| 【発明の名称】 |
塗装前処理方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】中川 完司
【氏名】代田 和宏
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 薬液を使用して処理物を薬液処理する薬液ゾーンと、薬液処理された処理物に付着残存する薬液を洗浄水を使用して洗浄除去する、一段又は、複数段の洗浄ゾーンより構成される金属の塗装前処理装置において、薬液ゾーン（２１）と洗浄ゾーン（２３）の中間位置にあるドレンゾーン（２２）にて、洗浄水をバイパス管により分岐したノズル（２６）より処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は薬液ゾーンへ送り、さらに、洗浄ゾーンと次段の洗浄ゾーン（２５）の中間位置にあるドレンゾーン（２４）にて、次段の洗浄水をバイパス管により分岐したノズル（２７）より処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は洗浄ゾーンへ送る工程を繰り返すとともに、薬液を多段式の逆浸透膜装置に導入し、一段目のＲＯモジュールより生成する濃縮液（１２）は、薬液槽（２）へ送り、透過液（１１）は次段のＲＯモジュールへ送り、さらに、次段のＲＯモジュールより生成する濃縮液（１６）は、洗浄水槽（３）へ送り、透過液（１５）は次段のＲＯモジュールへ送る工程を繰り返し、最終段のＲＯモジュールより生成する透過液（１８）を最終洗浄工程の洗浄水（２８）とすることを特徴とする塗装前処理方法。
【請求項２】 薬液を使用して処理物を薬液処理する薬液ゾーンと、薬液処理された処理物に付着残存する薬液を洗浄水を使用して洗浄除去する、一段又は、複数段の洗浄ゾーンより構成される金属の塗装前処理装置において、薬液ゾーン（４９）と洗浄ゾーン（５１）の中間位置にあるドレンゾーン（５０）にて、洗浄水をバイパス管により分岐したノズル（５４）より処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は薬液ゾーンへ送るとともに、薬液を逆浸透膜装置に導入し、ＲＯモジュール（３９）より生成する濃縮液（４５）は薬液槽（３０）へ送り、透過液（４２）は洗浄水槽（３１）へ送り、さらに、洗浄ゾーンと次段の洗浄ゾーン（５３）の中間位置にあるドレンゾーン（５２）にて、次段の洗浄水をバイパス管により分岐したノズル（５５）より処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は洗浄ゾーンへ送るとともに、洗浄水を逆浸透膜装置に導入し、ＲＯモジュール（４０）より生成する濃縮液（４６）は洗浄水槽へ送り、透過液（４３）は次段の洗浄水槽（３２）へ送る工程を繰り返し、最終洗浄水槽に設置された逆浸透膜装置のＲＯモジュールより生成する透過液（４４）を最終洗浄工程の洗浄水（５６）とすることを特徴とする塗装前処理方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属処理物等の薬液処理と薬液処理後の薬液の洗浄を行なう塗装前処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属等の塗装前処理装置は、薬液槽に貯めた薬液を使用して、処理物を薬液ゾーン内で薬液処理を行なった後、処理物に付着残存する薬液を洗浄水を使用して洗浄ゾーン内でいわゆるすすぎ洗浄する。
【０００３】薬液処理及びすすぎ洗浄を連続して行うと、洗浄工程で洗浄除去された薬液は次第に洗浄水中に蓄積する。
【０００４】処理物に付着残存する薬液の洗浄を確実に行なうためには、すすぎ洗浄に用いる洗浄水中の薬液混入量を常に一定量以下に抑える必要がある。
【０００５】一般の塗装前処理装置では、最終洗浄工程で新鮮水を給水し、給水により最終洗浄水槽からオーバーフローする洗浄水を順次前段の洗浄水槽へ前送りして、最前段の洗浄水槽からオーバーフローする洗浄水を装置外に排出する方式、すなわち多段向流方式により、特に最終洗浄水の薬液混入量を一定量以下に維持管理している。
【０００６】洗浄水の排出量は、多段向流方式で洗浄段数を増やせば低減可能であるが、洗浄段数が増加すると処理工程数が増え、装置が大型化する。
【０００７】通常、すすぎ洗浄は２回から３回行い、最終洗浄水槽に新鮮水を供給し、薬液処理直後の洗浄水槽の洗浄水をオーバーフローさせるが、装置外に洗浄水を排出する場合、排出水には薬液成分が含まれているため廃水処理が必要となる。
【０００８】図３は、最終洗浄工程で新鮮水を給水し、各処理ゾーンの中間位置にあるドレンゾーンにて、次段の洗浄水をバイパス管により分岐したノズルより処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は前段の処理ゾーンへ送る方式を順次薬液ゾーンまで繰り返すとともに、薬液中の過剰な水分を蒸発させることにより、常時排水が発生しない塗装前処理方法である。
【０００９】上記方法は、薬液ゾーン５９で発生する薬液ミストと水蒸気を、気液分離装置６２を通して薬液成分と水蒸気に分離し、薬液中の余剰水を水蒸気として屋外に排気する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように一般の塗装前処理方法では排水が発生するため、廃水処理を行なう設備と費用が必要となる。
【００１１】また、薬液中の余剰水を水蒸気として蒸発させることにより常時排水が発生しない塗装前処理方法では、水分蒸発のための熱エネルギーが必要となる。
【００１２】熱エネルギーを得る手段は、通常ガスや石油などの燃焼熱が利用されるが、ガスや石油の燃焼は地球温暖化の原因である二酸化炭素を放出する。
【００１３】さらに塗装前処理用の薬剤は年々低温化の傾向があり、薬液の処理温度の低下は燃料の消費量を押さえ、二酸化炭素の排出量を低減する利点があるが、上記方式では、水蒸気発生のために薬液加温は必須で、燃料消費量と二酸化炭素の排出量を削減することは困難である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため、本発明は各工程ゾーンの中間位置にあるドレンゾーンにて、次段の洗浄水をバイパス管により分岐したノズルより処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は前段の処理ゾーンへ送り、さらに薬液または、薬液及び洗浄水を逆浸透膜装置に導入し、薬液または、薬液及び洗浄水より薬液混入量が低減した透過液を分離回収し、回収した透過液を洗浄水として繰り返し再利用するものである。
【００１５】
【作用】本発明は各工程ゾーンの中間位置にあるドレンゾーンにて次段の洗浄水を処理物にスプレーし、スプレー後の水は前段へ送る方式により、通常の塗装前処理方法と比較して洗浄水の汚染が少なくなる。
【００１６】逆浸透膜装置は、薬液を薬液成分量の多い濃縮液と少ない透過液に分離し、多段式のＲＯモジュールは、透過液の薬液成分量をさらに低減させる。
【００１７】同様に逆浸透膜装置は、洗浄水も薬液成分量の多い濃縮液と少ない透過液に分離し、最終的にはイオン交換装置を通した水に匹敵する不純物の少ない透過液が分離回収される。
【００１８】逆浸透膜装置より分離回収された透過液は洗浄水として繰り返し再利用可能なため、塗装前処理装置より一切排水が発生しない。
【００１９】また、最終ＲＯモジュールより分離される透過液を最終洗浄工程の仕上げの洗浄水に使用することにより、装置外より給水する新鮮水は、処理物に付着して装置外に持ち出される量だけで済むため、新鮮水の供給量は極めて少なくなる。
【００２０】さらに、逆浸透膜装置は薬液温度に左右されずに濃縮液と透過液の分離が可能であるため、低温の薬液が使用可能となる。
【００２１】
【実施例】以下具体的な実施例と比較例により、本発明を詳細に説明する。
【００２２】〔実施例１〕図１は、請求項１記載の発明に関わる装置である。
【００２３】薬液槽２には、市販の燐酸鉄系皮膜化成剤、ケミコートＮｏ．ＦＦ−７１Ｌ、３％水溶液を入れ、何ら加温をせず、２０℃から２５℃となった。
【００２４】処理物２０を薬液ゾーン２１を通過させて防錆皮膜を化成させ、その後２３、２５の洗浄ゾーンで洗浄した。
【００２５】また、ドレンゾーン２２、２４では、ノズル２６、２７を利用して、次工程の洗浄水を処理物にスプレーし、スプレー後の水を前工程の槽へ送った。
【００２６】この工程で１時間当たり１００平方メートルの鉄板を処理し、６時間経過後、逆浸透膜装置から出る透過液と濃縮液の濃度を測定した。
【００２７】薬液はスプレー用ポンプからフィルター５を通ってポンプ６で加圧され、ＲＯモジュール７、８、９、１０に並列に導入し、濃縮液１２は薬液槽に戻した。
【００２８】第１段目の透過液１１は次段のＲＯモジュール１３、１４に導かれ、第２段目の濃縮液と透過液に分離され、濃縮液１６は洗浄水槽３に入れた。
【００２９】さらに第２段目の透過液１５は次段のＲＯモジュール１７へ導かれ、第３段目の濃縮液と透過液に分離され、濃縮液１９は２段目の洗浄水槽４に入れた。
【００３０】透過液は、２８のノズルを通して、最終ミスト水として使用した後に、２段目の洗浄水槽４へ給水した。
【００３１】６時間経過後の薬液、濃縮液と透過液の酸濃度、電気伝導度と流量は表１の通りであった。
【００３２】
【表１】
【００３３】表中の酸濃度とは、薬液又は洗浄水を１０ミリリットル採取し、フェノールフタレインを指示薬として、０．１モルの苛性ソーダ水溶液で滴定した場合の中和に要した苛性ソーダ水溶液の消費量を表した数値で、０．１モルの苛性ソーダ水溶液１ミリリットルを１ｐｔと表示した。
【００３４】〔実施例２〕図２は請求項２記載の発明に関わる装置である。
【００３５】薬液槽３０には、市販の燐酸鉄系皮膜化成剤、ケミコートＮｏ．ＦＦ−７１Ｌ、３％水溶液を入れ、何ら加温をせず、２０℃から２５℃となった。
【００３６】処理物４８を薬液ゾーン４９を通過させて防錆皮膜を化成させ、その後５１、５３の洗浄ゾーンで洗浄した。
【００３７】この工程で１時間当たり１００平方メートルの鉄板を処理し、６時間経過後、逆浸透膜装置から出る透過液と濃縮液の濃度を測定した。
【００３８】薬液はスプレー用ポンプからフィルター３３を通ってＲＯモジュール３９に導入し、濃縮液４５は薬液槽に戻し、透過液４２は洗浄水槽３１に導いた。
【００３９】洗浄水槽３１の洗浄水は、フィルター３４を経てＲＯモジュール４０を通り、濃縮液と透過液に分離され、濃縮液は洗浄水槽３１に戻され、透過液４７は２段目の洗浄水槽３２へ導いた。
【００４０】洗浄水槽３１と同様、２段目の洗浄水槽３２の洗浄水はフィルター３５を経てＲＯモジュール４１を通り、透過液と濃縮液に分離され、濃縮液４７は２段目の洗浄水槽３２に戻され、透過液４４は処理物の最終水洗のミスト水洗水としてノズル５６よりスプレーした。
【００４１】また、ドレンゾーン５０、５２では、ノズル５４、５５を利用して、次工程の洗浄水を処理物にスプレーし、スプレー後の水を前工程の槽へ送った。
【００４２】６時間経過後の薬液、濃縮液と透過液の酸濃度、電気伝導度と流量は表２の通りであった。
【００４３】
【表２】
【００４４】
【比較例】図３は、薬液中の過剰な水分を蒸発させることにより、常時排水が発生しない塗装前処理方法である。
【００４５】６３は排気ファンで、１分間に１００立方メートルの排気能力があるものを使用した。
【００４６】薬液ブース５９で噴霧された薬液はダクト６１を通じて、気液分離装置６２に導入され、水蒸気のみが排気ファン６３によって屋外へ放出される。
【００４７】薬液は実施例１，実施例２と同様にケミコートＮｏ．ＦＦ−７１Ｌ、３％水溶液を使用し、蒸発量を得るため４５℃に加温して使用した。
【００４８】薬液ゾーンと洗浄ゾーン間及び各洗浄ゾーン間のドレンゾーンでは、実施例１、実施例２同様に、次工程の洗浄水をバイパス管により分岐したノズルより処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は前工程へ送る操作を行った。
【００４９】２段目の洗浄水槽には、前送りされて不足した洗浄水に相当する分の脱イオン水をノズル６０より補給した。
【００５０】補給した脱イオン水の電気伝導度は０．００２ミリジーメンスであった。
【００５１】６時間経過後の薬液、一段目の洗浄水と二段目の洗浄水の酸濃度、電気伝導度と給水量は表３の通りであった。
【００５２】
【表３】
【００５３】このとき薬液加温に消費された燃料は灯油で１時間あたり４０リットルであった。
【００５４】
【発明の効果】本発明は各工程間のドレンゾーンにて次段の洗浄水を処理物にスプレーし、かつスプレー後の水は前段へ送る方式による洗浄水の節水化と、逆浸透膜装置を使用した洗浄水のリサイクルの組み合わせにより、排水を一切出さない塗装前処理方法が可能となった。
【００５５】さらに、逆浸透膜装置による水のリサイクルには薬液の処理温度が影響しないため、低温処理の薬品が使用可能で、燃料消費量と二酸化炭素の排出量を削減することも可能となる。
【００５６】また、本発明は実験上スプレー形式を例として説明しているが、処理方式に限定は無く、浸漬処理においても同様の効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１０６９８９１
【氏名又は名称】株式会社ケミコート
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）５月２９日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３４２３７０ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１２月１４日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１８８０４３ |
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