JPH02237800A - 流体ジェット加工装置用噴射液 - Google Patents

流体ジェット加工装置用噴射液

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JPH02237800A
JPH02237800A JP5606289A JP5606289A JPH02237800A JP H02237800 A JPH02237800 A JP H02237800A JP 5606289 A JP5606289 A JP 5606289A JP 5606289 A JP5606289 A JP 5606289A JP H02237800 A JPH02237800 A JP H02237800A
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Yoshio Mishima
芳夫 三島
Yusuke Matsushita
祐輔 松下
Tsutomu Nakanishi
勉 中西
Yuichi Sugiyama
祐一 杉山
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Kyoritsu Yuki Co Ltd
Kumagai Gumi Co Ltd
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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〕 この発明は、ノズルから超高圧流体を噴射し、その噴射
流体に対向する建造物、構造物、建材、板材、コンクリ
ート、加工物等の物体に対して切断、穿孔、研削等の加
工を行うのに通用される流体ジェット加工装置に用いる
噴射液に関する。
〔従来の技術〕
従来、ノズルから趙高王水を噴射し、その噴射液に対向
する建造物、構造物、建材、板材、コンクリート、工作
物等の物体に対して切断、穿孔、研削加工等の加工を行
ういわゆるウォータージェットと称される流体ジェット
加工装置は、種々のものが開示されている.このような
流体ジjl. ”/ト加工装置では、各種物体即ち固体
の研削加工のために、ノズルから500〜3000 k
g−f/一の超高圧水を噴射して該固体を加工する方法
、或いは高圧水を噴射するジェット流によってスケール
、鉄請等で例示される金属表面の異質物を除去して表面
加工を行う方法は、既に知られている.また、一般に、
鉄の防錆剤としては、亜硝酸塩、リン酸塩等が知られて
いる. 例えば、特公昭56−42413号公報には、噴射ノズ
ルから水、化学液、研削液等の液体を細線状のジェット
流として噴射し、このジェット流に対向する被加工物に
衝突させて該被加工物を孔明け、切断、切り抜き等の加
工を行うジェット加工装置が開示されている。
また、特開昭63−16999号公報には、アブレソシ
ブウォータジェット切断装置が開示されている。該アブ
レッシブウォータジェット切断装置は、ジェ・7トノズ
ルとキャッチャーとの間に被切断材を配置し、次に、超
高圧水を高圧水供給ホースを介してジェットノズルに供
給すると共に、微粒研磨材を含有した懸濁液を懸濁液供
給ホースを介してジェットノズルに供給し、それによっ
てジェットノズルから微粒研磨材の混入した噴射液をジ
ェット流として噴射し、該ジj− ”/ト流によって被
切断材を切断加工Vるものである.上記微粒研磨材とし
ては、アルミナ系微粒粉、炭化珪素系徽粒粉が使用され
、また、懸濁液の濃度は、20〜70%に調節されてい
る. (発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、通常のウォータジェットでは、ジェノト
流自体の噴射パターンが拡散状態になり、被加工物に衝
突する際には該ジェット流の衝突エネルギー即ち衝突力
が低下し、研削能力が弱いものとなる。また、高粘性液
をポンプに吸引すると、該ボンブは過負荷による故障が
多発するという問題がある.また、噴射液の粘度とウォ
ータジエ’7トの効果との間には、必ずしも相関性は無
いものである。
また、水、化学液、研削液、高分子水溶液等の液体の噴
射により、表面研削、表面清浄された鉄等の金属表面は
、短時間のうちに再度酸化が進行して錆を発生するとい
う問題がある。
ところで、従来、鉄の防錆のため使われてきた亜硝酸塩
、リン酸塩等の防錆剤は、高分子の粘性低下をきたす欠
点があり、高分子水溶液に混入して併用することはでき
ない。しかも、防錆剤である亜硝酸塩は有毒であり、該
亜硝酸塩のミストが飛散するような流体ジェット加工装
置に使用することは、労働災害を引き起こす恐れがあり
、安全性の確保が困難である.従って、防錆剤である亜
硝酸塩を噴射液に混入した状態では、流体ジェ・ノト加
工装置の噴射液として安全上使用することはできない.
また、リン酸塩の防請効果は、金属表面の研削には不十
分なものである。
この発明の目的は、上記課題を解決することであり、流
体ジェット加工装置に使用する噴射液としてジェット流
を収束状態の噴射パターンに噴射するため水溶性高分子
を加えると共に、金属表面等の防錆を達成するため高分
子水溶液に除請効果に優れた薬剤を添加して流体ジェッ
ト加工装置用の噴射液を生成することであり、特に、水
溶性高分子の内特別な物性範囲を持つアクリル系イオン
性水溶性高分子が最適であることを見出し、また、安全
性の確保ができる炭素数が6以上である有機二塩基酸の
塩から成る防錆剤を該アクリル系イオン性水溶性高分子
の水溶液に添加して噴射液を生成し、ポンプに高負荷を
与えること無く、ジェットノズルから噴射される流体ジ
ェットの効率及び防錆効果を向上させる流体ジェソト加
工装置用噴射液を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、上記の目的を達成するため、次のように構
成されている。即ち、この発明は、2〜50モル%のア
ニオン性モノマーnLlfflと50モル%以上のアク
リルアミドモノマー単位を有し、1規定食塩水中におけ
る固有粘度が10a!#g以上であるアクリルアミド共
重合物を0.02〜0.2重量%溶解し、且つ炭素数6
以上の有機二塩基酸根を0.1〜1重量%溶解した水溶
液から成る涜,体ジェット加工装置用噴射液に関する。
炭素数が6以上の有機二塩基酸としては、アジピン酸、
セバシン酸、ドデカンニ酸、フタル酸等が挙げられ、特
に、セバシン酸、ドデカンニ酸即ち1.10−デカンジ
カルポン酸が有効であり、安全性を確保できるものであ
る。
上記の炭素数が6以上の有機二塩基酸の塩としては、ア
ルカリ金属塩、或いは不揮発性のアミン塩が用いられ、
ナトリウム、カリウム、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、ジイソバノールアミン、トリイソブロバ
ノールアミン等が一般的であり、ジアルキルアミノアル
キル(メタ)アクリルアミド基、或いはジアルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリレート基の塩の状態で存在す
ることも可能である。一方、この発明に用いる水溶性高
分子としては、アニオン化率2〜50モル%のアニオン
性アクリルアミド共重合物が有効である.アクリルアミ
ドと共重合させるアニオン性アクリルモノマーとしては
、(メタ)アクリル酸及びアクリルアミドー2−メチル
プロパンスルホン酸のアルカリ金属塩、アミン塩、アン
モニウム塩等が使用される。これらのアニオン性アクリ
ルアミド共重合物には、この発明による噴射液の効果を
阻害しない範囲(20モル%以下)の量で」二記アクリ
ルアミド及びアニオン性アクリルモノマーと共重合可能
なモノマー単位を含有してもよい。
これらのモノマーとしては、ジアルキルアミノアルキル
(メタ)アクリレー1・、ジアルキルアミノアルキル(
メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ヒ
ドロキシエチル(メタ)アクリレート、アクリ口ニトリ
ル、スチレン等を例示することができる。また、これら
の共重合物と同一の分子構造を有するポリアクリルアミ
ド部分加水分解物、或いはポリアクリルアミドスルホメ
チル化物も同一の目的に使用できる.これらのア二オン
性アクリルアミド共重合物は、高分子量であることが好
ましく、1規定食塩水中における固有粘度がIOd1/
g以上であることが望ましい。
更に、アニオン性アクリルアミド共重合物と炭素数が6
以上の有機二塩基酸塩の配合は、任意の段階で可能であ
り、粉末状態で混合する他、両者を含有する液体で保存
することもでき、或いはノズルからの噴射直前に、両者
を混合することも有効である. 〔作用〕 この発明による流体ジェット加工装置用噴射液は、上記
のように構成されており、次のように作用する.即ち、
この噴射液、即ち防錆剤を含む高分子水溶液を500=
 3000 ktf/adに加圧し、ノズルから噴射す
ると、従来の超高圧水に比較して水流即ちジェソl・流
を拡散させることなく、収束状態の噴射パターンで対象
物に衝突するため、ジェット流のエネルギーが発散する
ことなく、鉄等の金属表面に存在する酸化物等の異物に
対して強力に衝突し、該異物を強制的に且つ強力に除去
することができると共に、噴射液中の防錆剤が異物を除
去した金属表面に直ちに吸着することにより該表面を被
覆し、金属表面に錆が発生するのを防止する.即ち、該
金属表面が清浄化されると同時に、該金属表面に炭素数
が6以上の有機二塩基酸が吸着し、金属表面に対して防
錆効果を発揮する。しかも、炭素数が6以上の有機二塩
基酸は、噴射液の表面張力を低下させる作用があり、噴
射液即ち高分子水溶液で形成されるジェット流の噴射パ
ターンを収束させる現象を助長ずる.更に、炭素数が6
以上の有機二塩基酸は高分子の劣化を引き起こすことな
く、流体ジエソト加工装置による加工処理終了後に、被
加工物の表面に対する被覆処理に悪影響を及ぼすことも
ない。この噴射液は、流体ジェット加工装置からジェッ
ト流として噴射した場合に、上記の特性が総合して物体
の除錆効果に優れたものとなると共に、該物体の研削、
清浄、切断、穿孔、はつり等の加工に極めて好ましい状
態の噴射パターンのジェット流を形成することができる
. 〔実施例〕 以下、この発明による流体ジェット加工装置噴射液の実
施例を説明するや第1図において、この噴射液を噴射す
るためのジェットノズルが示されている.該ジェットノ
ズルについては、超高圧流体供給用中空回転体1にノズ
ルホルダ3を取付け、該ノズルホルダ3には、複数のノ
ズル2が取付けられている。従って、このジェットノズ
ノレは、8亥ジエ7}ノズルに対向する鉄筋4を埋め込
んだコンクリート板5等の物体に対して、回転しながら
各ノズル2から噴射液を噴射してジエノt−流を形成し
、該ジエソト流によって上記物体を、例えば、鎖線6で
示すように、研削、或いははつることができるものであ
る. 実施例−1 この発明による流体ジェット加工装置用噴射液を生成す
るため、表一1に示す高分子の中和物と表−2に示す有
機酸塩を水に溶解して噴射液を調整した.第1図に示す
ジエ’7トノズルとしては、ノズル2の孔径0.5 m
s ,ノズル2とノズル2との間隔を45+mmに取付
けた双頭弐のジェットノズルを使用している.これらの
ノズル2を取付けたノズルホルダ3を20O r pm
で回転させながら、表−3に記載した各噴射液を超高圧
流体供給用中空回転体1及びノズルホルダ3を通じて2
000 kgfI一の圧力で各ノズル2から噴射し、物
体即ち供試体を移動させながら研削した。
上記供試体は、圧縮強度700  kgf/一を有する
鉄筋コンクリート板5であり、供試体の移動速度は20
0 mm /分、ノズル2とコンクリート板5の距離は
lOmm+に設定されている.また、コンクリート板5
の削られた深さと30分後の鉄筋4の表面状H(鉄錆の
有無)を、表 表−1 3に記載する。
但し、表中の略号の意味は次のとおりである。
AAM  =アクリルアミド AMPS−アクリルアミドー2−メチルブロバンスルホ
ン酸 A,61C  −アクリル酸 DMAPAA.=ジメチルアミノブロビルアクリルアミ
ド 〔η〕−1規定食塩水中における固有粘度表 表−3 これら有機酸塩の濃度は対イオンを含まぬ有機酸の重債
%とじて表 3に表示する。
(以下、この頁余白) 実施例−2 実施例−1に用いた噴射液と同一の噴射液を使用し、シ
ールド工法における鉄製セグメン1−の錆取りを下記の
条件で行った.その結果を表−4に示す. 鉄製セグメン 鉄錆状況: 終了目安: 噴射条件: ト寸法:縦90ロ、横 140 am 厚さ0.5〜1.5龍で全体に発生 平滑面が表れ錆を認めない状態 ノズル 0.2 mφ×4 圧力  2000  kgf/cal サンプル数: 1噴射液につき 5枚 表−4 〔発明の効果〕 この発明は、上記のように構成されており、次のような
効果を有する。即ち、この発明は、2〜50モル%のア
ニオン性モノマー単位と50モル%以上のアクリルアミ
ドモノマー単位を有し、1規定食塩水中における固有粘
度がIOdl/g以上であるアクリルアミド共重合物を
0.02〜0.2重景%熔解し、且つ炭素数6以上の有
機二塩基酸根を0.1〜1重量%溶解した水溶液から成
るので、流体ジェット加工装置から噴射された噴射液の
ジェット流は、従来の噴射パターンに比較して収束した
状態の噴射パターンで噴射してジヱノト流のエネルギー
を低下させることがなく、研削等の加工速度を高速度に
且つ加工精度を高精度に達成することができる.しかも
、金属表面等の物体に対する防錆効果を、金属の表面加
工と同時に発揮させることができる。
即ち、従来使用されていた亜硝酸ソーダは防錆作用はあ
るが、高分子水溶液に混入して使用した場合には、ジェ
フト流による研削効率を低下させ且つ人体に有毒なもの
となるが、この発明による高分子水溶液に混入した防錆
剤は、研削効率を低下させることがなく且つ安全性も確
保できる。また、ポンプに高負荷を与えることなく、ジ
ェ,トノズルから噴射される噴射液が形成するジェソト
流は、従来の趙高圧水が形成するジエソト流に比較して
収束した状態を形成でき、物体即ち被加工物に対して研
削効率等の加工能力を強力に発揮できる.しかも、この
防錆剤は、高分子水溶液中に均一に混入されるので、被
加工物等の金属表面に対して異物除去等の加工と同時に
速やかに該金属表面にむらなく被覆されると共に、該表
面が露出して空気に晒される機会がなく防錆剤の被覆が
行われ、防錆効果を向上させることができる。また、金
属表面に対しては加工と防錆処理が同時に行われ、作業
効率も向上させることができる。例えば、この発明によ
る噴射液は、流体ジェット加工装置の噴射液として使用
した場合には、特に、鉄板、鉄骨、鉄筋等の金属表面異
物除去、金属表面研削等の加工を行うのに適し、更に、
これらの金属部材がコンクリート等の深部に存在する老
朽構造物の補修工事等に使用して極めて効果的である。
例として、不要なコンクリート構造物を流体ジ工ソト加
工装置から噴射するジェット流によって、はつり等の研
削除去を行うことにより、コンクリート内部に埋め込ま
れていた鉄筋の露出表面(第1図参照)を清浄したり、
或いは該鉄筋の表面に研削等の加工を施し、再度、コン
クリ−1・を打設するまで、該金属表面の防錆状態を維
持する等の場合に、極めて有効に効果を発揮でき、鉄筋
コンクリート構造物等の補修工事に最適なものである。
【図面の簡単な説明】
喘1図はこの発明による流体ジニット加工装置用噴射液
を噴射するために使用されるジェノト.’ズルの概略図
である。 1−一一−一超高圧流体供給用中空回転体、2  ノズ
ル、3−−−−ノズルホルダ、4一 鉄筋、5コンクリ
ート. 出願人  株式会社 協立有機工業研究所出願人  株
式会社 熊 谷 組 代理人  弁理士 尾 仲 一 宗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2〜50モル%のアニオン性モノマー単位と50
    モル%以上のアクリルアミドモノマー単位を有し、1規
    定食塩水中における固有粘度が10dl/g以上である
    アクリルアミド共重合物を0.02〜0.2重量%溶解
    し、且つ炭素数6以上の有機二塩基酸根を0.1〜1重
    量%溶解した水溶液から成る流体ジェット加工装置用噴
    射液。
  2. (2)炭素数6以上の有機二塩基酸根はセバシン酸根及
    び/又はドデカンニ酸根である請求項1に記載の流体ジ
    ェット加工装置用噴射液。
  3. (3)炭素数6以上の有機二塩基酸根の対イオンはジエ
    タノールアミン、トリエタノールアミン、ジイソプロパ
    ノールアミン、トリイソプロパノールアミン、又はこれ
    らの混合物の中から選ばれるものである請求項1に記載
    の流体ジェット加工装置用噴射液。
JP5606289A 1989-03-10 1989-03-10 流体ジェット加工装置用噴射液 Expired - Lifetime JPH0669678B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003013608A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Sumitomo Constr Co Ltd コンクリート構造物の補修方法
JP2009189906A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Toyobo Co Ltd アルカリ排水処理剤
JP2020125869A (ja) * 2019-02-04 2020-08-20 栗田エンジニアリング株式会社 ボイラ設備の洗浄方法
JP2023054681A (ja) * 2021-10-04 2023-04-14 鉄建建設株式会社 ウォータージェット用噴射液

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