JPS6220217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、常圧での沸点が55℃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
表面に溶剤を散布する方法等が古くから用いられ
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、処理能を高める上では相当の加温が
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く近いところで生じ
る問題が生じて、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、液状の溶剤がたまつ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量が多く、この回収が困難な
ために経済的でない処理方法と伝われる欠点もあ
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
によつ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つて変化してしま
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つて行なうこ
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蒸
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上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
えて開口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、良い結果が得られない欠点があ
る。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
ので、その目的は、 Γ被処理物の溶解変形が生じない。

Γ表面処理の状態が被処理物の全面に亘り均一に
なる、 Γ処理時間の短縮化が図れる、 Γ溶剤の回収能に優れ経済的である、 Γ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。

上記目的を達成するための本発明の方法は、被
処理物に対して溶解能を有し、蒸気になつたとき
の比重が空気よりも重く、常圧での沸点が55℃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ほぼ
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、他方が搬出口となつた断面略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
誘導管によつ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つてノズルと溶
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ツ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１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、多数のフインで構成された冷
却器をもつ溶剤回収装置５が、容器１の長尺方向
に添つて配されている、この容器１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に依つて上記ノズル６に誘導してい
る。又、該容器１の上端には、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
つて、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の搬入出装置１９が配されている。第２図に
示される搬入出装置１９の場合は、ワイヤー、チ
エン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
（例えばポリオレフイン発泡体長尺チユーブ）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２０は、搬入出口２，３部
分で省略記載になつているが、本来はサイクル移
動が可能になつていて、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１内を移動させ、搬出口３側で取出し
得るようになつていて、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
になつている。

第２図に示されるように、容器１の壁部には、
パイプ状或はフイン状の冷却装置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
出口４から排出し再利用されるようになつてい
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１の長手方向に延在した少
なくとも３条１５ａ，１５ｂ，１５b′のスリツト
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
に配されてある関係で、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１
４（第１発明の要件）が長尺の容器１の底部に添
つ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
リツトの１５ａと、１５ｂ，１５b′との巾の相違
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、使用溶
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１１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つて噴出し、そこにスリツ
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
圏を機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つ
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、蒸気ほぼ三角形の蒸気
雰囲気域の三角形の一斜面側からその内部に入り
逆放物線状に他の斜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、上記三
角形内をよこぎる軌跡の長さは上部が短かく下部
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
いことになつているので、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
れることになつている。

以下、第１、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
と、 (イ) 容器内の底部に溶剤蒸気を噴出させるノズル
と、その下方位置に溶剤回収装置を配するこ
と、 (ロ) 上記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、 の上記(イ)(ロ)(ハ)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
での沸点が55℃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(ロ)を容
器１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つ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
をも利用）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）が少なくて経済的になるという目的達
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に被処理物を係止し
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
フイン発泡体という条件設定の極めてシビヤな被
処理物の場合でも、経済的且つ能率的な連続処理
法（装置）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、一般には高さが高く、その割
には内容積が小さく、それでいて被処理物の搬入
出が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、Ｖ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１
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１の近傍な
らばそのいずれでもよいが、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、１・１・１−トリクロロエタン、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、三塩
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、ポリオレフイン
樹脂発泡体の場合は１・１・１−トリクロロエタ
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65Vol％〜100Vol
％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1.2ｍ、幅１
ｍ、長さ2.5ｍとし、容器底部に設けられた溶剤
回収装置であるフイン付冷却器の上方約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ツト部を有
するものとし、両側のスリツト部を各々約30゜開
角させて形成したものを用いた。中央のスリツト
部のスリツト幅は約２mmとし、両側のスリツト部
のスリツト部幅は約2.2mmとした。

有機液体溶剤としては、１・１・１−トリクロ
ロエタンを使用し、溶剤蒸気発生装置で180Kg／
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、断面ほぼ三角形状で温度約74℃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本／minの割
合で搬入出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
理を行なつた。ホースのサイズは、26φから80φ
に亘つて種々変化させて処理を行なつたが、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、６Kg／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つた。
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つことにより、
従来、均質な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
れるようになつたことに意義がある。

ことに、被処理物がポリオレフイン樹脂の発泡
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
ようになつたことは、その成果はきわめて高く産
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：スチームパイ
プ、１４：高濃度溶剤蒸気雰囲気部、１５ａ，１
５ｂ，１５b′：スリツト部、１６，１７：溶剤回
収装置、１８：被処理物、１９：搬入出装置、２
０：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、蒸気になつ
   たときの比重が空気よりも重く、常圧での沸点が
   55℃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
   する断面ほ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、他方が搬出口となつた断面略
   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つ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つてノ
   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ツト部が溶剤回収装
   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。