JPH0941174A - 金属材料の洗浄方法およびその設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属ストリップの洗浄を炭化水素系溶剤にて
有利に行う方法について提案する。 【解決手段】 研磨処理後の金属ストリップの表面に押
しつけたブラシロールを回転しかつブラシと金属ストリ
ップとの接触面に炭化水素系溶剤を吹きつけて一次洗浄
を行い、次いで、金属ストリップの表面に押しつけたブ
ラシロールを回転しかつブラシと金属ストリップとの接
触面に温水を吹きつけて二次洗浄を行って、金属ストリ
ップ表面に付着した油分および研磨粉を除去するに当た
り、一次洗浄における雰囲気を低温度に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨処理後の金属
ストリップや線材などの金属材料の表面に付着した油分
や研磨粉を除去する金属材料の洗浄方法およびその設備
に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属材料（以下、主として「金属ストリ
ップ」の例で述べる）、例えばステンレス鋼帯、鉄板、
アルミ鋼板等は、外観上の見栄えや意匠性の向上を図る
ことを目的として研磨処理を行うのが通例である。とこ
ろが、その研磨処理後の金属ストリップの表面には、当
然油分や研磨粉が付着しているため、これらの付着物を
除去する洗浄が不可欠である。

【０００３】従来、この種の洗浄処理は、アルカリ系溶
剤または炭化水素系溶剤を満たした洗浄槽に金属ストリ
ップを浸漬し、その後乾燥する手順で行われるのが一般
的である。しかし、単一の洗浄槽に単に浸漬する処理で
は、金属ストリップ表面の付着物、中でも研磨粉を完全
に除去することが難しい。また、アルカリ系溶剤を用い
ると、溶剤中に溶けた油分を分離するのが難しいため、
高価な排水処理設備が必要になる。これに対して、炭化
水素系溶剤は、油分と溶剤の分離が容易であり、安価な
分離設備で対応できる利点があり、温度の上昇に比例し
て洗浄力が向上することから高温での処理が行われる
が、沸点が低く容易に気化して洗浄槽外に漏出するた
め、使用量が多くなり、また作業環境を悪化する原因に
もなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、炭
化水素系溶剤を用いた洗浄における上記不利を解消し得
る洗浄方法およびその設備について提案することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、 研磨処理後の金属材料の表面を、炭化水素系溶剤を
用いて一次洗浄を行い、次いで水を用いて二次洗浄を行
うことにより、金属材料表面に付着した油分および研磨
粉を除去することを特徴とする金属材料の洗浄方法、 研磨処理後の金属ストリップの表面に押しつけたブ
ラシロールを回転しかつブラシと金属ストリップとに炭
化水素系溶剤を吹きつけて一次洗浄を行い、次いで、金
属ストリップの表面に押しつけたブラシロールを回転し
かつブラシと金属ストリップとに洗浄水（なお、この洗
浄水の温度は、40〜80℃、好ましくは50〜70℃であ
る。) を吹きつけて二次洗浄を行うことにより、金属ス
トリップ表面に付着した油分および研磨粉を除去するこ
とを特徴とする金属材料の洗浄方法、 研磨処理後の金属ストリップの表面に押しつけたブ
ラシロールを回転しかつブラシと金属ストリップとの接
触面に炭化水素系溶剤を吹きつけて１次洗浄を行い、次
いで、金属ストリップの表面に押しつけたブラシロール
を回転しかつブラシと金属ストリップとの接触面に、40
〜80℃, 好ましくは50〜70℃の温水を吹きつけて二次洗
浄を行って、金属ストリップ表面に付着した油分および
研磨粉を除去するに当たり、一次洗浄における雰囲気を
低温度に保持することを特徴とする金属ストリップの洗
浄方法を提案する。 なお、上記各洗浄方法において用いる炭化水素系溶剤と
しては、トリクロロエチレン, 塩化メチレン, パークロ
エチレンおよびキシレンなどが推奨される。

【０００６】また、本発明の方法には、金属ストリップ
の搬送ラインを挟んで該ラインに対して進退可能に設け
た少なくとも１対のブラシロール、このブラシロールと
金属ストリップとの接触面に向けて設けた炭化水素系溶
剤吹きつけ用のスプレーノズルおよび乾燥帯を有する気
密型の溶剤洗浄槽と、金属ストリップの搬送ラインを挟
んで該ラインに対して進退可能に設けた少なくとも１対
のブラシロール、このブラシロールと金属ストリップと
の接触面に向けて設けた洗浄水（好ましくは温水）吹き
つけ用のスプレーノズルおよび乾燥帯を有する洗浄槽
（好ましくは温水洗浄槽）とを、金属ストリップの搬送
方向に順に配置し、該溶剤洗浄槽の内壁に冷却装置を設
けたことを特徴とする金属ストリップの洗浄設備が有利
に適合する。

【０００７】とりわけ、溶剤洗浄槽に、溶剤洗浄槽で使
用した炭化水素系溶剤の廃液の精製装置および溶剤洗浄
槽で発生した気体から炭化水素系溶剤を液体として抽出
する回収装置を、それぞれ導入管および導出管を介して
接続することが、炭化水素系溶剤の再利用率を高めるの
に有効である。

【０００８】さらに、精製装置の導入管の中途に、炭化
水素系溶剤の廃液を溜める循環槽を設け、循環槽は廃液
の一部を溶剤洗浄槽に導く導出枝管を有すること、精製
装置の導出管および回収装置の導出管の中途に、共通の
貯留槽を設けることが、実施に当たり有利である。

【０００９】

【発明の実施の形態】さて、本発明の洗浄方法に直接使
用する洗浄設備を、図１に示す。図において、１は研磨
処理を経た金属ストリップであり、この金属ストリップ
の搬送ライン上に、溶剤洗浄槽２および洗浄槽（温水）
３を金属ストリップの搬送方向へ順に設置して成る。

【００１０】溶剤洗浄槽２は、金属ストリップ１の搬送
ラインを挟んで該ラインに対して進退可能に設けた少な
くとも１対、図示例では２対合計４個のブラシロール４
をそなえ、各ブラシロール４の近傍には、ロールと金属
ストリップ１との接触面に向けたスプレーノズル５を設
置し、ブラシロール４を金属ストリップ１に接触回転さ
せながら、その接触面にスプレーノズル５から炭化水素
系溶剤６を吹きつけることによって、金属ストリップ１
表面の付着物を除去するものである。さらに、溶剤洗浄
槽２では、金属ストリップ１を２対のブラシロール４に
通した後、ブラシロールと同様に搬送ラインに対して進
退可能に設けた１対のリンガーロール７にて、その表面
に残存した炭化水素系溶剤６および付着物を取り除いて
から、例えばブロワーによる乾燥帯８に導入し、乾燥を
行う。

【００１１】ここで、溶剤洗浄槽２は、金属ストリップ
１の導入口および導出口のみが開口した気密型であり、
その内側壁には、例えば熱交換器を利用した冷却装置９
を設置し、槽内雰囲気を低温度に保持する工夫が成され
ている。従って、スプレーノズル５から金属ストリップ
１に噴出される炭化水素系溶剤６は、洗浄力を高めるた
めに高温で供給するため、金属ストリップ１の表面から
蒸発しやすいが、槽内雰囲気を低温度に保持することに
よって、蒸発した炭化水素系溶剤を液化することが可能
であり、溶剤洗浄槽２の外側への炭化水素系溶剤の漏洩
は防止される。なお、金属ストリップ１は研磨処理にて
高温となった状態のまま直ちに溶剤洗浄槽２に導入する
ことが、炭化水素系溶剤６の洗浄力を発揮させる上で好
ましい。

【００１２】次に、溶剤洗浄槽２での一次洗浄が終了し
たならば、洗浄槽３, 好ましくは温水洗浄槽による二次
洗浄を行う。すなわち、溶剤洗浄槽２から出た金属スト
リップ１を導入する温水洗浄槽３は、溶剤洗浄槽２と同
様、ブラシロール４、スプレーノズル５、リンガーロー
ル７および乾燥帯８をそなえ、スプレーノズル５から40
〜80℃, 好ましくは50〜70℃の温水10を吹きつけて、金
属ストリップ１の仕上げ洗浄を行うものである。なお、
この二次洗浄は、スプレーによる吹付けだけではなく、
例えば浸漬法などによる方法でも適用が可能であるが、
温水スプレーの方がより効果的である。

【００１３】また、溶剤洗浄槽２において使用する炭化
水素系溶剤の再利用を効果的に実現するために、図２に
示す設備列を溶剤洗浄槽２に付設することが有効であ
る。すなわち、図２に示す設備列は、溶剤洗浄槽２で使
用した炭化水素系溶剤の廃液の精製装置11および溶剤洗
浄槽２で発生した気体から炭化水素系溶剤を液体として
抽出する回収装置12を、それぞれ導入管および導出管を
介して、溶剤洗浄槽２と接続して成る。なお、図におい
て導入管および導出管は実線で示してあり、実線上の矢
印は、液体あるいは気体の進行方向を示す。

【００１４】まず、溶剤洗浄槽２において使用した炭化
水素系溶剤に付着物が混入した廃液は、一旦循環槽13に
溜めてから、循環槽13の底部から精製装置11に導入す
る。なお、循環槽13の中間に接続した導出枝管13a か
ら、循環槽13の上部に浮上した油分および下部に沈殿し
た付着物が除かれた炭化水素系溶剤を溶剤洗浄槽２に再
導入して、特に１本目ブラシロール４の前方から供給
し、研磨済ストリップの粗洗浄を行うことにより溶剤の
使用量の減少（新溶剤の投入量）をはかることも可能で
ある。

【００１５】精製装置11は、導入した廃液を加熱するた
めの加熱器11a をそなえ、この加熱により廃液中から炭
化水素系溶剤を選択して蒸発し、上方に配置した冷却器
11bで冷却して液化することによって、混入物のない炭
化水素系溶剤を得るものである。かくして得られた炭化
水素系溶剤は貯留槽14に溜めておき、ここから溶剤洗浄
槽２のスプレーノズル５に導き、金属ストリップ１へ向
けて供給する。さらに、貯留槽14には、別に設けた炭化
水素系溶剤の新液タンク15と接続して不足分を補い、貯
留槽14内に所定量の炭化水素系溶剤を常時溜めておく。
なお、図では、加熱器11a として蒸気の循環パイプを廃
液中に差し込む構成を、また冷却器11bとして水の循環
パイプを配置する構成を、それぞれ示したが、その他の
手段を採用できるのは勿論である。

【００１６】次に、回収装置12は、溶剤洗浄槽２内の雰
囲気を低温度に保持しても僅かながら蒸発した炭化水素
系溶剤を液体に戻すためのものであり、この気体を一旦
活性炭に固着し、この活性炭に水蒸気を通すことにより
溶剤を脱離し、水蒸気と共に冷却し、液体とする。すな
わち、液体となった溶剤と水の比重差により溶剤を回収
するものである。そして、得られた炭化水素系溶剤は、
上記した貯留槽14に導き貯える。具体的には、図３に詳
細を示すように、エアフィルター, 活性炭, コンデンサ
ー, 溶剤分離層からなる回収装置を用いることができ
る。

【００１７】ここで、溶剤洗浄槽２からの排気を単に冷
却して液化しないのは、飽和濃度400 ｇ／m³以下の場
合、常温冷却では回収が不可であるためである。

【００１８】

【作用】炭化水素系溶剤は、温度の上昇に比例して洗浄
力が向上することから高温での処理が必須である反面、
その沸点が低く容易に気化して洗浄槽外に漏出すること
が問題となるのは、上述の通りである。しかしながら、
炭化水素系溶剤の洗浄力が問題になるのは、金属ストリ
ップと接触している間であり、換言すると、金属ストリ
ップに吹きつけられる炭化水素系溶剤および金属ストリ
ップのいずれか一方または両方を高温度に維持すればよ
く、スプレーノズルを金属ストリップに近接配置した場
合は、金属ストリップ周囲の温度まで高温にする必要は
ない。さらに、炭化水素系溶剤の沸点が低いということ
は、液化温度も低いということであるから、洗浄槽内の
雰囲気温度を下げて、炭化水素系溶剤または金属ストリ
ップの温度を高くしておけば、洗浄力を低下することな
しに、供給後に蒸発した炭化水素系溶剤を低い環境下で
液化することができ、炭化水素系溶剤の蒸発量は抑制さ
れるのである。

【００１９】

【実施例】図１に示したところに従って、研磨処理後の
金属ストリップ（温度：40〜70℃）を通して、金属スト
リップ表面の付着物を洗浄した。すなわち、ブラシロー
ル（ブラシ材質：ナイロンまたはテフロン）を金属スト
リップの進行方向に対して逆向きに回転させながら、そ
の接触面に80〜96℃のトリクロロエチレンを吹きつけて
一次洗浄を行い、次いで60〜70℃の温水による二次洗浄
を同様に行ったところ、金属ストリップ表面の付着物は
水洗がないトリクロロエチレン洗浄のみの場合、８mg／
ｍ² から２mg／ｍ² に減少し、次工程での押し疵などの
不良の発生率が低下した。また、溶剤洗浄槽内の雰囲気
を図１中の９を流れる冷却水を０〜７℃に保持して槽内
を10〜25℃程度に保持したところ、図２に示したところ
に従うトリクロロエチレン再利用を実施したところ、冷
却をしない場合にはトリクロロエチレンの使用量が１か
月当たり8600kgであったものが、同5100kgにまで減少し
た。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、炭化水素系溶剤による
洗浄処理で問題であった、溶剤の蒸発量が低い水準に抑
制されるから、効率が良くまた作業環境を阻害しない洗
浄処理を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗浄槽の構成を示す模式図である。

【図２】炭化水素系溶剤を再利用するための設備列を示
す模式図である。

【図３】回収装置の詳細を示す図である。

【符号の説明】

１ 金属ストリップ ２ 溶剤洗浄槽 ３ 温水洗浄槽 ４ ブラシロール ５ スプレーノズル ６ 炭化水素系溶剤 ７ リンガーロール ８ 乾燥帯 ９ 冷却装置 10 温水 11 精製装置 12 回収装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢口 敏和 神奈川県川崎市川崎区小島町４番２号 日 本冶金工業株式会社川崎製造所内 (72)発明者 川合 一三 静岡県浜松市常光町314番地 アジア化工 機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨処理後の金属材料の表面を、炭化水
   素系溶剤を用いて一次洗浄を行い、次いで水を用いて二
   次洗浄を行うことにより、金属材料表面に付着した油分
   および研磨粉を除去することを特徴とする金属材料の洗
   浄方法。
2. 【請求項２】 研磨処理後の金属ストリップの表面に押
   しつけたブラシロールを回転しかつブラシと金属ストリ
   ップとに炭化水素系溶剤を吹きつけて一次洗浄を行い、
   次いで、金属ストリップの表面に押しつけたブラシロー
   ルを回転しかつブラシと金属ストリップとに洗浄水を吹
   きつけて二次洗浄を行うことにより、金属ストリップ表
   面に付着した油分および研磨粉を除去することを特徴と
   する金属材料の洗浄方法。
3. 【請求項３】 研磨処理後の金属材料の表面に押しつけ
   たブラシロールを回転しかつブラシと金属材料との接触
   面に炭化水素系溶剤を吹きつけて一次洗浄を行い、次い
   で、金属材料の表面に押しつけたブラシロールを回転し
   かつブラシと金属材料との接触面に温水を吹きつけて二
   次洗浄を行って、金属材料表面に付着した油分および研
   磨粉を除去するに当たり、一次洗浄における雰囲気を低
   温度に保持することを特徴とする金属材料の洗浄方法。
4. 【請求項４】 金属材料の搬送ラインを挟んで該ライン
   に対して進退可能に設けた少なくとも１対のブラシロー
   ル、このブラシロールと金属材料との接触面に向けて設
   けた炭化水素系溶剤吹きつけ用のスプレーノズルおよび
   乾燥帯を有する気密型の溶剤洗浄槽と、金属材料の搬送
   ラインを挟んで該ラインに対して進退可能に設けた少な
   くとも１対のブラシロール、このブラシロールと金属材
   料との接触面に向けて設けた洗浄水吹きつけ用のスプレ
   ーノズルおよび乾燥帯を有する洗浄槽とを、金属材料の
   搬送方向に順に配置し、該溶剤洗浄槽の内壁に冷却装置
   を設けたことを特徴とする金属材料の洗浄設備。
5. 【請求項５】 溶剤洗浄槽に、溶剤洗浄槽で使用した炭
   化水素系溶剤の廃液の精製装置および溶剤洗浄槽で発生
   した気体から炭化水素系溶剤を液体として抽出する回収
   装置を、それぞれ導入管および導出管を介して接続した
   請求項４に記載の洗浄設備。
6. 【請求項６】 精製装置の導入管の中途に、炭化水素系
   溶剤の廃液を溜める循環槽を設け、循環槽は廃液の一部
   を溶剤洗浄槽に導く導出枝管を有する請求項４または５
   に記載の洗浄設備。
7. 【請求項７】 精製装置の導出管および回収装置の導出
   管の中途に、共通の貯留槽を設けた請求項４、５または
   ６に記載の洗浄設備。