JPS5835833B2 - ケンマエキノ チヨウセイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は研摩液の調製方法に関するもので、更に詳細に
は金属表面を常に均質に研摩しうる研摩液の調製方法に
関するものである。

本発明において、研摩液とは粒状の固体研摩剤を水、そ
の他の分散液に分散させたものをいう。

研摩液によって金属表面を研摩する場合の例としては、
平版印刷版材の製造に際して、支持体となる金属表面に
保水性を与えるためのいわゆる「砂目立て」等が知られ
ている。

かかる研摩処理において要求されることは、研摩された
金属表面は常に均質、ｒなわち一様１面粗さを有してい
ることであり、かかる要求が溝たされるか否かは使用す
る研摩液り性質、すな）ち固体研摩材の含有率（以下（
佃嘔液濃度）とし・う。

）及び研摩剤の粒度の範範、分杵′＝より左右さ−する
ことか一般に知られている。

従来、金属表面を研摩する夫夫としては、名１図に示す
如く、調製タンク１内において、該、−９蜀製タンク１
の容量に見合った量０：Ｊ、１７Ｆ摩剤を分散ｉに分散
させ、研摩液を調製させた後、該研摩液そポンプ２等の
輸送手段を用いて研摩装置３へ送ノ、金属表面を研摩し
た後、前記調製タンク１に１サイクルするという工程を
繰り返し、一定時間１１過後、或いは該研摩液の疲労度
が一定値に達しミニとき、全研摩液を捨て、新たな研摩
液を調整す３方法が知られている。

しかしながら、この方法によれは研摩液浸１Ｚ及び研摩
側粒度が経時的に変化するため均質な研摩が極めて困難
であり、またバッチ方式である：二め全研摩液を交換す
る必要があり、人手がかかｌ）交換の際作業を中断しな
ければならず作業効率が低下し、更に全研摩液を廃棄す
るため研摩剤の使用量が過大であるなどの欠点を有して
いた。

本発明は従来のかかる欠点を除去し、常に一定の研摩液
濃度を有し、研摩側粒度範囲及び粒度分布が一定である
研摩液を連続的に調製する方法を提供するにある。

本発明のかかる目的は、調製タンク内の研摩液濃度を検
出して該調製タンク内の研摩液濃度を一定に保つととも
に、該調製タンク内の研摩液を連続的に取り出し分級し
該調製タンク内にリヤ／１クルすることにより該調製タ
ンク内の研摩側粒度をコントロールすることにより達成
される。

以下、アルミ合金板の表面研摩を例にして、添付図面に
基き本発明の実施態様について説明する。

第２図は本発明の一実施態様を示すアルミ合金板研摩液
の調製方法の工程図である。

第２図において、１は調製タンク、２は調製タンク１中
の研摩液をとり出すポンプ、３は研摩装置、４は調製タ
ンク１中の研摩液濃度を検知する濃度計、５は研摩剤供
給ホッパー、６は研摩剤ホッパー５の供給口、７は濃度
計４と連けいＬＪ摩剤ホッパー５の供給口６を開閉せし
める制御器である。

また８は水供給装置で、９は補助タンク、１０は液体サ
イクロン、１１は補助タンク９より研摩液をとり出し、
液体サイクロンへ供給するポンプ、１２は補助タンク９
の液位計である。

以下、その作用について説明を加える。

調製タンク１中の研摩液はポンプ２により研摩装置３に
送られ、アルミ合金板の研摩がおこなわれた。

研摩の方法としては、被研摩面に研摩液をスプレーし、
回転するナイロンブラシ等の研摩機で研摩する方法や研
摩機を用いずに研摩液を被研摩面にジェットして研摩す
るいわゆる液体ホーニング法等がしばしば用いられてい
るが、特に限定されるものではない。

研摩装置３において研摩を終えた研摩液は、調製タンク
１ヘリサイクルされる。

ここに研摩による研摩剤の破砕は定常状態においてはほ
ぼ一定の確率で、かつ一定の破砕の仕方をもっておこな
をれることか実験的に確認されており、このため調製タ
ンク１ヘリサイクルされる研摩液の研摩剤の粒度分布は
ほぼ一定である。

調製タンク１中には調製タンク１内の研摩液濃度を測定
する濃度計４が設けられている。

濃度計４は研摩剤ホッパー５の供給口６の開閉を指示す
る制御器７と連けいしている。

制御器７にはアルミ合金板を研摩するために必要な研摩
液濃度の範囲が予め設定されており、濃度計４により検
出された濃度が予め定めた研摩液濃度の下限値に達した
ときに供給口６を開き、研摩剤ホッパー５より所定の粒
度範囲内にあり、かつ所定の粒度分布を有する研摩剤を
調製タンク１に供給し、濃度計４で検出した濃度の値が
予め定めた研摩液濃度の所望値に達したところで研摩剤
の供給を中止するようになっている。

ここに制御器７に設定される濃度範囲は、一般に使用す
る研摩剤の粒度範囲及び粒度分布や被研摩面に要求する
面粗さの程度等を考慮して決定される。

また水供給装置８よりは一定量の水が連続的に調製タン
ク１へ供給される。

この水の供給は制御器７により研摩側供給と同期してお
こなっても差支えないが、前述の如く予め設定した濃度
の下限値に達したときは自動的に研摩剤の供給がおこな
われるので、水の供給までとくに制御する必要はない。

水供給装置８より供給される水は後述の如く調製タンク
１より抜き取られる研摩液量を補うためと、調製タンク
１ヘリサイクルされた研摩より生じたアルミ合金板の研
摩粉の濃度を一定に保つ役割とを有している。

また調製タンク１中の研摩剤及びアルミ合金板研摩粉の
濃度を一定範囲に保つために、調製タンク１中の研摩液
はオーバーフローにより連続的に補助タンク９へ抜き取
られる。

調製タンク１内の研摩液はつねに激しく攪拌せしめられ
、調製タンク１内は完全混合槽に近似した状態に維持さ
れている。

このためオーバーフローにより抜き出される研摩液中の
濃度、研摩剤の粒度及びアルミ合金研摩粉の濃度、粒度
はつねに調製タンク１中の研摩液のそれと同一である。

したがって、単位時間に調製タンク１にリサイクルされ
るアルミ合金研摩粉量と抜き取られる研摩液中のアルミ
合金研摩粉量とが等しくなるようにオーバーフロー量を
選べば調製タンク１内の研摩液中のアルミ合金粉濃度を
つねに一定に保つことが回部となり、同時に抜き取られ
る研摩液中の研摩剤の粒度分布はほぼ一定とすることが
可能となる。

したがって調製タンク１からの研摩液の抜き取りはオー
バーフローによる方法に限らず、調製タンク１の底部よ
り必要な量の研摩液を抜き取るような方法を採っても一
向に差し支えない。

かようにして、調製タンク１内の研摩液に含まれるアル
ミ合金研摩粉濃度を一定に保つことは可能となるが、研
摩液中の研摩剤及びアルミ合金研摩粉の粒度の範囲は次
のようにして一定となるように調製される。

すなわち、調製タンク１より取り出された研摩液は補助
タンク９に一旦貯蔵され、予め定めた貯蔵液量に達した
時点で、送液ポンプ１１により液体サイクロン１０へ送
られる。

補助タンク９には液位計１２が設けられており、貯蔵液
量が所定のレベルに達すると送液ポンプ１１が作動し、
貯蔵研摩液が液体サイクロン１０へ送られる如くなって
いる。

ここに補助タンク９中の研摩液は液体サイクロン１０よ
ち排出される上澄液により希釈された後、液体サイクロ
ン１０に供給されることとされている。

これは一般に液体サイクロンを固液分離に用いる場合に
は、供給液中の固体の粒度が一定であれば、液体サイク
ロンの分級効率（分離された濃度分の全供給量に対する
重量比をいう。

）は供給液濃度が高い程低く、逆に供給液濃度が低い程
高いという実験的事実に基くものである。

したがって補助タンク９を設けることなく調製タンク１
からの研摩液と液体サイクロン１０からの上澄液とをパ
イプの中で混合し研摩液を希釈して液体サイクロン１０
へ連続的に供給することもできる。

この場合には、たとえば米国特許第３．７１９，２０７
号明細書に記載されたパイプラインミキサー等の混合手
段を用いるとよいであろう３ただし、ポンプ１１に脈動
がある場合等、液体サイクロン１０からの上澄液の排出
がスムーズにおこなわれないときは、このような連続処
理によると液体サイクロン１０に供給される研摩液の濃
度が時間的に変動し好ましくない場合がおこり得る。

したがって補助タンク９を設け、希釈された研摩液を間
けつ的に、液体サイクロン１０へ供給する方法による方
が操作のフレキシビリティ−が高く好ましい。

液体サイクロン１０に供給された研摩液は分離操作を受
け、濃縮分すなわち粒度の犬な研摩剤粒子を含む濃縮液
と上澄液、すなわち粒度の小な研摩剤粒子と微細なアル
ミ合金板研摩粉とを含む薄い液とに分離せしめられる。

液体サイクロン１０の下部排出口より排出された濃縮分
は調製タンク１にリサイクルされる。

濃縮分中に含まれる研摩剤の粒度の下限値は液体サイク
ロンにより分離されたものであるので、つねにほぼ一定
である。

また前述の如く調製タンク１より補助タンク９へ取り出
される研摩液中の研摩側粒度分布はほぼ一定であるので
、濃縮分に含まれる研摩剤の粒度の範囲及び粒度分布は
ほぼ一定となり、前述の制御装置７による研摩液濃度の
コントロールと相まって、定常状態においては調製タン
ク１中の研摩液濃度、研摩側粒度の範囲、粒度分布はそ
れぞれほぼ一定となる。

また、アルミ合金研摩粉も定常状態においてはその生成
は一定であり、研摩の際、一定の確率、仕方で破砕する
ことがみとめられるから、研摩液中の粒度分布はほぼ一
定であり、液体サイクロンにより限界粒子径以下のアル
ミ合金研摩粉は取除かれるため、研摩液中のアルミ合金
研摩粉の粒度範囲、粒度分布及びその濃度はほぼ一定に
保つことができる。

この結果、つねに均一な研摩を実現することが可能とな
る。

また上澄液は適当な分配器（図示せず）等により２つに
分けられ、一部は系外へ排出廃棄され、一部は補助タン
ク９ヘリサイクルされ、研摩液の希釈に用いられる。

第３図は本発明の他の実施態様を示す工程図である。

第３図においては、第２図と異なり、複数個の液体サイ
クロンが用いられている。

研摩剤の分級のためには、単一の液体サイクロンでこれ
をおこなっても差し支えないが、研摩液の処理量が大き
いとき、これに見合う処理能力を有する単一の液体サイ
クロンで分級をおこなうこととすると、限界粒子径が犬
きくな１バ必要以上に粒度の犬な研摩剤まで廃棄してし
まうおそれがある。

この一方所望の限界粒子径を有する液体サイクロンを用
いるときは、処理すべき研摩液量が必然的に低く押えら
れてしまう。

第３図はこのような場合に対処するものである。

すなわち、補助タンク９より取り出された研摩液は並列
になった同一能力を有する２つの液体サイクロン１０
ａ ｔ １０ ｂに供給される。

ここに研摩液は２つの液体サイクロンに二分されるため
、各液体サイクロンＩＱａ、１０ｂの処理量をさほど大
きくしなくとも処理することができるため、限界粒子径
もあまり大きくならず、上述の如き問題は生じない。

液体サイクロン１０ａよりの濃縮分は調製タンク１にリ
サイクルされ、上澄液はすべて補助タンク９にリサイク
ルされる。

一方、液体サイクロン１０ｂよりの濃縮分は調製タンク
１ヘリサイクルされるが、上澄液は更に並列に設けられ
た同一能力を有する４つの液体サイクロン１０ｃ、１０
ｄ、１０ｅ、１０ｆへ四分されて供給され、更に分級を
受ける。

ここに４つの液体サイクロン１０Ｃｊ１０ｄ、１０ｅ、
１０ｆは処理能力、限界粒子径ともに液体サイクロン１
０ａ、１０ｂより小さいものが選ばれる。

したがって４つの液体サイクロン１０Ｃ２１０ｄ。

１０ｅ、１０ｆよりの濃縮分中には２つの液体サイクロ
ン１０ ａ 、１０ ｂの濃縮分中に含まれる研摩剤よ
り粒度の小な研摩剤が含まれている。

これら４つの液体サイクロンよりの濃縮分は調製タンク
１へリナイクルされる。

結局調製タンク１ヘリサイクルされる研摩剤の最小粒度
は４つの液体すイクロン１０ｃ、１０ａ、１０ｅｔｌＯ
ｆの限界粒子径により決せられることになる。

またこれら４つの液体サイクロン１０ｃ、１０ｄ、１０
ｅ。

１０ｆよりの上澄液はいずれも廃棄される。

ここに複数個の液体サイクロンをいかにいくつ配列する
かまたどのような能力を有するものを選択するかについ
ては、上述の組合わせに限られず、種々の組合せが可能
である。

たとえば限界粒子径をそれ程小さくする必要がなければ
２つの液体サイクロン１０ａ＞１０ｂのみで十分であろ
うし、また初めに３つの液体サイクロンを並列に設けて
おけば、更に限界粒子径を下げることができる等である
。

本発明は以上の実施態様に限られることなく、特許請求
の範囲に記載した範囲内において種々の変更が可能であ
ることは言うまでもない。

たとえば、分散剤としては必ずしも水に限られず、アル
ミ合金板の研摩の場合には、第三リン酸ナトリウムやヘ
キサメタリン酸ナトリウムの如きものも利用することが
できる。

また前記実施態様においては、補助タンクに液体サイク
ロンよりの上澄液を供給し希釈したが、上澄液の代りに
水、その他の分散液を供給して希釈することも可能であ
る。

ただし、この場合には水、その他の分散液の使用量が増
大し、ひいては廃水量も増大して不経済ではある。

また前記実施態様においては、分級装置として液体サイ
クロンを用いているが、必ずしも液体サイクロンに限ら
ず、遠心分離器の如き他の分散装置も利用可能である。

以上、アルミ合金板の研摩処理を例にとって本発明の実
施態様について説明を加えてきたが、本発明はこれに限
らず、鋼や鉄等の一般金属材料の研摩剤による表面研摩
に広く適用することが可能である。

実施例 第３図に示される工程図に基きアルミ合金板り表面研摩
をおこなった。

まず、容積２０００１ｉｔの調製タンク１に粒度１〜５
０μ、平均粒径３０μのシリカアルミナ系研摩剤、及び
水を加えて３０ｗｔ％の研摩液１０００１ｉｔを調製し
た。

しかる後、１００ ｌｉｔ／励妨流量で研摩液を研摩装
置３へ供給するとともに、水供給装置８より水を３ ｚ
ｉｔ ｙｖｔｉｎで連続して調製タンク１に供給し、同
時に調製タンク１より研摩液を４ｉｉｔ７ｉｎの流量で
オーバーフローさせて容積３００ Ａｉｔの補助タンク
９に一時間貯蔵させた。

ここに研摩装置３においては、 ２０ ｍ／７１１７ｎ
で連続走行する幅２ｍの帯状アルミ合金板に研摩剤が連
続的にスプレーされ、回転するナイロンブラシにより研
摩がおこなわれている。

また調製タンク１における研摩液濃度が３０ｗｔ％±１
％の範囲に保たれる如く制御器７を設定すると共に、調
製タンク１には研摩液濃度を測定するための力平衡式比
重計を設置する。

補助タンク９の研摩液量が２０００１ｉｔに達した時点
で送液ポンプ１１を作動せしめ、５０１ｉｔ／＊πの割
合で液体サイクロンへ送液する。

液体サイクロンは容量２５ ｌｉｔ 、限界粒子径１５
１ｔの２基の液体サイクロン１０ａ。

１０ｂを並列に、及び容量７ ｌｉｔ 、限界粒子径７
μの４基の液体サイクロン１０ ｃ、１０ ｄ 、１０
ｅ ｔｌｏｆを第３図の如く組合わせて設置されてい
る。

かような操作が定常状態に達した後、調製タンク２内の
研摩液濃度、及び研摩側粒度を連続して測定したところ
、研摩液濃度は３０ｗｔ％±１％を実質的に維持し、研
摩側粒度の範囲及び粒度分布も実質的に一定であった。

また研摩装置３において研摩されたアルミ合金板の表面
を検査したところ、表面溝の深さで表わした表面粗さの
バラツキは０．０１μ以内におさまり、従来の０．０７
μに比し、約１／７に減少し、面質が大幅に向上し、研
摩剤の単位研摩面積当りの使用量は従来方法に比し約１
／３に節減することができた。

本発明に依れば、次に掲げるような新規な効果が得られ
る。

（１）定常状態においては、研摩液濃度、研摩剤の粒度
の範囲及び粒度の分布はほぼ一定に保たれるから、常に
均一の研摩をおこなうことができる。

（ｉｉ） 同時に金属研摩粉の濃度、粒度範囲、粒度
分布もほぼ一定に保たれるから、金属研摩粉が研摩に及
ぼす影響も常にほぼ一定であ（バ常に均一の研摩をおこ
なうことが可能となる。

（１［ｉ）研摩作業が連続的におこなわれるため、人手
がかからず、研摩液交換による作業の中断もないから極
めて経済的であり、コスト低減が可能となる。

（ＩＶ） 研摩剤が研摩効果を失なうに至るまで、リ
サイクルして繰り返し使用するため、研摩剤使用量を大
幅に節減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の研摩方法を示す工程図である。 第２図、及び第３図は本発明の一実施態様を示す工程図
である。 １・・・・・・調製タンク、３・・・・・・研摩装置、
４・・・・・・濃度計、５・・・・・・研摩剤ホッパー
、７・・・・・・制御器、８・・・・・・水供給装置、
９・・・・・・補助タンク、１０・・・・・・液体サイ
クロン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 調製タンクにおいて調製した研摩液を研摩装置に送
   り、金属面を研摩した後、研摩液を前記調製タンクへリ
   サイクルして金属面を研摩する方法において、前記調製
   タンク内の研摩液濃度を検出して該調製タンク内の研摩
   液濃度を一定範囲内に保つとともに、該調製タンク内の
   研摩液を連続的に取り出し分級し、該調製タンク内にリ
   サイクルすることにより該調製タンク内の研摩液中の研
   摩側粒度をコントロールすることを特徴とする研摩液の
   調製方法。