JPH06287785A - 油分洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】洗浄液のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭ
Ｐ）の濃度を所望の目標値に調節して効率的な洗浄を行
い得るように改良された油分洗浄方法を提供する。 【構成】表面に油分が付着している被洗浄物をＮＭＰ及
び水を含み且つ水の割合が３０重量％未満である洗浄液
で洗浄して該被洗浄物に付着している油分を除去するに
際し、上記洗浄液の密度を測定し、この測定値と、予め
作成した密度とＮＭＰ濃度との関係式に基づいて洗浄液
中のＮＭＰ濃度を計算し、得られた計算値に基づいて洗
浄液中のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節する。また
は、洗浄液の密度測定の代わりに、超音波濃度計にて上
記洗浄液中のＮＭＰ濃度を測定し、得られた測定値に基
づいて洗浄液中のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油分洗浄方法に関する
ものであり、詳しくは、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
（以下「ＮＭＰ」と言う）及び水を含む洗浄液を使用
し、被洗浄物の表面に付着している油分を洗浄除去する
に際し、洗浄液のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節して
効率的な洗浄を行い得るように改良された油分洗浄方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】精密機械部品、電気部品などの切削加工
工程では、被加工材料と切削工具との間の摩擦の低減、
発生する多量の摩擦熱の除去、切屑の洗い流し、切削工
具の寿命の延長、仕上面の平滑化などの目的で切削油な
どが使用されている。従って、これらの部品の仕上げに
おいては、付着した油を洗浄して除去する必要がある。

【０００３】従来、上記の洗浄においては、ケロシン、
ベンゼン、キシレン等の炭化水素系溶剤、トリクロロエ
チレン、テトラクロロエチレン等の塩素系溶剤、トリク
ロロトリフルオロエタン等のフロン系溶剤が使用されて
いる。しかしながら、炭化水素系溶剤、殊に、ベンゼ
ン、キシレン等は毒性が高く、しかも、労働安全法上の
有害物に指定されていることもあり、取り扱いの面で危
険性および煩雑さを伴う。また、塩素系の溶剤、フロン
系の溶剤も、安全性、環境汚染などの面で問題がある。
そこで、本発明者等は、先に、特願平４−９９３８７
号、特願平４−２０２４３１〜２０２４３４号などにお
いて、油分に対する洗浄性に優れ、且つ、安全性や環境
汚染の問題のない洗浄液、当該洗浄液を使用した洗浄方
法および洗浄装置について提案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の提案
方法および装置においては、洗浄液を加温下で連続的に
使用した場合、特に、洗浄液中にガスを吹き込んで洗浄
する場合には、水が蒸発して洗浄液中のＮＭＰ濃度が徐
々に上昇して引火性を有することとなり、消防法で言う
危険物の領域に入るため洗浄液の濃度（ＮＭＰ濃度）を
厳密に管理する必要があることが判明した。本発明は、
斯かる実情に鑑みなされたものであり、その目的は、洗
浄液のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節して効率的な洗
浄を行い得るように改良された油分洗浄方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は２発
明から成り、第１の発明の要旨は、表面に油分が付着し
ている被洗浄物をＮ−メチル−２−ピロリドン及び水を
含み且つ水の割合が３０重量％未満である洗浄液で洗浄
して該被洗浄物に付着している油分を除去するに際し、
上記洗浄液の密度を測定し、この測定値と、予め作成し
た密度とＮ−メチル−２−ピロリドン濃度との関係式に
基づいて洗浄液中のＮ−メチル−２−ピロリドン濃度を
計算し、得られた計算値に基づいて洗浄液中のＮ−メチ
ル−２−ピロリドン濃度を所望の目標値に調節すること
を特徴とする油分洗浄方法に存し、第２の発明の要旨
は、第１の発明において、洗浄液の密度測定の代わり
に、超音波濃度計にて上記洗浄液中のＮ−メチル−２−
ピロリドン濃度を測定し、得られた測定値に基づいて洗
浄液中のＮ−メチル−２−ピロリドン濃度を所望の目標
値に調節することを特徴とする油分洗浄方法に存する。

【０００６】以下、本発明を詳細にする。本発明におい
ては、洗浄液として、ＮＭＰ及び水を含み且つ水の含有
量が３０重量％未満である洗浄液を使用する。水の割合
は、好ましくは１３重量％以上であってＮＭＰ濃度とし
ては８７重量％以下の洗浄液が好適に使用される。洗浄
液中の水の含有量が１３重量％未満では脱脂洗浄効果の
持続性に問題がある。すなわち、繰返し使用する際の油
分の洗浄剤への溶解性が高くなるため、エマルジョン化
して付着油分が多くなるという問題がある。また、消防
法上の危険物として取扱う必要がある。一方、洗浄液中
の水の含有量が３０重量％以上では、後述するように、
密度とＮＭＰ濃度との関係に直線性が得らず、本発明方
法に従った濃度調節を行うことが出来ない。

【０００７】これに対し、洗浄液中の水の含有量が１０
重量％以上で３０重量％未満の場合は、脱脂された油分
が溶解せずに浮上分離し易いため、洗浄液の繰返し使用
が長時間可能であり、洗浄液の全量回収または定期的入
替をしなくてよいばかりでなく、且つ、非危険物として
取扱うことが出来るので好ましい。

【０００８】また、洗浄液に少量のアルカリ化合物を添
加するならば、塗膜の剥離効果が向上し、より一層優れ
た洗浄効果が得られる。この場合、アルカリ化合物の濃
度は、洗浄液中の濃度で１００ｐｐｍ以上、特に、３０
０〜５０００ｐｐｍとするのが好ましい。アルカリ化合
物としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水
酸化物、炭酸塩、酢酸塩などの他、有機アミン等が挙げ
られるが、特に、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または水酸化カルシウム等の
アルカリ土類金属の水酸化物が好ましい。

【０００９】本発明の油分洗浄方法において、洗浄温度
は、通常２０〜１００℃、好ましくは４０〜８０℃の範
囲から選ばれる。洗浄方法としては、浸漬洗浄法、超音
波洗浄法、揺動洗浄法、スプレー洗浄法などの各種の洗
浄方法を任意に採用することが出来る。特に、洗浄槽に
ガスを分散導入することにより、被洗浄物から油分を剥
離させて浮上分離させた後、連続的に洗浄槽外に分離除
去する浸漬洗浄法は好適な方法である。

【００１０】以下、上記の浸漬洗浄方法につき詳述す
る。被洗浄物から剥離除去された油分は、密度差により
浸漬槽内を浮上して来る。この場合、ガス吹き込みによ
り浸漬槽内に気泡を導入するならば、気泡に付着した油
分の密度が下がり、油分がより一層浮上し易くなる。ガ
ス吹き込み量は、洗浄液１リットル当り０．２〜２０Ｎ
ｌ／分の範囲で十分である。なお、ガス吹き込みの代わ
りに、例えば、超音波振動を利用して油分の浮上分離を
促進することも出来る。

【００１１】上記した浸漬洗浄方法は、具体的には、図
１に示す洗浄装置により容易に実施することが出来る。
図１は、本発明の実施に好適な洗浄装置を示す断面説明
図であり、当該洗浄装置は、洗浄液（１）を収容する洗
浄槽（２）、被洗浄物（１０）を吊持するための網篭
（３）、洗浄槽（２）の温度調節を行うための、熱媒の
導入口（４Ａ）及び排出口（４Ｂ）を有するジャケット
（４）、洗浄槽（２）の下部に設けられた、スプレーノ
ズル（５Ａ）を有する空気または窒素などのガスのスプ
レーヘッダー（５）、洗浄液（１）中の浮上した油分を
分離回収するためのオイルスキマー装置（６）及び油分
回収槽（７）により主として構成されている。

【００１２】上記の洗浄装置を使用して被洗浄物（１
０）の洗浄を行うには、表面に油分が付着した被洗浄物
（１０）を網篭（３）の中に入れて洗浄槽（２）内に降
下させ、洗浄液（１）中に浸漬させる。そして、洗浄槽
（３）の下部から空気または窒素ガスをスプレーノズル
（５Ａ）により吹き込み分散させ、被洗浄物（１０）に
ガス分散流が当たるようにして付着している油分を剥離
除去させる。また、洗浄槽（２）への洗浄液またはＮＭ
Ｐや水の洗浄液成分は、ニューフィードライン（１１）
から供給し、新しい洗浄液の補給、または、洗浄液の組
成調節のための水またはＮＭＰの補給が行われる。

【００１３】被洗浄物（１０）から剥離され、浮上した
油分（８）は、若干の洗浄液と共にオイルスキマー装置
（６）により分離され、油分回収槽（７）に回収され
る。油分回収槽（７）に回収された回収油分液（９Ａ）
と回収洗浄液（９Ｂ）とは、常法に従ってそれぞれ処理
され、必要に応じて再利用される。回収洗浄液（９Ｂ）
は、そのまま、洗浄槽（３）に返送することも出来る。
油分が除去された被洗浄物（１０）は、引き上げられ、
必要に応じ、水洗して乾燥する。

【００１４】なお、図１に示す装置による洗浄方法は、
本発明の一例であって、本発明の洗浄方法は、斯かる装
置による洗浄方法に限定されるものではない。例えば、
洗浄の際、細かい被洗浄物（１０）は、図示したように
網篭（３）に入れて洗浄されるが、大きな被洗浄物は、
網篭に入れず直接洗浄することが出来る。また、被洗浄
物（１０）の浸漬方式としては、洗浄槽（２）内部に固
定金具を設け、これに被洗浄物（１０）を固定して洗浄
する方式を採用することが出来る。更に、浮上油分の分
離除去方式としては、オイルスキマー装置の他、オーバ
ーフロー方式、その他の方式を採用することが出来、ま
た、洗浄槽の加温方式としては、図示の熱媒方式の他、
スチーム方式、直接加温方式などの各種の方式を採用し
得る。

【００１５】また、被洗浄物（１０）としては、電子部
品、電機部品、精密機械部品、樹脂加工部品、光学部品
などの精密部品、機械部品、自動車部品およびその組立
加工固定に使用される治工具類などが挙げられる。具体
的には、電子部品としては、プリント配線基板、ＩＣリ
ードフレーム、コンデンサー、液晶表示器、半導体材料
などが挙げられる。電機部品としては、コータ用コア等
の部品、マグネット、ブラシ、ハウジングなどの電動機
部品などが挙げられる。精密機械部品としては、ベアリ
ング、ミシン部品、加工用部品などが挙げられる。光学
部品としては、レンズ等が挙げられる。機械部品として
は、軸受、歯車、各種機械部品などが挙げられる。自動
車用部品としては、エンジン部品、ミッションギヤ、ギ
ャブレター等が挙げられる。また、このような部品の組
立加工工程で使用される治具、工具類としては、上記精
密部品を製造、成形、加工、組立、仕上げ等の各種工程
において取り扱われる治具、工具などが挙げられる。そ
して、被洗浄物（１０）に付着する油分としては油脂、
機械油、切削油、グリース等が挙げられる。

【００１６】本発明は、上述のような洗浄方法におい
て、洗浄液のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節して効率
的な洗浄を行い得るように改良したものである。そし
て、洗浄液のＮＭＰ濃度の調節は、次の２つの態様によ
って行うことが出来る。

【００１７】先ず、第１の態様について説明する。第１
態様においては、洗浄液の密度を測定し、この測定値
と、予め作成した密度とＮＭＰ濃度との関係式に基づい
て洗浄液中のＮＭＰ濃度を計算し、得られた計算値に基
づいて洗浄液中のＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節す
る。

【００１８】洗浄液の密度の測定は、洗浄槽内の洗浄液
の一部を採取して行うことも出来るが、例えば、洗浄槽
（２）にバイパス循環路（図示せず）を設け、当該バイ
パス循環路に上記の液体密度計を設置することにより、
オンライン方式を採用するのが好ましい。液体密度計と
しては、具体的には、振動管またはダイヤフラムの固有
振動数が測定流体の密度変化に応じて反比例変化するこ
とを応用した振動式、皮下の全反射角度が通過路の測定
流体密度によって変化することを応用した光屈折式、γ
線の減衰率を応用した放射線式などがある。なお、洗浄
装置の形式によっては、液体密度計の設置場所は、上記
に限らず、例えば、別途に設けられた油分離層に設置す
ることも可能である。

【００１９】また、上記の予め作成した密度とＮＭＰ濃
度との関係式とは、通常、ＮＭＰと水の各種混合比の溶
液を調製し、密度とＮＭＰ濃度との関係について作成し
た検量線である。ところで、密度とＮＭＰ濃度との検量
線は、広い濃度範囲において直線関係とならず、水の割
合が３０重量％の付近において密度は最大値を採る。し
かしながら、水の割合が３０重量％未満の範囲では、密
度とＮＭＰ濃度との検量線は、十分な精度で直線関係と
なる。従って、本発明で使用する、水の割合が３０重量
％未満の洗浄液においては、洗浄液の密度を測定し、上
記の検量線から洗浄液中のＮＭＰ濃度を計算することが
出来る。

【００２０】次に、第２の態様について説明する。第２
の態様においては、超音波濃度計にて洗浄液中のＮＭＰ
濃度を測定し、得られた測定値に基づいて洗浄液中のＮ
ＭＰ濃度を所望の目標値に調節する。超音波濃度計は、
超音波の伝播速度が密度によって変化する原理を利用し
た濃度計である。超音波濃度計によるＮＭＰ濃度の測定
は、前記と同様に、洗浄槽（２）に設けられたバイパス
循環路に超音波濃度計を設置することにより、オンライ
ン方式で行われる。なお、洗浄装置の形式によっては、
前記と同様に、超音波濃度計の設置場所は、上記に限ら
ず、例えば、別途に設けられた油分離層に設置すること
も可能である。

【００２１】そして、第１及び第２の態様においても、
洗浄液の温度が変化すると測定結果が異なるため、密度
または超音波を測定する洗浄液の温度を略一定にする必
要がある。斯かる温度制御は、洗浄槽（２）内の洗浄液
全体について行うことも出来るが、前記のバイパス循環
路に液体密度計や超音波濃度計を設置する場合は、バイ
パス循環路を通過する洗浄液について行うことも出来
る。しかしながら、後者の場合は、バイパス循環路を通
過する洗浄液と洗浄槽（２）内の洗浄液との温度差に基
づく濃度補正が必要となる。

【００２２】前記の測定値を参照して洗浄液中のＮＭＰ
濃度を所望の目標値に調節する濃度調節の手段として
は、通常は水を添加すればよいが、場合によってはＮＭ
Ｐを添加する。斯かる添加操作は、マニュアルでもよい
し、測定装置と連動した制御装置を設置して自動化する
ことも出来る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により更
に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以
下の実施例および比較例においては、図１に示す洗浄装
置であって、洗浄槽にバイパス循環路を設け、当該バイ
パス循環路に循環ポンプを配置した洗浄装置を使用した
（バイパス循環路および循環ポンプは図示を省略してあ
る）。

【００２４】実施例１ 網篭の中に２０個のテストピース（材質：ＳＳ−２０、
２．９８ｃｍ×４．９８ｃｍ×０．３ｃｍ厚さ）をラン
ダムに入れ、切削油中に浸漬した後、引き上げた。ＮＭ
Ｐと水との混合物（８０／２０重量比）からなる洗浄液
を収容し、且つ、バイパイ循環路に振動式密度計を設置
した洗浄槽に上記の網篭を３分間浸漬した後、取り出し
た。そして、斯かる操作を５分間隔で連続的に行った。
洗浄槽の液温は６０℃とし、洗浄槽の空気の吹き込み量
は洗浄液１リットル当り８．３Ｎｌ／分とし、浮上油分
はオイルスキマー装置により分離回収を行った。

【００２５】振動式密度計により洗浄液の密度を測定
し、この測定値と、予め作成した密度とＮＭＰとの関係
式に基づいて洗浄液中のＮＭＰ濃度を計算し、得られた
計算値に基づいて洗浄液中のＮＭＰ濃度を８０重量％に
維持すべく水を添加した。洗浄槽内の洗浄液中のＮＭＰ
濃度の推移を図２に示す。

【００２６】実施例２ 実施例１において、振動式密度計の代わりに超音波濃度
計を使用した以外は、実施例１と同様にしてテストピー
スの浸漬洗浄を行い、超音波濃度計の測定値に基づいて
洗浄液中のＮＭＰ濃度を８０重量％に維持すべく水を添
加した。洗浄槽内の洗浄液中のＮＭＰ濃度の推移は図２
に示す結果とほぼ同様であった。

【００２７】比較例１ 実施例１において、洗浄液の濃度調節を行わない以外
は、実施例１と同様にしてテストピースの浸漬洗浄を行
った。洗浄槽内の洗浄液中のＮＭＰ濃度の推移を図２に
示す。

【００２８】図２に示す実施例１及び比較例１の結果か
ら明らかな通り、本発明によれば、洗浄液の組成が略一
定に維持され、長期に渡り安定した洗浄効果が達成出来
ると共に安全管理も容易である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、洗浄液の
ＮＭＰ濃度を所望の目標値に調節して効率的な洗浄を行
い得るように改良された油分洗浄方法が提供され、本発
明の工業的価値は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄方法の実施に好適な洗浄装置を示
す断面説明図である。

【図２】洗浄時のＮＭＰ濃度の経時変化を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ ：洗浄液 ２ ：洗浄槽 ３ ：網篭 ５ ：スプレーヘッダー ５Ａ：スプレーノズル ６ ：オイルスキマー装置 ７ ：油分回収槽 ８ ：油分 ９Ａ：回収油分液 ９Ｂ：回収洗浄液 １０：被洗浄物 １１：ニューフィードライン

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 (Ｃ１１Ｄ 7/60 7:50 7:04） (72)発明者 坪井 司 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内 (72)発明者 川原田 敦 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内 (72)発明者 永易 治樹 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目２番12号 三 菱化成エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に油分が付着している被洗浄物をＮ
   −メチル−２−ピロリドン及び水を含み且つ水の割合が
   ３０重量％未満である洗浄液で洗浄して該被洗浄物に付
   着している油分を除去するに際し、上記洗浄液の密度を
   測定し、この測定値と、予め作成した密度とＮ−メチル
   −２−ピロリドン濃度との関係式に基づいて洗浄液中の
   Ｎ−メチル−２−ピロリドン濃度を計算し、得られた計
   算値に基づいて洗浄液中のＮ−メチル−２−ピロリドン
   濃度を所望の目標値に調節することを特徴とする油分洗
   浄方法。
2. 【請求項２】 表面に油分が付着している被洗浄物をＮ
   −メチル−２−ピロリドン及び水を含み且つ水の割合が
   ３０重量％未満である洗浄液で洗浄して該被洗浄物に付
   着している油分を除去するに際し、超音波濃度計にて上
   記洗浄液中のＮ−メチル−２−ピロリドン濃度を測定
   し、得られた測定値に基づいて洗浄液中のＮ−メチル−
   ２−ピロリドン濃度を所望の目標値に調節することを特
   徴とする油分洗浄方法。