JPH07122151B2 - 化学発色用ステンレス帯鋼の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、その表面仕上がNo.2D,No.2Bで代表されるよ
うな冷間圧延後に熱処理及び硝酸と弗酸の混酸から成る
酸洗液中で酸洗処理を施されてそのまま又は冷間圧延処
理された状態にあるため酸洗面が残存するステンレス帯
鋼を、クロム酸と硫酸との混合水溶液中に浸漬する化学
発色工程において色ムラ模様が発生しないように製造す
る化学発色用ステンレス帯鋼の製造方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

近年、建材や厨房機器や装飾用として意匠効果が高く且
つ耐食性にも優れた化学発色せしめられた着色ステンレ
ス鋼板が広く使用されるようになってきている。

ステンレス鋼の着色処理方法としては、従来よりテンパ
ーカラー法，溶融塩法，クロム酸・硫酸法が知られてい
るが、一般的に多種の色調を得易いクロム酸・硫酸法が
広く工業化されている。このクロム酸・硫酸法は、クロ
ム酸と硫酸との混合水溶液中にステンレス鋼板又は帯鋼
（ステンレス鋼板の場合はバッチ式処理であり、その処
理は連続式のステンレス帯鋼と同様であるので、以下ス
テンレス帯鋼で代表する）を浸漬させてその表面に極く
薄い酸化皮膜を形成せしめ、この皮膜と素地界面とにお
ける光の干渉現象を利用した着色法であり、この方法で
はステンレス帯鋼の素地の仕上げが生かされると同時に
同一色相であってもその仕上げにより色調がかなり異な
ることも特徴であり、ステンレス鋼の他の着色方法であ
る塗装法，メッキ法とは趣きが異なるために一般に化学
発色法とも言われている。

このクロム酸・硫酸法によるステンレス鋼の化学発色法
は、英国のインターナショナル・ニッケル社で着色制御
方法（特開昭48−11243号）及び着色皮膜の硬化処理方
法（特開昭49−21339号）が開発されて以来、急速に実
用化が進んだものである。即ち、この着色ステンレス帯
鋼の最大の特徴は、塗装による着色ステンレス帯鋼とは
異なり、ステンレス帯鋼の表面仕上げがそのまま生かさ
れることと、同一色相であっても表面仕上げによってそ
の色調や光沢が異なることから、目的や用途に応じて使
い分けることにより趣きを異にすることが可能な点にあ
る。例えば、BA仕上げ材（光輝焼鈍仕上げ材）では光沢
のある彩やかな色調を呈し、BA仕上げ材をバフ研磨する
ことにより高反射面を付与させた鏡面仕上げ材ではより
光沢のある彩やかな色調を呈し、HL,No.4仕上げ材の如
き研磨仕上げ材にあっては光沢を抑えた渋い色調を呈
し、No.2D材やNo.2B材の如き酸洗面を残した仕上げ材に
あっては暗く落ち付きのある色調を呈し、更にこのNo.2
D仕上げ材に防眩性を付与するためにショットブラスト
面を持たせたものにあっては一層深い渋みのある色調を
呈する。

従って、このような種々の色調の異なる着色ステンレス
帯鋼を各々色感に合った用途に使用することにより、意
匠性の高い商品の製造が可能となるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながらこのクロム酸・硫酸法は、上述したように
ステンレス帯鋼の表面仕上げを生かせること及びその表
面仕上げにより色調が異なることを特徴としており、そ
の着色原理がステンレス帯鋼の表面をクロム酸・硫酸水
溶液から成る酸化液により酸化させてステンレス帯鋼の
表面に極く薄い酸化皮膜を形成させることにある着色方
法であることから、ステンレス帯鋼の表面状態に部分的
な差異があると色ムラ模様を生じ易いという欠点を有し
ている。このステンレス帯鋼の表面状態の部分的差異と
は、例えば光沢差，研磨ムラ等目視で確認可能な場合も
あるが、部分的な表面活性度の差異やスケール直下の変
質部の残存の如く、目視では確認不可能な場合もある。
従って、目視においては全く均一な外観を有するステン
レス鋼でも化学発色処理すると多々色ムラ模様を生じる
ことがあり、本発明者等を悩ませてきた現象である。

以下、化学発色用のステンレス帯鋼の製造に供するステ
ンレス帯鋼が、化学発色処理後に色ムラ模様を生じるか
どうかの判断が帯鋼の外観目視判定から予想し得る場合
と予想出来ない場合とについて列挙する。

《外観目視判定により色ムラ模様の発生が予想し得る場
合》 BA仕上げ材，鏡面仕上げ材にあっては、表面光沢に
部分的差異がある場合。

HL仕上げ材,No.4仕上げ材にあっては、その表面に
明瞭な研磨ムラを有する場合。

No.2D,No.2B仕上げ材にあっては、その表面に部分
的な光沢差や明瞭な酸洗模様を有する場合。

表面仕上げには特に関係無く、ステンレス帯鋼特有
の表面疵（ヘゲ，スリバー等），一般的な疵（コミ，突
き，スリップ，カキ）又はチャッターマーク等を有する
場合。

以上に示す如き表面品質欠陥を有するステンレス帯鋼の
化学発色処理を行うと、確実に色ムラ模様を生じる。

《外観目視判定により色ムラ模様の発生が予想し得ない
場合》 帯鋼の板幅方向で結晶粒度が大きく異なる場合。

帯鋼表面表層部の成分構成に部分的差異があるか、
介在物が多く存在する場合。

帯鋼表面の不動態化皮膜の厚みに部分的差異がある
場合。

帯鋼表面に目視では確認出来ない汚れが付着してい
る場合。

帯鋼製造工程におけるロールやパッド等と帯鋼との
接触に部分的な差異があった場合。

鏡面仕上げ材にあっては、表面研磨の際のバフ研磨
回数の差やバブ研磨の程度に部分的差異があった場合。

HL,No.4仕上げ材にあっては、研磨用ベルトとの接
触の状態に不均一性があり、研磨深さや研磨時における
昇温状態に差異が生じていた場合。

No.2D,2B仕上げ材にあっては、その表面に酸洗面が
残存するものであることから、焼鈍酸洗ラインでその表
面の酸洗面の残存程度を変える種々の不均一な作用を受
けた場合。

以上に列挙した如く、化学発色処理に供するステンレス
帯鋼の表面状態を目視により判定しただけで色ムラ模様
を生じるか否かの判断をすることはかなり難しいことと
言える。このためステンレス帯鋼を試着色することによ
り、色ムラ模様が生じるか否かを判定することが一般的
である。

従って、色ムラ模様の無い均一な色調を有する化学発色
ステンレス帯鋼を得るためには、外観的に均一な仕上り
の化学発色処理に供するステンレス帯鋼の製造を行うこ
とが必要であるが、加えてステンレス帯鋼の表面状態の
性状が均一であることも必須条件である。このように化
学発色処理に供するステンレス帯鋼は、微妙な化学反応
を利用するが故に、化学発色処理に供する以外の一般の
ステンレス帯鋼以上の表面性状が必要となって来る。こ
のため化学発色処理を行う前にステンレス帯鋼の表面改
質のため脱脂処理を行ったり、軽度の酸洗処理を行うこ
と等が特開昭58−199896号（ステンレス鋼の着色処理方
法），特公昭58−221283号（ステンレス鋼着色前処理方
法），特公昭61−264197号（ステンレス鋼鏡面研磨板の
着色前処理方法），特公昭62−24507号（着色用ステン
レス鋼板の製造方法）等で開示されて公知となっている
が、化学発色処理に供するステンレス帯鋼の表面仕上げ
がNo.2D,No.2Bで代表されるような冷間圧延後に熱処理
及び硝酸と弗酸の混酸から成る反応性に富む酸洗液中で
酸洗処理を施されてそのまま又は冷間圧延処理された状
態にあるため酸洗面が残存するステンレス帯鋼を特に対
象とし、しかもその酸洗処理工程において表面性状を均
一化する方法を掲示したものはない。従って、上述の如
く酸洗面が残存する仕上げ材を特に配慮無く従来技術の
ままで化学発色処理に供した場合には、色ムラ模様が生
じて商品価値を無くすと供に、次のような問題があっ
た。

従来技術では、化学発色処理に供するステンレス帯
鋼を試着色してみないと色調の均一性が確認出来なかっ
たことから、この試着色に供するステンレス帯鋼が無駄
となり、歩留低下の一因となっていた。特に連続着色処
理にあっては装置が大規模であるがために、この歩留低
下は一層大きなものであった。また、この試着色の作業
により生産性を低下せしめていた。

特に酸洗面が残存する前述の仕上げ材にあっては、
酸洗完了後の酸洗液の洗浄方法によりその表面は大きな
影響を受け、洗浄効果を上げんがために例えば洗浄水量
を配慮なく増加した場合には酸洗槽内の酸濃度は低下
し、デスケール不良を生じることになる。

酸洗工程で生じたステンレス帯鋼の表面性状の不均
一性は、目視で確認出来る場合とそうではない場合とが
あるが、何れの場合にあっても化学発色処理前に行われ
る従来技術の前処理方法では改質不可能である。

化学発色用ステンレス帯鋼に供する以外の一般ステ
ンレス帯鋼の製造にあっても、焼鈍・酸洗工程における
酸洗処理時にそのステンレス帯鋼を酸洗槽より引き出す
過程においてステンレス帯鋼が乾燥してしまうと酸焼け
と称する模様が生じることがある。これは、ステンレス
帯鋼上の酸洗液が帯鋼の持つ顕熱により蒸発して酸洗液
の濃度が増加することによりステンレス帯鋼表面を不均
一に腐食させて生じる模様であるが、これは目視にて確
認出来るため例えば特開昭56−38481号等に示す方法に
て解決可能であるが、この方法を実施しても化学発色用
ステンレス帯鋼にあっては充分な効果は得られなかっ
た。

本発明は、このように化学発色処理により着色ステンレ
ス帯鋼を得る際に特にステンレス帯鋼の表面仕上げがN
o.2D,No.2Bで代表されるような冷間圧延後に熱処理及び
硝酸と弗酸の混酸から成る酸洗液中で酸洗処理を施され
てそのまま又は冷間圧延処理された状態にあるため酸洗
面が残存するステンレス帯鋼について色ムラ模様が発生
し易いという現象が発生しないようにすることを課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前述した従来技術の欠点を解決し、化学
発色処理により着色ステンレス帯鋼を得る際にステンレ
ス帯鋼の表面仕上げがNo.2D,No.2Bで代表されるような
冷間圧延後に熱処理及び硝酸と弗酸の混酸から成る酸洗
液中で酸洗処理を施されてそのまま又は冷間圧延処理さ
れた状態にあるため酸洗面が残存するステンレス帯鋼に
ついて色ムラ模様が発生し易い原因について調査した結
果、この原因がステンレス帯鋼の着色工程にあるのでは
なく、前工程であるステンレス帯鋼の焼鈍・酸洗工程に
おける硝酸と弗酸の混酸から成る反応性に富む酸洗液の
洗浄方法にあることを究明し、ステンレス帯鋼の酸洗処
理工程において必要十分なデスケール処理が完了し、酸
洗槽中の酸洗液から半浸漬ロールを介して引き出された
直後のステンレス帯鋼が該半浸漬ロールと該酸洗液とか
ら離れる位置に向けてノズルヘッダーに複数個設置され
た内部混合型の二流体微噴霧ノズルから該酸洗槽中の酸
洗液の蒸発水分量に合わせた水量の洗浄用水と空気との
ミストを該半浸漬ロールと該ステンレス帯鋼とに吹き付
けてステンレス帯鋼に付着した酸洗液を洗浄除去すると
共にステンレス帯鋼に付着して酸洗槽内に持ち込まれる
圧延油，圧延時の摩耗粉，前処理時の化学薬品等の種々
の汚れが出側の半浸漬ロールの表面に付着して引き出さ
れるステンレス帯鋼に転写されることを防止して且つ該
ステンレス帯鋼を冷却し、以てステンレス帯鋼のデスケ
ール反応を即時に且つ均一に終了させることにより、上
記課題を解決することの出来ることを究明して本発明を
完成した。

即ち本発明は、冷間圧延後に熱処理及び硝酸と弗酸の混
酸から成る酸洗液中で酸洗処理を施され、そのまま又は
冷間圧延処理された状態でクロム酸と硫酸との混合水溶
液中に浸漬して化学発色工程に供給されるステンレス帯
鋼を製造するに際し、酸洗槽中の酸洗液から半浸漬ロー
ルを介して引き出された直後のステンレス帯鋼が該半浸
漬ロールと該酸洗液とから離れる位置に向けてノズルヘ
ッダーに複数個設置された内部混合型の二流体微噴霧ノ
ズルから該酸洗槽中の酸洗液の蒸発水分量に合わせた水
量の洗浄用水と空気とのミストを該半浸漬ロールと該ス
テンレス帯鋼とに吹き付けて該ステンレス帯鋼と酸洗液
との反応を停止せしめることを特徴とする化学発色用ス
テンレス帯鋼の製造方法に関するものである。

以下、本発明に係る化学発色用ステンレス帯鋼の製造方
法を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明方法を含むステンレス帯鋼の連続焼鈍酸
洗設備の概略図、第２図はステンレス帯鋼の連続焼鈍酸
洗設備における本発明方法を実施するための酸洗槽の側
断面概略図、第３図は第２図のうち水洗装置の設置状況
を説明する斜視図、第４図は水洗装置の構成を示す図、
第５図は焼鈍後に本発明方法を実施せずに酸洗処理した
ステンレス帯鋼を着色処理した際に発生していた色ムラ
模様の一例を示す図である。

本発明方法を実施するための装置の構成の詳細な説明の
前に、本発明方法が実施される連続焼鈍酸洗設備の概略
を第１図により説明する。

先ず、ペイオフリール１から巻き出されたステンレス帯
鋼（以下、単に帯鋼と言うことがある）Ｓは、加熱炉２
と焼入炉３にて熱処理を受ける。この際、帯鋼Ｓの表面
にスケールが形成される。そこで次なる塩浴槽４（他の
化学的前処理のこともある）に導き、帯鋼Ｓの表面スケ
ールを変質せしめ、続いて酸洗槽５中の硝酸と弗酸との
混酸より成る酸洗液5aにてデスケール処理を行う。この
酸洗槽５は帯鋼Ｓを半浸漬ロール6a,6bを介して酸洗液5
aに浸漬する構造のものであり、この酸洗槽５中の酸洗
液5aから引き出された帯鋼Ｓの表面には酸洗液5aが付着
していることから、酸洗槽５から引き出された帯鋼Ｓの
進行方向を変更せしめるロールを兼ねたリンガーロール
7a,7bにより付着酸洗液5aを絞り取り、その後必要に応
じて水スプレーノズル11より噴射される水のみのミスト
で洗浄されてから水洗槽８へ浸漬され充分な酸洗液5aの
除去が行われ、乾燥機９にて乾燥され、巻き取りリール
10により巻き取られる。

このような酸洗処理工程において、本発明では酸洗槽５
に設置された出側の半浸漬ロール6bを介して酸洗槽５中
の酸洗液5aから引き出された直後の帯鋼Ｓが半浸漬ロー
ル6bと酸洗液5aとから離れる位置に向けてノズルヘッダ
ー13に複数個設置された内部混合型の二流体微噴霧ノズ
ル12から酸洗槽５中の酸洗液5aの蒸発水分量に合わせた
水量の洗浄用水と空気とのミストを半浸漬ロール6bと帯
鋼Ｓとに吹き付けて帯鋼Ｓに付着した酸洗液5aを洗浄除
去すると共に帯鋼Ｓを冷却せしめ、併せて帯鋼Ｓに付着
して酸洗槽５内に持ち込まれる圧延油，圧延時の摩耗
粉，前処理時の化学薬品等の種々の汚れが半浸漬ロール
6bの表面に付着して引き出される帯鋼Ｓに転写されるこ
とを防止し、以てデスケール反応を即時に且つ均一に終
了させるのである。

以下、かかる手段と色ムラ模様の発生しない化学発色用
のステンレス帯鋼の製造方法との関係を述べる。

第１図において、酸洗槽５には硝酸と弗酸との混酸より
成る反応性に富む酸洗液5aが貯液されており、液温は約
60℃に維持されている。従って、帯鋼Ｓが入側の半浸漬
ロール6aを介して酸洗槽５内の酸洗液5a中へ引き入れら
れると同時にデスケール反応が開始され、出側の半浸漬
ロール6bを介して酸洗槽５内の酸洗液5a中より引き出さ
れるまでにデスケール処理が行われる。しかしながら、
酸洗槽５より引き出されたままの帯鋼Ｓにあっては、酸
洗液5aとの熱交換により約50℃の顕熱を有していること
及びその表面には反応性に富む酸洗液5aが付着している
ことから、酸洗槽５から離れた位置で単にリンガーロー
ル7a,7bにてこの付着酸洗液5aを除去ししかる後に水ス
プレーノズル11にて洗浄する従来の酸洗除去方法では、
帯鋼Ｓの表面は自らの顕熱と付着酸洗液5aとの作用を受
け、酸洗槽５を出て水スプレーノズル11にて洗浄される
までの間に少なからず酸洗液5aとの反応を継続すること
になるばかりか、帯鋼Ｓに付着して酸洗槽５内に持ち込
まれる圧延油，圧延時の摩耗粉，前処理時の化学薬品等
の種々の汚れや酸洗処理によって生成するスケール等が
半浸漬ロール6a,6bの表面、特に出側の半浸漬ロール6b
の表面に堆積して帯鋼Ｓに転写されるようになるのであ
る。そしてこの従来方法では、リンガーロール7a,7bに
て絞り取られた付着酸洗液5aは帯鋼Ｓに沿って酸洗槽５
内へ流入するわけであるが、この時にリンガーロール7
a,7bの長手方向の圧下力の違い，リンガーロール7a,7b
のロール面の損傷状態，更には帯鋼Ｓの形状の影響によ
り、リンガーロール7a,7bにて絞り取られる付着酸洗液5
aの量は帯鋼Ｓの幅方向で異なってくる。一方、帯鋼Ｓ
の水洗用水スプレーノズル11は、第１図に示す如く洗浄
水の酸洗槽５内への流入を防ぐ観点からリンガーロール
7a,7bの後に設置されているが、前述の如くリンガーロ
ール7a,7bの長手方向の圧下力の違い，ロール面の損傷
状態及び帯鋼Ｓの形状の影響を受けてリンガーロール7
a,7bの板幅方向の絞り効果に差異を生じると、この洗浄
水がリンガーロール7a,7bを通り抜け、帯鋼Ｓに沿って
酸洗槽５内へ流入することもある。

以上に述べた如く、従来の酸洗処理工程においては出側
の半浸漬ロール6bを経てリンガーロール7a,7bへ導かれ
る帯鋼Ｓの表面においては、この間に酸洗槽５より引き
出される時点で付着した酸洗液（以下、付着酸洗液と言
うことがある）と、リンガーロール7a,7bにて絞り取ら
れた酸洗液（以下、絞り酸洗液と言うことがある）と、
更にはリンガーロール7a,7bを抜け出て帯鋼Ｓに沿って
酸洗槽５内へ流入する洗浄水（以下、流入洗浄水と言う
ことがある）との三者が合流することになる。更にここ
で帯鋼Ｓの形状をも加えると、以上の付着酸洗液，絞り
酸洗液及び流入洗浄水が合流した場合の帯鋼Ｓのこれら
の流れ状態はかなりエキセントリックなものになってい
ることは容易に想像され得る。従って半浸漬ロール6bよ
り引き出された時点からリンガーロール7a,7bまでの間
にあっては、帯鋼Ｓの表面に付着する酸洗液は複雑な濃
度，液温の分布を有することになり、この結果帯鋼Ｓと
付着酸洗液とはこの間に不均一なムラのある反応を起こ
すことになる。

以上に詳述した理由により、表面性状の不均一なステン
レス帯鋼となるわけであるが、その反応量の差は僅かな
ため目視で確認出来るような状態には至らない。従って
一般に使用されるステンレス帯鋼にあっては、このよう
な反応は問題となるようなものではないとして見過ごさ
れてきていたのである。

しかしながら、このようなミクロ的な面において均一な
仕上りのステンレス帯鋼を得ることが良好な仕上りの化
学発色ステンレス帯鋼を得ることに継がる訳であり、こ
のため本発明方法においては帯鋼Ｓの連続焼鈍酸洗工程
において酸洗槽５より帯鋼Ｓが引き出された直後におい
て反応因子である酸洗液5aを均一に除去すると共に帯鋼
Ｓを均一に冷却して、不均一なデスケーリング反応を抑
制するばかりでなく、出側の半浸漬ロール6bの表面に付
着した汚れ等が帯鋼Ｓに転写されることを防止すること
により均一な仕上りの化学発色用ステンレス帯鋼を得る
ものである。

〔作 用〕

次に、本発明に係る化学発色用ステンレス帯鋼の製造方
法の作用について説明する。

第２図において、内部混合型の二流体微噴霧ノズル12は
酸洗槽５の酸洗液5aから出側の半浸漬ロール6bを介して
引き出された帯鋼Ｓを均一に且つ効果的に洗浄・冷却さ
せるために本目的に適う最良の方法である。即ち、内部
混合型の二流体部噴霧ノズル12は加圧洗浄用水を加圧空
気により同一ノズル内でアトマイズすることで空気と洗
浄用水との微細なミストが得られる構造を有しており、
加圧空気の圧力と加圧洗浄用水との圧力比を調整するこ
とにより水ミストの粒径，噴霧量を調整出来るものであ
る。この内部混合型の二流体微噴霧ノズル12を第３図に
示す如くヘッダー13に複数個取り付け、酸洗槽５の酸洗
液5aから帯鋼Ｓが出側の半浸漬ロール6bを介して引き出
されると同時に帯鋼Ｓが出側の半浸漬ロール6bと酸洗液
5aとから離れる位置に向けて二流体微噴霧ノズル12より
噴射した空気と洗浄用水とのミストを吹き付けるのであ
る。なお、この吹き付角度はノズルヘッダー固定板14に
より調整できるようになっており、これは酸洗液5aの液
量が変化しても前記した吹き付け部を変えないよう調整
するためのものである。また、噴霧された空気と洗浄用
水とのミストは酸洗槽５内に流入するわけであるが、こ
のミストの洗浄用水量が過多であると酸洗槽５内に酸洗
液5aの濃度が徐々に低下してしまい、また過少であると
帯鋼Ｓの洗浄・冷却効果は低下する。このため充分な洗
浄・冷却効果を有しつつ且つ酸洗槽５内の酸洗液5aの濃
度を低下させないようにミストの洗浄用水量を設定する
ことが必要である。そこで、本発明者等は酸洗槽５にお
ける酸洗液5aの減少量（帯鋼Ｓによる持ち出し量と蒸発
量との和）を調査した結果、本出願人会社の装置では約
２/minであり、この中で酸洗液の蒸発量は約0.5/mi
nであったので、ミストの洗浄用水量を約0.5/minにし
て噴霧すれば酸洗槽５内の酸洗液5aの量及び酸濃度を大
きく変化させることなく、しかも充分帯鋼Ｓの冷却・洗
浄効果が得られることに加えて、出側の半浸漬ロール6b
の充分な洗浄効果も得られることを見極めた。

次に、本発明方法を達成するのに適した内部混合型の二
流体微噴霧ノズル12の利点について述べる。一般に洗浄
用ノズルとして使用されている水圧のみにより水ミスト
を形成させる方式の通常のノズルは、水ミストを形成す
るための水圧設定範囲が狭く、均一な洗浄・冷却効果を
得るための洗浄用水量及び水ミストの粒径の調整が出来
ず、また空気と洗浄用水とをノズルの先端部まで別々に
供給して空気と洗浄用水とのミストを得る外部混合型の
ノズルでは水ミストの粒径が安定した状態では供給でき
ないのに対し、内部混合型の二流体微噴霧ノズル12の場
合は本発明の目的を達成するに充分足る手段となり得る
ものである。即ち、第４図に示す如く洗浄用水15と加圧
された空気16との二流体を各々のノズルヘッダー13を介
して二流体微噴霧ノズル12に供給するに際し、これらの
加圧空気と加圧洗浄用水とをそれぞれストレーナー17,1
8により最終浄化を行い、流量調節弁19,20により流量を
調節し、各々の圧力及び流量を圧力計21,22及び流量計2
3,24により監視して供給すれば、洗浄用水15と空気16と
の流量比（圧力比）の調整によりミストの調整及び各々
の流量（圧力）の調整により洗浄・冷却能力が調整出来
るのである。そして、本発明の目的を達成させるために
は、酸洗槽５の酸洗液5aの量を増加させることなく帯鋼
Ｓと出側の半浸漬ロール6bの表面とを即時に且つ均一に
洗浄・冷却しなければならないから、少ない水量で洗浄
・冷却効果の高い空気と洗浄用水との微細なミストを供
給出来る内部混合型の二流体微噴霧ノズル12でなければ
ならないのである。

以上のような特徴を持つ内部混合型の二流体微噴霧ノズ
ル12を複数個、処理対象材である帯鋼Ｓの全幅を処理す
るに足り且つ均一なミスト量が得られるに足る個数をノ
ズルヘッダー13を介して並置し、帯鋼Ｓが出側の半浸漬
ロール6bを介して酸洗槽５より行き出されると同時にこ
の複数個並置された内部混合型の二流体微噴霧ノズル12
群より帯鋼Ｓが出側の半浸漬ロール6bと酸洗液5aとから
離れる位置に向けて酸洗槽５中の酸洗液5aの蒸発水分量
に合わせた水量の洗浄用水と空気とのミストを噴射せし
めて帯鋼Ｓの洗浄・冷却を行って帯鋼Ｓと酸洗液5aとの
反応を即時に停止させると共に、出側の半浸漬ロール6b
の表面も洗浄するのである。

〔実施例〕

以下に本発明に係る化学発色用ステンレス帯鋼の製造方
法の実施例を示す。

実施例１ 第１図に示す連続焼鈍酸洗ラインにおいて、酸洗槽５の
出側に第２図，第３図及び第４図に示す構成の帯鋼Ｓの
洗浄装置を設け、焼鈍酸洗処理を施した帯鋼Ｓを製造し
た。比較例として、第１図に示す連続焼鈍酸洗ラインに
おいて上記した洗浄装置を設けない従来方法で処理した
帯鋼Ｓも製造した。なお、本発明に基づく処理と従来方
法に基づく処理は帯鋼Ｓのロット間の影響を避けるた
め、同一コイル内で実施した。

以上の処理を行った帯鋼（JIS G 4307に定めるNo.2D仕
上げ材）を連続化学発色ラインを通板して着色した。そ
の結果及び本発明に基づく処理条件を表に示した。この
表から明らかなように、従来処理を行った部分では第５
図に示す色ムラ模様が発生したが、本発明に基づく処理
を行った部分には色ムラ模様は無く、均一に着色されて
いた。

実施例２ 実施例１に示した本発明に基づく処理を行った帯鋼Ｓを
調質圧延を行ってJIS G 4307に定めるNo.2B仕上げ材を
得、この帯鋼Ｓを連続化学発色ラインを通板して着色し
た。その結果及び本発明に基づく処理条件も表に示し
た。この表から明らかなように、従来処理を行った部分
では第５図に示す色ムラ模様が発生したが、本発明に基
づく処理を行った部分には色ムラ模様は無く、均一に着
色されていた。

実施例３ 実施例１に示した本発明に基づく処理を行った帯鋼Ｓを
ショット投射加工を施したロールを有する調質圧延機に
て帯鋼Ｓの表面にショット目を転写させることにより防
眩性を付与し、この後に連続化学発色ラインを通板して
着色した。その結果及び本発明に基づく処理条件も表に
示した。この表から明らかなように、従来処理を行った
部分では第５図に示す色ムラ模様が発生したが、本発明
に基づく処理を行った部分にあっては色ムラ模様は無
く、均一に着色されていた。

〔発明の効果〕 以上に詳述した如き本発明に係る化学発色用ステンレス
帯鋼の製造方法は、以下に列挙するような種々の利点を
有しており、その工業的価値は非常に大きいものがあ
る。

（１）本発明方法に基づく処理が確実に実施された化学
発色用ステンレス鋼帯にあっては、化学発色時の色ムラ
模様の発生は確実に抑えられるため、従来の如き色ムラ
模様発生有無の確認のための試着色作業が不要となるこ
とから、これら要する材料の歩留の向上が図れた。特に
連続化学発色ラインにあっては、そのラインを使用して
試着色を行った場合に少なくともペイオフリールから巻
き取り装置間の鋼帯が製品とならないためにこの歩留ロ
スは大きなものとなる。即ち、従来はこの試着色を行い
その結果鋼帯にムラ模様が発生した場合には着色作業を
停止することになるが、通常鋼帯を処理するラインにあ
ってはペイオフリール付近と巻き取り装置付近とにしか
帯鋼切断装置が無いことから、前に通板した帯鋼との切
離しのためにもその帯鋼の先端が巻取りリールに到達す
るまでは帯鋼の切離しが出来ないため、少なくともこの
ペイオフリールと巻取り装置間に位置する帯鋼の一部が
不良部となるわけであり、例えば帯鋼重量10T,板幅1,00
0mm,板厚1.0mmのステンレス鋼帯をペイオフリールと巻
取り装置との間の距離が100mの連続化学発色ラインを通
板した場合、試着色に要するステンレス鋼帯は重量で約
0.8Tであり、従来技術にあってはこの部分が屑となるこ
とが多かったが、本発明方法の実施によりこの部分を製
品化することが出来るようになった。

（２）前述の試着色を行うための連続化学発色ラインを
運転するのに要するコストの低減が図れた。即ち、製品
を約0.8T製造するのに要する薬品費用，電力，蒸気等の
エネルギー費用，人件費等が低減された。更に試着色作
業が不要となったことからその試着色分だけ生産能力が
向上した。

（３）本発明方法の実施により連続焼鈍酸洗工程の酸洗
装置における帯鋼の酸洗液の持出しが少なくなったこと
から、高価な酸洗液の消費が低減された。更に、酸洗装
置内の酸洗液の蒸発に見合う分の水分補給で充分帯鋼の
冷却洗浄効果を有するため酸洗液の濃度変動が小さくな
り、本発明の対象とする化学発色用ステンレス鋼帯以外
の一般ステンレス帯鋼の製造にあっても本発明の実施に
より、安定した脱スケールが実施出来るようになる。

（４）本発明方法に基づく処理を行ったステンレス鋼帯
表面は、ミクロ的にも清浄性が高く、化学発色処理以外
の高度な化学的表面処理（電解メッキ，無電解メッキ）
を行った場合にあっても帯鋼の表面活性度が均一なた
め、均一な仕上り製品を得ることが可能となる。

（５）本発明方法に基づく処理を行ったステンレス帯鋼
は、比較的高圧な空気と洗浄用水の微細なミストを帯鋼
に噴射するという大なる洗浄作用を受けていることか
ら、単なる水スプレー水槽への浸漬という洗浄を行った
場合に比較して、帯鋼表面に残存するスマットが充分除
去されていることから外観的にも均一な仕上りとなっ
た。

（６）本発明方法に基づく処理を行った場、付可的に酸
洗槽の出側の半浸漬ロールをも水ミストで洗浄すること
になるため、回転する半浸漬ロール表面に付着する比較
的粘性の高い酸洗液や汚れが除去されることになり、ロ
ールの寿命が延びると共にこの汚れが帯鋼に転写される
ことが少なくなった。更に、この汚れ等に起因する半浸
漬ロールスリップ疵も減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を含むステンレス帯鋼の連続焼鈍酸
洗設備の概略図、第２図はステンレス帯鋼の連続焼鈍酸
洗設備における本発明方法を実施するための酸洗槽の側
断面概略図、第３図は第２図のうち水洗装置の設置状況
を説明する斜視図、第４図は水洗装置の構成を示す図、
第５図は焼鈍後に本発明方法を実施せずに酸洗処理した
ステンレス帯鋼を着色処理した際に発生していた色ムラ
模様の一例を示す図である。 図面中 Ｓ……帯鋼 １……ペイオフリール ２……加熱炉 ３……焼入炉 ４……塩浴槽 ５……酸洗槽 5a……酸洗液 6a……入側の半浸漬ロール 6b……出側の半浸漬ロール 7a……リンガーロール（上部） 7b……リンガーロール（下部） ８……水洗槽 ９……乾燥機 10……巻き取りロール 11……水スプレーノズル 12……内部混合型の二体流微噴霧ノズル 13……ノズルヘッダー 14……ノズルヘッダー固定板 15……洗浄用水 16……空気 17……ストレーナー（洗浄用水用） 18……ストレーナー（空気用） 19……流量調節弁（洗浄用水用） 20……流量調節弁（空気用） 21……圧力計（洗浄用水用） 22……圧力計（空気用） 23……流量計（洗浄用水用） 24……流量計（空気用）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷間圧延後に熱処理及び硝酸と弗酸の混酸
   から成る酸洗液中で酸洗処理を施され、そのまま又は冷
   間圧延処理された状態でクロム酸と硫酸との混合水溶液
   中に浸漬して化学発色工程に供給されるステンレス帯鋼
   を製造するに際し、酸洗槽中の酸洗液から半浸漬ロール
   を介して引き出された直後のステンレス帯鋼が該半浸漬
   ロールと該酸洗液とから離れる位置に向けてノズルヘッ
   ダーに複数個設置された内部混合型の二流体微噴霧ノズ
   ルから該酸洗槽中の酸洗液の蒸発水分量に合わせた水量
   の洗浄用水と空気とのミストを該半浸漬ロールと該ステ
   ンレス帯鋼とに吹き付けて該ステンレス帯鋼と酸洗液と
   の反応を停止せしめることを特徴とする化学発色用ステ
   ンレス帯鋼の製造方法。