンクＴ２には、ラインＬ２１によりリンス剤Ｗが供給される。リンス剤Ｗを含有するリンス槽Ａ２では、鋼帯Ｆは、スプレーノズルＳ２から、リンス剤が噴射され、直接、スプレーリンスが施される。リンス槽Ａ２からはリンス剤がラインＬ２３により排液される。当該排液は、タンクＴ２に戻される。タンクＴ２では、ラインＬ２３からの排液の一部または全部を、ラインＬ２２によって循環して用いている。一方、タンクＴ２において、リンス剤を一部循環する場合には、ラインＬ２３からの排液の一部は、ラインＬ２４から排液として処理される。

図４の仕上げリンス工程（２３）では、リンス槽Ａ３にラインＬ３１によりリンス剤Ｗが供給される。リンス槽Ａ３では、鋼帯Ｆは、スプレーノズルＳ３によって、供給されるリンス剤Ｗによってリンスが施されて、更に、リンス槽Ａ３で、浸漬リンスが施される。リンス槽Ａ３内のリンス剤は、ポンプＰ３の作動によって、ラインＬ３２を通じて、スプレーノズルＳ３に供給されて循環使用することができる。図５では、ラインＬ３０を介し、ポンプＰ３の作動によって、ラインＬ３２を通じて、リンス剤Ｗが、スプレーノズルＳ３により、リンス槽Ａ３に供給される。リンス槽Ａ３では、鋼帯Ｆは、スプレーノズルＳ３によって、供給されるリンス剤Ｗによってリンスが施されて、更に、リンス槽Ａ３で、浸漬リンスが施される。また、図４、図５では、リンス槽Ａ３からはリンス剤ＷがラインＬ３３により排液される。図４、図５では、当該排液は、タンクＴ１に導かれている。図示はしていないが、ラインＬ３３からの排液は、スプレーリンス工程（２２）と同様にして、循環して使用することができる。

また本発明では、鋼板を圧延油の存在下で冷間圧延する工程（Ａ）と、圧延された鋼板に付着する圧延油を洗浄剤により洗浄する工程（１）及び前記洗浄工程（１）が施された後の前記鋼帯をリンス剤によりリンスするリンス工程（２）を含む洗浄工程（Ｂ）とを含む冷間圧延鋼帯の製造方法を提供する。当該冷間圧延鋼帯の製造方法における、前記洗浄工程（Ｂ）では、前記の被洗浄物である冷間圧延鋼帯の表面の汚れに対し、本発明の前記洗浄工程（１）およびリンス工程（２）に好適に適用することができ、リンス剤を循環して使用するができる。

以下の各例中、％は重量％である。

実施例１〜４及び比較例１〜５
下記カチオン界面活性剤（ａ）および非イオン性界面活性剤（ｂ）を用い、表１に示す組成のリンス剤をそれぞれ調製した。リンス剤は、濃度（ｍｇ／Ｌ）になるよう脱イオン水によって希釈された水溶液として調製されたものである。（ａ）成分及び／又は（ｂ）成分は、表１中の、（ａ）成分／（ｂ）成分：重量比の通りに配合されている。各例のリンス剤のｐＨを表１に示す。これらリンス剤について、下記鋼帯について下記洗浄工程（１）およびリンス工程（２）を施した後、２５℃のリンス乾燥性、及び排水ＣＯＤを以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

＜カチオン界面活性剤（ａ）＞
（ａ−１）：ミリスチルジメチルアミン・塩酸塩
（ａ−２）：パルミチルアミン・酢酸塩
（ａ−３）：オレイルアミン・酢酸塩
（ａ−４）：ステアリルジメチルアミン・リン酸塩
＜比較のカチオン界面活性剤（ａ’）＞
（ａ’−１）：デシルジメチルアミン・塩酸塩
（ａ’−２）：ラウリルアミン・酢酸塩
（ａ’−３）：ジオクチルアミン・酢酸塩
（ａ’−４）：ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド

＜非イオン性界面活性剤（ｂ）＞
（ｂ−１）：Ｃ₁₄Ｈ₂₉Ｏ(ＥＯ)₇(ＰＯ)₂(ＥＯ)₇Ｈ（ブロック付加）（臨界ミセル濃度（２５℃）：５０ｐｐｍ、ＨＬＢ（デイビス法、以下同じ）：６．９）
（ｂ−２）：Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₁₀(ＰＯ)₉Ｈ（ブロック付加）（臨界ミセル濃度（２５℃）：３０ｐｐｍ、ＨＬＢ：２．７）
（ｂ−３）：Ｃ₁₈Ｈ₃₇Ｏ(ＥＯ)₁₂(ＰＯ)₂₁Ｈ（ランダム付加）（臨界ミセル濃度（２５℃）：３０ｐｐｍ、ＨＬＢ：１．９）

＜洗浄工程（１）＞
縦７ｃｍ、横１０ｃｍにカットした厚さ０．７ｍｍの冷間圧延鋼帯（汚れ：鉄粉及び圧延油）を、下記のアルカリ洗浄剤にて浸漬（浸漬時間２秒）、電解洗浄（電解時間０．８秒、電流密度１４Ａ／ｄｍ²）し、電解洗浄層から引き上げた。

アルカリ洗浄剤：ＮａＯＨ２重量％と添加剤１重量％とを添加した水溶液（添加剤組成：ＮａＯＨ１％、グルコン酸ナトリウム１５％、エチレンジアミン４酢酸ナトリウム５％、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ＥＯの平均付加モル数：１３モル）１０％、ポリアクリル酸ナトリウム５％、水６４％）。

＜リンス工程（２）＞
上記洗浄工程（１）に続いて、図５に示すように、下記のリンス工程を順次に施した。冷間圧延鋼帯は、６０ｍ／分で搬送した。上記調製したリンス剤は、スプレーリンス工程（２２）においてのみ用い、ブラシリンス工程（２１）、仕上げリンス工程（２３）では、リンス剤として工業用水を用いた。各リンス剤は、２５℃に加温して用いた。

≪ブラシリンス工程（２１）≫：ノズル（標準扇形ノズル1/4 KSH 1565 EVER LOY，株式会社共立合金製作所製）を用い、スプレー圧は０．１ＭＰａ、スプレー量（流量）は５０ｍ³／時間で、リンス剤（工業用水）をスプレーしながら、ブラシロール洗浄試験機（昭和工業株式会社製，ナイロンブラシ製、ブラシ回転速度５００回転／分、ブラシ圧下量1mm、鋼板送り速度６０ｍ／分）でブラシリンスを行なった。
≪スプレーリンス工程（２２）≫：ノズル（標準扇形ノズル1/4 KSH 1565 EVER LOY，株式会社共立合金製作所製）を用い、スプレー圧は０．１ＭＰａ、スプレー量は１０ｍ³／時間、スプレー時間は１秒で、表１に示すリンス剤によるスプレーリンスを行なった。
≪仕上げリンス工程（２３）≫：ノズル（標準扇形ノズル1/4 KSH 1565 EVER LOY，株式会社共立合金製作所製）を用い、スプレー圧は０．１ＭＰａ、スプレー量は５０ｍ³／時間、スプレー時間は１秒間で、リンス剤（工業用水）によるスプレーリンスを行った後、リンス剤（工業用水）に２秒間浸漬した。

上記リンス工程（２）において、リンス剤の循環は、スプレーリンス工程（２２）においてのみ行った。スプレーリンス工程（２２）のリンス剤の循環率は５０％（排液量：５ｍ³／時間）とした。

＜２５℃のリンス乾燥性＞
上記処理が施された鋼帯表面の水濡れ性を面積で表す指標（ＷＢ：ウォーターブレーク）により評価した。ＷＢの測定は仕上げリンス後の鋼板の写真を撮影し、水濡れ部分の面積を方眼紙にあてはめて算出した。評価は、この値が小さい程、乾燥性が良いことを表す。

＜排水ＣＯＤ＞
スプレーリンス工程（２２）におけるリンス剤の排液のＣＯＤ（ｍｇ／Ｌ）を、工場排水試験方法（ＪＩＳＫ０１０２１７）により測定した。

実施例では本発明のカチオン性界面活性剤（ａ）を含有するリンス剤を用いて、循環率５０％で、スプレーリンス工程（２２）を施した場合の２５℃リンス時の乾燥性は全て合格である。一方、比較例のリンス剤は、本発明のカチオン性界面活性剤（ａ）を含有していないため、界面活性剤の濃度、スプレーリンス条件は、実施例と同じであるが、２５℃リンス時の乾燥性は不合格である。

実施例３−１、２
実施例３において、スプレーリンス工程（２２）のスプレー循環率を表２に示すように変えたこと以外は、実施例３と同様のリンス剤（各例のリンス剤のｐＨを表２に示す。）を用い、実施例３と同様にして、鋼帯について洗浄工程（１）およびリンス工程（２）を施した後、２５℃のリンス乾燥性、及び排水ＣＯＤを以下の方法で評価した。結果を表２に示す。

比較例６−１〜３
実施例３において、スプレーリンス工程（２２）を施さなかったこと、ブラシリンス工程および仕上げリンス工程では、工業用水の代わりに、実施例３と同様のリンス剤（各例のリンス剤の濃度、ｐＨ、温度を表２に示す。）を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、鋼帯について洗浄工程（１）およびリンス工程（２）を施した後、２５℃のリンス乾燥性、及び排水ＣＯＤを以下の方法で評価した。結果を表２に示す。

比較例７、８
実施例１と同様にして、鋼帯について洗浄工程（１）を施した。次いで、リンス剤として２５℃または７０℃の工業用水を用いて、ブラシリンス工程（２１）および仕上げリンス工程（２３）により、リンス工程（２）を施した後、２５℃のリンス乾燥性、及び排水ＣＯＤを以下の方法で評価した。結果を表２に示す。

実施例３−１ではリンス剤の循環率が１００％であり、排水ＣＯＤの問題はないが、汚れの混入量が多くなり鉄粉等にリンス剤が吸着されて経時的に２５℃リンス乾燥性は不足してくる。実施例３−２では循環率が１０％であり、実施例３の循環率５０％よりも低いため、２５℃リンス乾燥性は維持されているが、実施例３よりもＣＯＤが高い。比較例６−１〜３、比較例７、８はリンス剤を循環して使用しない場合である。比較例６−１は、実施例３と同じ組成、同じ濃度のリンス剤を用いており、２５℃リンス乾燥性は満足できるが、排水ＣＯＤが増加する。比較例６−２では、実施例３と同じ組成で、低濃度のリンス剤のため、排水ＣＯＤは幾分下がるが、２５℃リンス乾燥性は不足する。比較例６−３では実施例３と同じ組成で、リンス剤の濃度を実施例３に比べてかなり低く設定しているため、排水ＣＯＤは実施例３と同レベルには下がるが、２５℃リンス乾燥性は不合格である。比較例７はリンス剤として水を用いており、２５℃乾燥性は不合格である。比較例８では、リンス剤として水を用い、かつリンス温度を７０℃まで上げており、２５℃乾燥性を満足できるが、場合昇温のための蒸気等のエネルギーが必要になる。

本発明の洗浄方法における、ブラシリンス工程（２１）に係るリンス工程（２）を示す概略図の一例である。本発明の洗浄方法における、スプレーリンス工程（２２）に係るリンス工程（２）を示す概略図の一例である。本発明の洗浄方法における、スプレーリンス工程（２１）およびスプレーリンス工程（２２）を有するリンス工程（２）を示す概略図の一例である。本発明の洗浄方法における、スプレーリンス工程（２１）、スプレーリンス工程（２２）および仕上げリンス工程（２３）を有するリンス工程（２）を示す概略図の一例である。本発明の洗浄方法における、スプレーリンス工程（２１）、スプレーリンス工程（２２）および仕上げリンス工程（２３）を有するリンス工程（２）を示す概略図の一例である。

符号の説明

Ｆ鋼帯
Ａリンス槽
Ｔタンク
Ｓスプレー
Ｗリンス剤
Ｌライン

Claims

鋼帯に付着する汚れを洗浄剤により洗浄する洗浄工程（１）と前記洗浄工程（１）が施された後の前記鋼帯をリンス剤によりリンスするリンス工程（２）を有する鋼帯の洗浄方法であって、
前記リンス工程（２）で用いるリンス剤は、下記一般式（１）：
（式中、Ｒ¹は炭素数１４〜１８の直鎖のアルキル基又はアルケニル基を示し、Ｒ² 及びＲ ³ は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜３の炭化水素基、Ｒ ⁴ は、水素原子を示す。Ｘ^‐は、塩酸、酢酸又はリン酸からプロトンを除去したイオンを示す。）で表されるカチオン性界面活性剤（ａ）を含有する水系組成物であり、かつ、前記リンス工程（２）では、前記鋼帯にリンス剤を接触させる工程を少なくとも一つ有し、かつ、前記少なくとも一つのリンス剤を接触させる工程において、リンス剤の少なくとも一部を循環して使用し、
リンス剤の循環率が４０〜１００％である、鋼帯の洗浄方法。
前記リンス剤が、更に、下記一般式（２）：
Ｒ⁵−Ｏ−｛（ＥＯ）_ｍ／(ＡＯ)_ｎ｝Ｈ（２）
（式中、Ｒ⁵は炭素数１２〜１８の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、ＥＯはエチレンオキシ基、ＡＯは炭素数３〜４のアルキレンオキシ基、ｍはＥＯの平均付加モル数を示し、１〜３５の数であり、ｎはＡＯの平均付加モル数を示し、０〜３５である。（ＥＯ）_ｍ／(ＡＯ)_ｎはＥＯがｍ個とＡＯがｎ個とが配列して付加していることを表し、これらの配列はブロックでもランダムでもよい。）で表される非イオン性界面活性剤（ｂ）を含有する水系組成物である請求項１記載の鋼帯の洗浄方法。
前記リンス工程（２）における、前記鋼帯に前記リンス剤を接触させる工程は、ブラシしながら前記リンス剤で前記鋼帯をリンスする工程（２１）、及び／又は前記リンス剤をスプレーしてブラシせずに前記鋼帯をリンスする工程（２２）を、含む請求項１又は２記載の鋼帯の洗浄方法。
前記リンス工程（２）における、前記鋼帯に前記リンス剤を接触させる方法は、少なくとも、前記リンス剤をスプレーして前記鋼帯をリンスする工程（２２）を含み、
かつ、当該スプレーリンス工程（２２）における、
スプレーヘッド圧が０．０５〜１．５ＭＰａ、
スプレー量が０．５〜１００ｍ^３／時間、
スプレー時間が０．０１〜３０秒、
である請求項１〜３のいずれかに記載の鋼帯の洗浄方法。