JPS6020937A - 溶剤蒸気による表面処理方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、常圧での訓点が５５°Ｃ以上の有機液体溶剤
の蒸気を用いて、その溶剤に溶解する被処理物の表面処
理をする方法及び装置の改良技術に関する。

従来、有機溶剤の溶解能を利用して、その溶剤に溶解す
る被処理物の表面を清浄にしたり、平°滑にしたり、或
は表面塗布剤との親和性を高めたりする等の表面処理方
法は知られている。この方法には、 ■被処理物を溶剤内に浸漬する、■被処理物の表而に溶
剤を散布する方法等が台くから用いられている。

しかしながら、これ等の方法は、一般に被処理物の全面
が処理され易いという利点があるが、結局のところ、処
理能を高める」−では相当の加温が必要になり、加温さ
れると被処理物の溶解による変形異常が必要処理時間と
極〈近いところで生じる問題が生して、溶解変形を防ぐ
条件側では表面処理が不均一になり、均一な表面処理を
望む条件側では溶解変形部分が生じてしまう欠点がある
。

この現象は、局部的に薄い肉厚みを持つ形状の被処理物
、液状の溶剤がたまってしまう部分を持つ複雑形状の被
処理物、ことに被処理物が薄い肉厚みの気泡の集合物で
ある合成樹脂発泡体であるときはきわめて著しく、大き
な欠点となる。

又、この■■の方法には、被処理物に付着して搬出消費
される溶剤社か多く、この回収か′困難なために経済的
でない処理力法と云われる欠点もある。

これに代る処理方法として、■加熱溶剤の蒸気を利用す
る方法がある。この方法としては、例えば特開昭４８−
２６２５５号公報に開示されているような、上部両側に
開口部を有する箱形の容器底部に溶剤蒸気発生装置を設
けて有機液体溶剤の蒸′気を発生させる一方、開口部に
溶剤回収装置を設けて開口部から溢出しようとする溶剤
蒸気を回収しつつ、一方の開口部から他方の開口部へと
被処理物を容器内に通し、容器内の高濃度溶剤蒸気雰囲
気によって被処理物の表面処理をする方法が知られてい
る。

しかしながら、上記従来の方法では、基本的に容器内の
全体が溶剤蒸気雰囲気下に置かれてしまうために、処理
に必要な高濃度溶剤蒸気雰囲気部の分布は容器内の温度
分布によって変化してしまい、被処理物の搬送速度や性
状等に合わせて高濃度溶剤蒸気雰囲気部の区域を正確に
調節できず処理むらの原因となる。特に短時間の処理が
必要となるにつれて処理むらが顕著になると共に、処理
時間の短縮化は被処理物の搬送速度を上げたり容器内通
過距離を短かくすること゛によって行なうことになるが
、被処理物が長尺物である場合や、複雑な形状物である
場合、現実には例えば被処理物の蒸気発生装置に面した
部分には溶解変形が生じ始めているのに他面側は全く処
理されてない部分になるという欠点現象が生じてしまう
。これを防ごうとして蒸気の発生量を増加させて容器内
の蔑気濃度分布の均質化を図ろうとする方策は、濃度分
布の均質化作用以」二に容器内の平均温度が高められて
、開口部近傍に配した回収装置の能力を超えで開「１部
からの蒸気の逸散量が増大し、溶解変形と処理むらとの
調和の難かしさに不経済さが加わることになり、良い結
果が彷・られない欠点かある。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、そ
の［１的は、 ○被処理物の溶解変形が生じない、 ０表面処理の状態が被処理物の全ｕＩｉに亘り均一にな
る、 ○処理時間の短縮化が図れる、 ○溶剤の回収能に優れ経済的である、 Ｏ例えば、１米、２米という単位の長尺の円柱状（或は
管状）被処理物の連続的な表面処理を可能にする、 等の利点を兼備した表面処理方法（装置）を提供するこ
とにある。

」二記目的を達成するだめの本発明の方法は、被処理物
に対して溶解能を有し、蒸気になったときの比重か空気
よりも重く、常圧での沸点が５５°Ｃ以」二の有機液体
溶剤を用いて被処理物を処理する方法において、容器内
に、溶剤蒸気を噴出させるノズルと・、その下方に位置
する溶剤回収装置とを設けて、−］二記ノズルと溶剤回
収装置との間にノズル部を頂部とし溶剤回収装置を底部
とする断面はぼ三角形状の高濃度溶剤蒸気雰囲気部を形
成し、この雰囲気内に被処理物を通過させることに特徴
を有するものである。また、本発明の装置面は、底部に
溶剤回収装置を有し、両上端が開放されて一方が搬入口
、他方が搬出口となった断面略Ｖ字形の長尺容器と、溶
剤回収装置の上方に設けられたノズルと、発生した溶剤
蒸気を加熱状態で誘導する誘導管によってノズルに連結
された溶剤蒸気発生装置と、前記容器の搬入口から入っ
てノズルと溶剤回収装置との間を通過して搬出口に至る
経路に配された被処理物の搬入山襞装置とから構成され
、上記ノズルには、容器の長手方向に延びる少なくとも
三条の長尺スリット部が溶剤回収装置に向けて開角され
て形成されていることを特徴とするものである。

以下本発明の内容を詳述するに当り、本発明の第１発明
（方法）の完成を最も容易に達成することができる本発
明の第２発明（装置）の内容を詳述して本発明第１．２
発明の関係及びその意義を明らかにする。

第１図は本発明の装置の一実施例を示す斜視図、第２図
はその縦断面図、第３図はノズル６の拡大断面図である
。

第１．２図に於て、容器ｌは、断面がほぼＶ字形をなす
長尺の容器で、その傾斜で絞り込まれた形の容器底部に
は、多数のフィンで構成された冷却器をもつ溶剤回収装
置５が、容器ｌの長尺方向に添って配されている、この
容器具の底部上方には、前記溶剤回収装置５と空間を介
して対峙する位置にノズル６が配されていて、容器１内
とは隔離して配された溶剤蒸気発生装置７で発生した、
溶剤蒸気をスチームパイプ１３等で加熱した状態で誘導
管８に依って上記ノズル６に誘導している。又、該容器
ｌの両上端には、搬入口２、搬出口３が開口状態で設け
られており、搬入口２から入って、上記ノズル６と溶剤
回収装置５との間の空間を通過して搬出口３に至る経路
を持つ被処理物１８の搬入小装置１９が配されている。

第２図に示される搬入小装置１９の場合は、ワイヤー、
チェノ等の屈曲が容易な搬送体２０に支持腕２１が取付
けられており被処理物１８である管状定尺物（例えばポ
リオレフィン発泡体長尺チューブ）が各支持腕２１に係
止されている例を断面で表現している。又この搬送体２
０は、搬入出口２，３部分で省略記載になっているが、
本来はサイクル移動が可能になっていて、搬入口２側で
乗せた被処理物１８を予め設定しておいた搬送体２０の
搬送速度で容器ｌ内を移動させ、搬出口３側で取出し得
るようになっていて、全体として長尺の円柱状（管状）
物を断・連続的に供給し処理し得る装置になっている。

第２図に示されるように、容器ｌの壁部には、パイプ状
或はフィン状の冷却装置１６．１７が配されていて、逸
散しようとする溶剤蒸気を液化して、溶剤回収装置５で
回収したものと共に溶剤排出１コ４から排出し再利用さ
れるようになっている。

第２図のノズル６の形状は、第３図の断面で示されてい
る通り、容器ｌの長手方向に延在した少なくとも３条（
１５ａ、１５ｂ、１５ｂ′）ｃ７）スリット部が、開角
される方向で配されて成り、ノズル６と溶剤回収装置５
とが空間を介して対峙する位置に配されである関係で、
その空間にノズル部６を頂部とし、溶剤回収装置５を底
部とする断面の形状がほぼ三角形をなす高濃度溶剤蒸気
雰囲気部１４（第１発明の要件）が長尺の容器ｌの底部
に添って形成することを容易にしている。

尚、第３図に略記して示されている、ノズルスリットの
１５ａと、１５ｂ、１５ｂ′とのｒｆ】（７）相違は、
噴射される溶剤蒸気の噴射状態を均一にするための一つ
の工夫である。これ等の巾は、使用症剤種、開角度ノズ
ル板厚、放出空間距離等に応じて適宜定めれば良い。そ
して要するに溶剤槽１０に収容されている有機液体溶剤
９が、スチームパイプｔｉでその沸点以上に加熱されて
高濃度の溶剤蒸気となり、更にヒートパイプ１２．１３
等の加熱を受けた状態の誘導管８で導かれて、ノズル６
から所定の圧力をもって噴出し、そこにスリット開角度
にほぼ等しい断面三角形状をなす蒸気雰囲気域を形成す
ることになるのである。

この蒸気雰囲気域はその周辺に気体状態の溶剤圏を幾分
有するもののその範囲は比較的狭く、むしろ上記噴出流
に依る吸引と蒸気の比重とによって容器の開口部側へは
逸散し難い状態を形成することになるのである。

一方、被処理物１８は、蒸気はぼ三角形の蒸気雰囲気域
の三角形の一斜面側からその内部に入り逆放物線状に他
の余１面側から出る形で移動し処理されることになるが
、例えば断面外径丸形型の被処理物１８の場合でも、被
処理物１８の溶剤回収装置５側でさえも、蒸気雰囲気に
直接接触する機会が生じ、そのことで被処理物１８の全
面が均一な処理を受けることにもなるのである。

更に詳しく述べると、例えば、断面外形円形の被処理物
１８の場合、厳密には、円形の上部と下部とで、上記逆
放物線の軌跡を描くとき、」−記三角形内をよこぎる軌
跡の長さは」二部が短かく下部は長い。ところが本発明
の噴出される溶剤蒸気でも厳密には下部に対し上部は温
度が高く濃度も高いことになっているので、この両者の
調整が図られており、更に描かせる逆放物線の形や蒸気
雰囲気域の開角度を変更することで、この調和を完全な
ものにできるようにし、処理の均一化が高められること
になっている。

以下、ｆｆＴＪｌ　、　２発明で共通する要旨の主要部
と本発明の効果の関係について述べる。

本発明を構成する要件の主要部は、要約するイ）容器内
の底部に溶剤蒸気を噴出させるノスルと、その下方位置
に溶剤回収装置を配すること、 口）」二部ノズルと回収装置との間に断面がほぼ三角形
状をなす高濃度溶剤蒸気雰囲気部を形成させること、 ハ）該三角形状蒸気雰囲気内に被処理物を通過させるよ
うにすること、 の」二部イ）口）ノ＼）の組合せを、被処理物に対し溶
解能を持ち、その蒸気は空気の比重よりも大きい常圧で
の沸点か５５°Ｃ以上の有機液体である溶剤を用いる被
処理物の表面処理に活用するようにしたことである。

この主要部を持つ発明の要旨の特記すべき特徴のポイン
トの第１は、溶剤の特質と被処理物の性質との関係を巧
みに応用した、極めて斬新な技術思想に基づいて構成さ
れていることであり、その　。

第２は、結果として、きわめて工業的に有利な、大きな
利点を引出し得ることにある。

具体的には、先ず、要件のイ）は、要件の口）を容器ｌ
の底部に形成せしめることにあり、更にそれは主力的な
溶剤回収装置５の上部に区画が明確な溶剤の高濃度雰囲
気部として形成せしめるようにして活用していることで
ある。

この利点の第１は、溶剤の回収能を最大限に発揮できる
ようにした工夫で、被処理物の表面処理に直接有効に働
けなかった溶剤を可及的速かな最短のルートで回収（溶
剤の沸点、溶剤蒸気の比重をも活用）して、他所への移
動を防ぐようにしている。この利点は、単に最終的な溶
剤の使用量（逸散量）か少なくて経済的になるという１
ｊ的達成に継かることではあるが、本発明では単にそれ
だけには止まらずに、系内での逸散量が少ないから、処
理する系内では溶剤蒸気はふんだんに噴出するような形
態にして使用することを可能にし、濃度区画が明確な処
理部分を形成する役割をなしているのである。

この明確な処理部分の形成の利点は、要件ハ）との関係
で、溶解変形発生と処理むら発生とが、極めて近い裏腹
の如き関係にある処理条件の決定を、被処理物の通過時
間の長さで決め得るという状態のものに変換し、且つ、
その通過時間を、例えば２秒とか３秒とか云う如き短い
時間で均一処理が完成する条件にして取り出すことに成
功している。そしてその結果、機械的に正確な処理時間
の設定が出来る搬送体２０に被処理物を係ノにして、そ
れを連続的に所定の速度で移動させることで、例えばそ
の断面外観が円形の長尺のポリオレフィン発泡体という
条件設定の極めてシビャな被処理物の場合でも、経済的
且つ能率的な連続処理法（装置ξ）として達成できるよ
うに完成し得ているのである。

本発明の場合、容器の形状は、被処理物の形状で変化す
るものの、一般には高さか高く、その割には内容積が小
さく、それでいて被処理物の搬入用か容易な形状を選ぶ
ことが有利となる。そうした観点から、望ましくは、縦
断面がほぼＶ字形のものが望ましく、更には、７字をな
す翼部内寸法のより狭いものを選ぶことが有効である。

本発明の装置の溶剤蒸気発生装置では、容器ｌと完全に
分離した独立した装置にする方が蒸気利用効率上有効で
、その設置位置は容器ｌの近傍ならばそのいずれでも良
いが、誘導管８を長くすると、蒸気圧の低下が生じてノ
ズルからの均質噴出が望み難くなる傾向にあり、更に、
スチームパイプ１２．１３等による加熱の装置を多くし
たりする不経済さが加わるので、ノズル６の上部位置に
溶剤蒸気発生装置７を配置することが望ましく、更には
発生した蒸気を、比較的垂直にノズル６に導ける位置に
配することが望ましい。

本発明でいう有機溶剤の具体例は、アセトン、酢酸メチ
ル、ｌ　、　ｌ　、　ｌ−）リクロロエタン、トリクレ
ン、酢酸エチル、エチルメチルケトン、ベンゼン、シク
ロヘキサン、二塩化エチレン、二塩化エチレン、トルエ
ン、ｎ−ヘキサン等で、これ等は被処理物との関係、例
えば、ポリオレフィン樹脂発泡体の場合は１，１．１−
１リクロロエタンを選ぶという組合せの関係で選択され
る。又これ等の高濃度溶剤雰囲気は通常６５Ｖｏ１％〜
１０ＯＶｏ１％の範囲にあるので、使用する溶剤の沸点
に合わせて加熱条件を決めれば良い。

実施例 第１図ないし第３図に示される構造の装置を用いてポリ
エチレン発泡体の長さ２ｍのホースを表面処理した。容
器の大きさは、高さ１　、．２　ｍ　、幅ｌ　ｍ　、長
さ２．５ｍとし、容器底部に設けられた溶剤回収装置で
あるフィン付冷却器の上方的２５ｃｍの位置にノズルを
配置した。

ノズルは第３図のような三条のスリット部を有するもの
とし、両側のスリット部を各々約３０゜開角させて形成
したものを用いた。中央のスリット部のスリット幅は約
２ａｍとし、両側のスリット部のスリット部幅は約２．
２ｍｍとした。

有機液体溶剤としては、１，１．１−１リクロロエタン
を使用し、溶剤蒸気発生装置で１８０　ｋｇ／ｈｒの割
合で蒸発させ、温度を維持させつつノズルから吹出速度
が１．０ｍ／ｓ以上となるよう噴出させて、断面はぼ三
角形状で温度約７４°Ｃの高濃度溶剤蒸気雰囲気部を形
成した。

一方、被処理物であるホースを２０木／ｍｉｎノ割合で
搬入小装置でこの高濃度溶剤蒸気雰囲気部へ通し、当該
雰囲気中を約２秒で通過させて表面処理を行なった。ホ
ースのサイズは、２６φから８０φに亘って種々変化さ
せて処理を行なったが、いずれの場合も均一な処理効果
が得られた。

また、有機液体溶剤のロス量は、６　ｋｇ／ｈｒ以下に
過ぎず、ホースの溶解変形トラブルも全く生じなかった
。尚、溶剤回収装置には各々１０℃の水を供給して溶剤
蒸気の凝縮を図り、リサイクルさせて用いたことは当然
である。

以上、本発明は上述の構成をもっことにより、従来、均
質Ａ処理ができる処理条件と経済性、能率性とは両立す
ることがないと言われてきた有機溶剤を用いた溶解変形
性被処理物の表面処理方法（装置）を、安価に容易に安
定した連続的な方法（装置）として工業的に活用できる
ように改善されるようになったことに意義がある。

ことに、被処理物がポリオレフィン樹脂の発泡体の樹脂
である如き、溶解変形と不均一処理とが裏腹の関係とし
て存在し、処理条件の設定が困難な場合でも、能率的経
済的な工業的処理ができるようになったことは、その成
果はきわめて高〈産業界に果す役割は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一実施例を示す斜視図、第
２図はその縦断面図、第３図はノズルの拡大断面図であ
る。 １：容器、２：搬入口、　３：搬出口、４：溶剤回収装
置、５：溶剤回収装置、６：ノズル、７：溶剤蒸気発生
装置、 ８：誘導管、９：有機液体溶剤、１０：槽、１１．１２
，１３ニスチームパイプ、 １４：高濃度溶剤蒸気雰囲気部、 １５ａ、１５ｂ、１５ｂ”ニスリット部、１６．１７：
溶剤回収装置、　１８：被処理物、１９：＠入山装置、
２０：搬送体、 ２１：支持腕、　２２：支軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被処理物に対して溶解能を有し、蒸気になったとき
   の比重が空気よりも重く、常圧での洟点が５５°Ｃ以上
   の有機液体溶剤を用いて被処理物を処理する方法におい
   て、容器内の底部に、溶剤蒸気を噴出させるノズルと、
   その下方に位置する溶剤回収装置とを設けて、上記ノズ
   ルと溶剤回収装置との間にノズル部を頂部とし溶剤回収
   装置を底部とする断面はぼ三角形状の高濃度溶剤蒸気雰
   囲気部を形成し、この雰囲気内に被処理物を通過させる
   ことを特徴とする溶剤蒸気による表面処理方法。 ２）底部に溶剤回収装置を有し、両上端が開放されて一
   方が搬入口、他方が搬出口となった断面略■字形の長尺
   容器と、溶剤回収装置の上方に設けられたノズルと、発
   生した溶剤蒸気を加熱状態で誘ｉする誘導管によってノ
   ズルに連結された溶剤蒸気発生装置と、前記容器の搬入
   口から入ってノズルと溶剤回収装置との間を通過して搬
   出１」に至る経路に配された被処理物の搬入出装置とか
   ら構成され、上記ノズルには、容器の長手方向に延びる
   少なくとも三条の長尺スリット部が溶剤回収装置に向け
   て開角されて形成されていることを特徴とする溶剤蒸気
   による表面処理装置。