JPS63182062A - 液体含浸方法及び装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は鋳物製品等に発生した紡物巣等の欠陥空洞部の
封孔処理、多孔部を有する焼結金属製品等の金属製多孔
性物品、セラミックス、コンクリートなどの無機系多孔
性物品、更には、木材などの繊維性多孔物体などの物性
改善の目的で行なう液体含浸方法及び装置に関するもの
である。

〈従来の技術〉 従来から上記分野における液体含浸処理が、水ガラス、
樹脂液等の無機系、有機系の含浸液を用いて広く行なわ
れている。とりわけ、近年は重合触媒と特定モノマー、
例えばメタアクリル酸系モツマーからなる、いわゆるモ
ノマー系含浸液による含浸処理がより好適であるとして
用いられている。

また、＆！物巣等の欠陥空洞部の封孔処理、多孔性物品
の含浸による特性の改善等のように多孔物体の内部深く
まで、全体に亘って含浸する場合の他に、多孔物体の表
面近傍のみの含浸にとどめ。

敢えて内部への含浸を必要としない場合もある。

例えば、多孔物体の表面近傍にのみ七ツマー系含浸剤、
塗料等を含浸させ、含浸後の物体表面上に付着する含浸
対、塗料等を硬化、または乾燥させて、物体表面上に一
部が表面近傍の多孔部に及んでいる塗膜を形成させる方
法が、アンカー効果に起因して高度の耐剥離性を付与し
得るとして好んで用いられている。

このような含浸処理を行なうに当っては、先づ、実質的
に真空又は減圧下で多孔質部、空洞部の脱気を行ない１
次いで含浸液に浸漬し、その後常圧又は加圧下に移行さ
せて、含浸を完結させるという、いわゆる真空（減圧）
−加圧含浸法が最も確実に前記封孔処理、含浸処理がで
きる好適な含浸方法として認識されている。脱気及び含
浸操作は。

前者においては実質的に真空又は減圧下において。

また、後者においては常圧又は加圧下において行なわれ
ろために、従来これら両操作は断続的に行なわれること
が不可避的であり、回分的に行なわれるのが一般的で、
連続的に操作することは困難であった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述のように、従来の脱気操作と含浸操作は断続的に行
なわれることが不可避であったために。

両操作は回分的に行なわれるが１回分操作を基礎として
非連続的に行なうことを余儀なくされており、本格的な
連続操作を可能ならしめる含浸方法及び装置の出現が待
望されていた。すなわち１回分的な操作に由来する物品
の装入取出しに伴う煩雑な労務の軽減、並びに操作に起
因する低生産性の改善等を期して前記の新規な含浸方法
による連続操作の構築が望まれていたのである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者らはかかる状況に鑑み鋭意検討した結果、実質
的に真空又は減圧雰囲気にある脱気部と、少なくとも大
気圧下にある含浸部の両者を含浸液の液柱でシールする
ことにより、両部の圧力差を保持して、脱気操作と含浸
操作の両操作を連続的に行なうことを可能ならしめ得る
ことを見出し、ここに本発明の方法及び装置を完成する
に至ったのである。

すなわち、本発明の方法は、被含浸物を搬入部（Ａ）か
ら含浸液（２）中に大気圧下で浸漬又は浸漬せずして真
空又は減圧雰囲気の脱気空間からなる減圧脱気部（Ｂ）
へ導いて脱気した後、その減圧脱気部（８）に液面が接
した含浸液（２）の液柱からなる含浸部（Ｃ）で浸漬含
浸処理をし、液柱下面の大気圧液面の取出部（Ｄ）から
被含浸物を連続的に取出すことを特徴とする。また１本
発明の装置は、大気圧下の受槽（３）と、この受槽（３
）内に開口し、含浸液（２）で液柱を形成する含浸槽（
１）と、この含浸槽（１）上方の密閉された減圧の脱気
空間（４）及びその脱気空間（４）に連結された減圧手
段（８）と、前記脱気空間（４）への被含浸物の搬入手
段と、前記受槽（３）からの被含浸物の搬出手段とを有
してなることを特徴とする。そして、脱気空間（４）へ
の被含浸物の搬入手段には搬入室（６）を形成するロー
タリーバルブを採用したり、大気圧と接する受槽（３）
と、この受槽（３）内に開口すると共に含浸液（２）で
液柱を形成する含浸槽（１）と、その含浸槽（１）上方
の密閉された減圧の脱気空間（４）及びこれらの内部に
設けられた搬入コンベア（５）を採用したりする。減圧
手段（８）には真空ポンプが一般的に利用される。

したがって９本発明の含浸部（Ｃ）においては。

含浸液が装填された含浸槽（１）上部が実質的に真空又
は減圧下に、その槽下部は少なくとも大気圧下にあり、
かつ、槽内には二液面が形成されこの液面の一つは槽上
部の真空又は減圧雰囲気下に、他の一つは大気圧下にあ
る。この二液面が存在する面圧力領域に亘り含浸液が液
柱として連通し。

面圧力領域間をこの液柱がシールして真空又は減圧を維
持している。ここで、含浸液の比重をαとすれば、両液
面の高低差は真空又は減圧の程度により異なるが、高々
約１０／αｍもあればよい。

脱気操作において要求される真空度ないし減圧度は被含
浸物の多孔部の孔径、孔の形状、細孔壁部の水分吸着状
態等の孔の構造、特性の如何により異なるが、前記封孔
処理、特性改善等を目的とする金属系多孔物体の含浸処
理にあっては９通常数ｏｎＨｇ〜数＋ｍＨｇであり、ま
た、前記アンカー効果を付与せしめた表面塗膜の形成を
目的とする含浸処理にあっては、例えば３００〜５００
■Ｉ１ｇである。

また、超音波による振動を与える等の補助手段を併用す
ることにより、含浸液の多孔部への浸透含浸をより効果
的に行なうことができるが、このような補助手段を併用
することは前記脱気操作において要求される真空度ない
し減圧度を軽減させることができ、従って前記二液面の
高低差を低減させ得て液柱を低くすることができるので
好適である。

多孔性物品からなる被含浸物の含浸に当っては。

前述のように先づ実質的に真空又は減圧下で物品の多孔
質部、空洞部に存在する空気を浸漬に先立ち脱気し１次
いで含浸液に浸漬し、その後常圧又は加圧下に移行させ
て含浸を完結させることがより好ましいが、被含浸物の
多孔部、空洞部の孔径。

孔形状等の構造如何によっては、含浸液の浸透、含浸が
より容易であり、前記脱気操作前に被含浸物が搬送途上
で含浸液に浸漬され、その後脱気操作１次いで含浸操作
が行なわれても、含浸により得られる効果の程度に差が
認められない場合も多々ある。とりわけ、前記アンカー
効果を付与せしめた表面塗膜の形成を目的とする含浸処
理にあっては、アンカー効果の程度に差が認められない
場合が大半である。このような場合における含浸液への
浸漬、次いで脱気操作を経た後、含浸操作が行なわれる
態様をも本発明は包含する。

く作用〉 本発明の方法及び装置によれば被含浸物は搬入部（Ａ）
のロータリーバルブ又は含浸液（２）で形成された液柱
等の助けを借りて連続的に減圧脱気部（Ｂ）の脱領空間
（４）へ搬入でき、ここから含浸槽（１）により液柱と
なった含浸部（Ｃ）中へ連続的に浸漬含浸でき、液柱下
方の大気圧液面を有する受槽（３）から連続的にかつ容
易に外部へ搬出することができる。液柱を３字状やＷ字
状に形成すると加圧下で含浸処理ができて、より一層被
含浸物の内部まで含浸液を浸透させることができる。

〈実施例〉 以下、図面を用いて本発明の液体含浸方法及び装置の実
施層様例を具体的に説明する。

含浸槽（１）上部が実質的に真空または減圧下にあり、
その槽下部が大気圧下にある実施例を第１図〜第３図の
縦断面図に、また、含浸槽（１）上部は実質的に真空又
は減圧下にあり、その槽下部は大気圧以上にある場合の
実施例を第４図〜第６図の縦断面図に示す、なお、これ
らの図に示した液柱を形成する含浸槽（１）は垂直槽で
あるが１本発明においてはこの垂直槽に限定されるもの
ではなく、傾斜槽とすることができる。

含浸槽（１）上部の脱気空間（４）の真空又は減圧雰囲
気の程度によって含浸液（２）の上下二液面の高低差が
決まる。その脱気空間（４）の真空又は減圧状態はそれ
に連結された減圧手段（８）としての真空ポンプにより
所望の状態に保持される。

第１図の例では、被含浸物は搬入部（Ａ）の例えばロー
タリーバルブからなる搬入室（６）に持込まれ、次いで
、脱気空間（４）内に設けられた搬入コンベア（５）上
に載せられて含浸槽（１）内の含浸液（２）が形成する
液柱上に搬送され、この搬送途上で減圧脱気される。こ
れら脱気空間（４）とコンベア（５）とで減圧脱気部（
Ｂ）を構成している。コンベア（５）上で被含浸物の脱
気が行なわれた後、含浸部（Ｃ）を構成する柱状の含浸
槽（１）内の含浸液（２）へ落下させるか、垂直コンベ
ア（図示せず）で搬送して含浸液（２）中へ浸漬させる
。　この場合、被含浸物の減圧脱気部（Ｂ）における所
要の脱気時間はコンベア（５）上での被含浸物の脱気空
間（４）中の滞留時間を選定することにより確保される
。含浸部（Ｃ）では含浸槽（１）下部の大気圧液面を有
する受槽（３）中の搬出コンベア（７）上での滞留によ
り、常圧含浸に要する時間が確保される。所要含浸時間
の後、取出部（Ｄ）まで連絡された前記コンベア（７）
により搬出されて取出される。この取出操作は常圧の受
槽（３）内における操作であり、容易に行ない得るとい
う利点を有している。

多孔性物品等からなる被含浸物の含浸操作は含浸液（２
）への浸漬に先んじて脱気操作を行なうことが、脱気の
容易さ、含浸物の物性の確保等の観点から好ましいが、
被含浸物の多孔部の孔構造、性状、含浸後の物品の特性
等の如何によっては。

被含浸物の搬送途上の脱気操作前に含浸液への浸漬に遭
遇しても、浸漬に先んじて脱気操作が行なわれた場合に
比して同等の効果を得ることができて１両操作において
効果の差を認め難い場合も多く見られる。このような場
合における含浸槽（１）としてより好適な態様を第２図
及び第３図に示した。

第２図において、被含浸物は実質的に真空又は減圧状態
にある含浸槽（１）上部の脱気空間（４）へ、含浸槽（
１）下方で大気圧下にある受槽（３）よりコンベア（５
）により受槽（３）の含浸液（２）中を経て搬入される
。被含浸物の脱気に要する脱気空間（４）内での滞留時
間を搬入コンベア（５）の搬送速度を選定して確保し、
被含浸物の脱気を行なった後、これを含浸液（２）中に
再び浸漬し、常圧含浸を経て含浸槽（１）下部を経て受
槽（３）から取出される。この場合は搬入のコンベア（
５）は搬出のコンベア（７）とはエンドレスで、搬入部
（Ａ）が搬出部（Ｄ）ともなる。

この他、第３図に示すような左右対称の２つの含浸槽（
１）　（１）の態様を採ることにより、第２図の例の装
置と同様な効果を得ることができる。

これらの第２図、第３図に示した例は、大気圧下の受槽
（３）より実質的に真空又は減圧状態にある脱気空間（
４）へ直接被含浸物を搬入するという高度な搬入技術に
依存することなく、脱気操作に先んじて含浸液への浸漬
を経由せざるを得ない一面はあるものの、搬入技術が容
易であり、設備費が安価ですむという利点がある。

常圧以上の加圧含浸に際しては、第４図及び第５図に示
すように含浸部（Ｃ）の含浸槽（１）を３字状や、第６
図に示すような第４図と第５図の含浸槽を合体させた形
状、すなわち、Ｗ字状の含浸槽（１）として大気圧液面
を有する受槽（３）を高所に設けて行なうことができる
。これらの３字状やＷ字状の含浸槽（１）の底部が加圧
含浸部（９）となる。

なお、これら第４図、第５図、第６図のいずれの装置例
も、受槽（３）を高所に設け、含浸槽（１）の形状を変
更した以外の機構は、前述の第１図、第２図、第３図の
例と同様、すなわち、第４図の例は第１図のものと、第
５図の例は第２図のものと。

第６図の例は第３図のものと同様であるからここでの具
体的な説明は省略する。

含浸時に要求される圧力は、脱気空間（４）において要
求される真空度ないし減圧度と同様に被含浸物の多孔部
の孔径、孔の形状等の構造如何によって異なるが、少な
くとも大気圧以上であることが必要である。また、前述
したことではあるが。

超音波により被含浸物へ振動を与えること等により含浸
液の多孔部等への浸透、含浸をより効果的に行なうこと
ができるが、このような補助的手段を併用することば含
浸時に要求される圧力を低減させることができ、従って
前記大気圧下に存する液面より下部に存する含浸槽内の
含浸液深度を軽減することができるので好適である。

被含浸物搬送手段として用いられるコンベアは、パケッ
トコンベア、ハンガーコンベア、ネットコンベア、ベル
トコンベア等から、被搬送物の大きさ、形状１重量等に
より適宜好適なものを選択使用される。

本発明の含浸装置を用いるに際して、受槽（３）の容量
は、含浸槽（１）上部の脱気空間（４）の実質的に真空
又は減圧雰囲気状態が破壊されて常圧に至り、液柱を形
成する含浸槽（１）内の含浸液（２）が流落する量を受
入れることができる容量の大気圧液面部の容積を確保し
ておくことが、流落した含浸液の装置外への流出を防止
する点で望ましい。

〈発明の効果〉 以上詳述したように本発明の液体含浸方法及び装置であ
ると、連続的に被含浸物の含浸処理が可能となり、その
結果、従来の回分式に比べて少ない設備投資で処理能力
の増大が達成され、生産性の向上に大きく役立つという
効果が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はいずれも本発明の液体含浸装置の例を
示す縦断面図である。 （１）含浸槽　　　　　　（２）含浸液（３）受槽　　
　　　　　（４）脱気空間（５）搬入コンベア　　　（
６）搬入室（７）搬出コンベア　　　（８）減圧手段（
９）加圧含浸部 （Ａ）　Ｉ１１入部　　　　　　（Ｂ）減圧脱気部（Ｃ
）含浸部　　　　　　（Ｄ）取出部以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被含浸物を搬入部（Ａ）から含浸液（２）中に大気
   圧下で浸漬又は浸漬せずして真空又は減圧雰囲気の脱気
   空間からなる減圧脱気部（Ｂ）へ導いて脱気した後、該
   減圧脱気部（Ｂ）に液面が接した含浸液（２）の液柱か
   らなる含浸部（Ｃ）で浸漬含浸処理をし、液柱下方の大
   気圧液面の取出部（Ｄ）から被含浸物を取出すことを特
   徴とする液体含浸方法。 ２　大気圧下の受槽（３）と、該受槽（３）内に開口し
   、含浸液（２）で液柱を形成する含浸槽（１）と、該含
   浸槽（１）上方の密閉された減圧の脱気空間（４）及び
   該脱気空間（４）に連結された減圧手段（８）と、前記
   脱気空間（４）への被含浸物の搬入手段と、前記受槽（
   ３）からの被含浸物の搬出手段とを有してなる液体含浸
   装置。 ３　脱気空間（４）への被含浸物の搬入手段は搬入室（
   ６）を形成するロータリーバルブである特許請求の範囲
   第２項記載の液体含浸装置。 ４　脱気空間（４）への被含浸物の搬入手段は大気圧と
   接する受槽（３）と、該受槽（３）内に開口し、含浸液
   （２）で液柱を形成する含浸槽（１）と、該含浸槽（１
   ）上方の密閉された減圧の脱気空間（４）及びこれら内
   部の搬入コンベア（５）である特許請求の範囲第２項記
   載の液体含浸装置。