JPS5818440B2 - クロムメツキ前処理のエツチング方法及び、これに使用する洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプラスチックで成形した部品をクロムメッキ
する前処理として６価りロｊ、を含む腐食液で部品をエ
ツチングする改良されたエツチング方法、並びにこの方
法で使用する部品に付着した腐食液を水を用いて除去す
る洗浄装置に関する。

プラスチック成形部品をクロムメッキするには、その前
処理としてメッキの密着性を良好にし、不メッキの部分
を生じさぜないために部品の不導体表面を親水性とする
目的で無水クロム酸或いは重クロム酸（４００〜４．５
０ｇ／ｌ ）と硫酸（２００〜２５０ ｇ／１３ ）を
含む腐食液で親水性表面が得られるまでエツチング処理
を行い、次に付着する腐食液を完全に水で除去する必要
がある。

従来は、腐食液に浸漬して引上げ、エツチング処理を行
ったプラスチック部品を水洗惜に浸漬し付着している腐
食液を洗浄、除去しているが、腐食液は粘着性があり、
部品に大量に付着した状態で水洗するため高濃度な六価
クロムを含んだ水洗廃水を廃水処理施設で処理しなけれ
はならず、芸大な処理費用がか−ると共に廃水処理施設
では多量の水酸化クロムの汚泥が発生するのでその廃棄
処分に苦慮している。

一方、腐食液を容れた処理槽からは操業時間中に腐食液
の水分が蒸発すると共に、液中に浸漬して引上げた部品
に付着して処理槽から腐食液が可成りの量持出されるの
で、翌日操業を開始するには蒸発及び持出しによる減少
分を補うために可成りな量の新しい腐食液を補給するこ
とが必要である。

特に六価クロムを含むクロム酸は公害発生を防止して生
産する必要があるために生産コスＩ−は高騰しているの
で、毎日可成りな量の腐食液を補充すると言うことはラ
ンニングコス１〜が非常にかかることを意味する。

又、洗浄のための水の使用量も芸大である。

そこで本発明は処理槽中の腐食液に浸漬して引上げた部
品に純水と脱湿した乾燥空気の混合体を噴射して部品に
付着する腐食液を洗浄、除去すると共に、その洗い落し
た腐食液を含む洗浄廃水を回収して酸化し、処理槽に戻
して循環使用することにより公害を発生するクロムをク
ローズドなエツチング工程と洗浄工程を結ぶ閉回路から
外に出さない様にし、これによって洗浄廃水中のクロム
濃度を従来の数１０分の１にし、並びにそこから生じる
スラッジの対策を極度に軽減すると共に、毎日の腐食液
の補給を省略ないし著減し且つ洗浄用の水使用量を適め
て少く済ませられる様にしたのであって、以下、添附図
面を参照して本発明を説明する。

１は洗浄装置を構成する洗浄槽で、例えば長辺約１．５
ｍ、短約７．５ ＣｒｒＬ、深さ約１ｍの短形をした上
面開放、下面には底板１′がある法相からなり、相対向
した長辺の内面には底板１′から上に３０ＣＴＬ程離し
て長辺沿いに底を有する扁平な洗浄水の水入箱２，２を
対設しである。

各水入箱２の扁平な厚さは約１０ｃｒｎで、水入箱２，
２間の対向間隔は約５５（Ｊである。

洗浄槽１及びその長辺の内面沿いに対設した水入箱２，
２は塩化ビニル板を接合して形成することができる。

洗浄槽１の上面上には、夫々水入箱２上に沿って圧搾空
気が両端から送気される一対の送気管３を支持し、各送
気管３のＦ面には管の長さ方向に一定の間隔で、好まし
くは相対向した位置に、夫夫噴口を斜下向きに向けた気
液噴霧ノズル４・・・群を取付け、各気液噴霧ノズル４
から下がった一定長の好ましくは可撓の吸水管５を水入
箱２の上面に噴霧ノズルの取付間隔て列設した孔２′か
ら箱内水中に突入させる。

この気液噴霧ノズル４は送気管３から供給される圧搾空
気（圧力２〜３ｋｙ／ｃｒｉｔ）の作用で吸水管５から
水入箱２の水を吸い−」二げて霧状に噴射するもので、
これに限定されるものではないが例えば米国スブーイン
グシステム社製の二流体ノズルが好適である。

噴霧ノズル４の送気管３に対する取付間隔は水箱２，２
の対向間隔の中央において互に隣接するノズルの光拡が
り状に拡大する噴霧量が空気圧最低の使用状態でも、或
いは吸水管５から吸上げる水の吸上量が最低の使用状態
でも一部宛干渉する様に定めるものとし、上記のニー流
体ノズルの場合は約８ｃＩｒＬ間隔である。

尚、水箱２，２の対向間隔の中央では各送気管３に取付
りられた噴霧ノズル４の隣接するもの同志は互いに噴霧
量を一部宛干渉している他、両送気管３の相対向した位
置に噴霧ノズル４を取付けたときはその対のノズルの噴
霧量は真向から衝突、干渉する。

従って、既に推察される様に、処理槽中の腐食液に浸漬
して引上げエツチング処理したプラスチック部品は、次
には水箱２，２の対向間隔の中央に沿って洗浄槽１内に
降し、両送気管３に夫々取付けられた噴霧ノズル４・・
・群が噴射する気液混合体で付着している腐食液を洗浄
、除去するのであり、洗い落された腐食液と噴霧された
気液混合体中の液分は洗浄槽１の底板上に貯溜回収する
。

尚、各水受箱の孔２′が列設された上面は互いの方向に
向けて下向きに傾斜さぜ、且つ孔２′の縁は上向きに起
き上がらせ、これにより上面に付着する噴霧の液分及び
洗浄すべきプラスチック部品から滴下する腐食液を孔２
から水入箱中に入れることなく流下させ回収することが
好ましい。

水入箱の一方には給水口６を設けて給水し、山水入箱の
底部同志は連絡管７で連通先で給水が他方の水入箱にも
入り、且つ山水入箱の水位は同じである様にする。

そして、水入箱内の水位と、洗浄槽１の底板上に貯溜し
た濃厚な洗浄廃水の水位を検出するため、洗浄槽の外に
は一方の水入箱の底部に連通ずるＴ形のチイー導管８を
取付け、その下向き端にボールバルブ９、上向き端に延
長状に計測管８婆連結すると共に洗浄槽の底部に連通ず
るＬ形のチイ・−導管１０を取付け、その寸−向き端に
延長状に計測管１０婆連結し、各計測管８１１０′には
上から静電式液面スイッチ、中、極式の液面スイッチを
突入して洗浄槽の上族外面に固定し、水入箱の液面を検
知する計測管８′中に突入した液面スイッチ１１でボー
ルバルブ９と、給水に１６に接続した給水管６′中の電
磁弁■１を制御して水入箱中の液面を所定に保ち、洗浄
槽中に貯溜された洗浄廃水の液面を検知する計測管１０
′中に突入した液面スイッチ１２では洗浄槽の底板に設
けた排出口１３に導管で接続したポンプＰの運転を制御
し、洗浄廃水が成る一定液面以上に貯溜したら排水する
様にする。

水入箱中の液面を制御する液面スイッチ１１は例えば第
４図に示した様に同じ目盛上を指す水入箱の液面を指示
する１ｉＪ動指針１１ａと、液面上限設定指針１１ｂと
、液面下限設定指針１１ｃの同軸の三指針を有し、水入
箱内には指針１１ｂで設定した上限の液面まで電磁弁■
１を開いて水を入れることができ、可動指針１１ａが指
針１１ｂに重なると電磁弁■１は閉じる。

そして、ノズルが水を噴射して液面が下がり、可動指針
１１ａが指針１１ｃに重なると電磁弁■１は再び開いて
指針１１ｂに重なるまで水入箱には水が入る。

そして、液面の設定幅を低く下げるために現在の液面よ
りも上限設定指針１１ｂを調整して下げるとボールバル
ブ９は開き、水入箱から水を抜き、これにより可動指針
１１ａが下がってセットし直した指針１１ｂに重なると
ボールバルブ９は閉じる。

この様に上限、下限の両設定指針１１ｂ、Ｉｌｃは任意
にセットできる。

尚、目盛は１目盛りが１ｃｒｒＬ、 １０ｃｍ、、
１００ｃｍ、を意味する様に増幅器でレンジを切換える
ことができる。

第５図のフローシートで示した様に、本発明では水入箱
２，２には上水を１０μ程度のメツシュのミクロフィル
タＦ１で沖過して純水器１４に導き、こＳで純水にして
５μ程度のメツシュのミクロフィルタＴ−歩で再度沖過
し、前記電磁弁■１を経て給水する。

ミクロフィルタによる沖過は噴霧ノズルの目詰り防止と
、腐食液として循環使用する洗浄廃水に異物を含ませな
いためてあり、純水にするのは−Ｌ水に混入している不
純成分を除去し、洗浄廃水を酸化して循環使用する腐食
液に不純成分を含ませないためである。

従って、水入箱中の純水の水位を検出する液面スイッチ
１１は電極式のものでは使用不能なため計１ｊｌｌｉ管
８′の液中浸漬物分と、液面上露出部分の静電容量の変
化に基いて液面を検出することができる静電式或いはリ
ー ドスイッチを用いたフロート式など男導電件の純水
でも液面を検知できる型式のものを用いる必要がある。

そしッて、各送気管３，３には例えばスクリューコンプ
レツザ１５て得た圧搾空気（圧力８ Ｋ９／ｃｒ？ｉ−
程度）を−廿］ルシーバクンク１６に導き、こＸでオー
トドレン１６′によりなるべく脱湿［７たのち、エア
ドライヤ１７にて再度オートドレン１７′で脱湿し所要
の乾燥状態の空気にし、ミクロフィルタＦ３（メツシュ
１０μ）減圧弁１８、ミクロフィルタト）（メツシュ５
μ）、エアバルブ１９を経て所望の圧力で送気管に供給
するのである。

ミクロフィルタによる沖過は空気中の油分、夾雑物の除
去であり、脱湿は噴霧ノズルから噴霧する空気中の水分
の不純成分が純水に混ざるのを防止するためで、前者は
主として噴霧ノズル４の目詰り防止、後者は酸化し腐食
液として循環使用する洗浄廃水の汚染防止を目的とする
。

エアバルブ１９は例えばデジタル式カウンクタイマーＴ
１により０．１秒の精度で１秒から９９．９秒の範囲内
で所望の時間、開にさせることができる。

そして、腐食液に浸漬して引上げられた部品は機械的に
水入箱２，２の対向間隔の真上に運ばれて停止し、次に
下降して上記間隔に降りて来る。

従って、間隔の真上に停止したことをＩＪ ミツトスイ
ッチＬＳで検出して洗浄指令タイマーＴ２を作動させ、
この指令タイマーＴ２でノズルの噴霧量に部品が降りて
来る頃を見計らってカウンタタイマーＴ、を働かぜ、カ
ウンタタイマーＴ２の設定時間だけエアバルブ１９を開
いてノズル４・・・に噴霧を行わせることができる。

尚、圧力は減圧弁１８により１．５〜３．５Ｋｐ／ｃｙ
ｙｆの範囲内で自由に調整できる。

この様に本発明では噴霧ノズル４からは純水と除塵、脱
湿した乾燥空気の混合体を噴射し、エツチング処理した
部品に付着する腐食液を洗浄、除去する。

従って回収される洗浄廃水は純水と部品から洗い落され
た腐食液しか含まない上に、噴射は純水と乾燥空気の混
合体であって純水の使用量は極めて少なく、このため洗
浄廃水が含んでいる腐食液成分の濃度は略々腐食液に等
しいから、酸化することによりそのま＼腐食液に再生し
て循環使用できる。

又、−１，−］当り得られる洗浄廃水の量は、処理槽中
から蒸発、部品に付着して持出される腐食液の減少計に
略々心数するのでこれを酸化して処理槽に戻すことによ
り場合によっては新しい腐食液の補充は不要になるか、
必要であるにしてもその量は極く僅少で済む。

その上純水にして噴射する上水の使用量も僅かである。

そして例よりも腐食液成分はエツチング処理と洗浄工程
をつなぐクローズドな閉回路から外に出ないので、従来
の様に腐食液成分を含む洗浄廃水を無害化する処理施設
は非常に小規模なものでよＧ）。

図示の洗浄槽１を使用し、第５図のフローシートによっ
て成る工場でエツチング、洗浄を行った実験結果を従来
例と比較して次に説明する。

（ｍ（７）工場ではＣｒ０３４００９／ｌ、、 Ｈ２Ｓ
Ｏ，２５０ｇ７ｔを含む腐食液を処理槽に２０００．！
入れ、これにプラスチック部品を浸漬してエツチング処
理を行っている。

工場の操業時間は８時間で、その間平均して蒸発、持出
しなどにより−十当り１２０１の腐食液が減少するので
、翌日操業の際には新しい腐食液を減少分だけ補充する
こみが必要であり、ＣｒＯ３の購入量は従来、毎月約１
１００に７であった。

又、エツチング処理した部品を洗浄するための水洗水の
、一時間当りの使用量は約９００ｔで、−口約７２００
１のに水を消費していた６、この発明による洗浄槽１で
洗浄を行った所、純水にしてノズルから噴射させるため
の上水の使用量はＩＢＭり約５０〜１００Ｉになった。

尚、噴霧ノズル４は各−木の送気管に前述した様に８Ｃ
１ｎ間隔で１６個取付け、合ｔト３２個使用した。

そして、回収した約５０〜１００ｔの洗浄廃水を酸什し
、腐食液に再生して処理槽？こ供給した所、新しい腐食
液の補充量は２０〜７０１で、毎月のＣｒＯ３の購入量
は２７５に９で済む様になった。

従って本発明によればＣｒＯ３の１Ｋｇ当りのコストは
現在約６５０円であるからその購入費は約１／４に減少
し、上水使用量も約１／７２〜１／１４０に減少した。

尚、本発明では上水を純水にするため純水器に充填する
イオン交換樹脂を活性が低丁したら交換する必要がある
が、１日当り５０〜１００を程度の通水状態では約９０
日置きに交換するだけでよく、これに要するコストを考
慮した所で本発明の効果がいかに優れているか実証され
た。

尚、噴霧ノズル４からの純水噴射量はノズルに供給する
乾燥空気の圧力と、水入箱内の純水液面からノズルまで
の−＼ラッドよって定まり、・＼ラドが一定であれば乾
燥空気の圧力が高い程、乾燥空気の圧力が一定であれば
ヘッドが低い程、純水噴射量は犬である。

従って乾燥空気の圧力は減圧弁１８で調整し、・＼ラド
は液面の位置をこの実施例の様に液面スイッチ１１で所
望に調整するか、或いは送気管３，３の架設高さを上下
方向に調整し、これにより最適な圧力と流量で純水乾燥
空気の混合体を部品に噴射し、付着する腐食液を確実に
除去できる様にする。

−・般的に、最適状態の噴射は前述の二流体ノズルで、
圧力が約２．５ 像／ｃｒｉｔ、液面からノズルまでの
高さ約３０ｃｘ、その場合全３２個のノズルが１０秒間
噴射する総噴射量は８００ｃｃ（１つのノズルの１０秒
間の噴射量は２５ｃｃ）である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の洗浄装置の一実施例の一部断面側面図
、第２図は同上の縦断正面図、第３図は同一トの平面図
、第４図は液面制御用液面」゛の指示部、第５図は本発
明の方法の一例を示すフローシートで、図中、１は洗浄
槽、２は水入箱、３は送気管、４は気液噴霧ノズル、５
は吸水管、１４は純水器、１９はエアバルブ、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形したプラスチック部品をクロム酸と硫酸を含む
   腐蝕液で処理した後、部品にノズルから脱湿した乾燥空
   気と純水１−の混合体を噴射して部品に付着した腐食液
   を洗浄、除去すると共に、噴射した混合体中の純水さ、
   部品から除去された腐食液を回収し、酸化してプラスチ
   ック部品を処理するために循環使用することを特徴とす
   るクロムメッキ前処理のエツチング方法。 ２ クロム酸と硫酸を含む腐食液で処理されたプラスチ
   ック成形部分が内部に降りて来る洗浄槽と、洗浄槽の内
   部で且つプラスチック成形部品が降りて来る傍に位置し
   て配置され、降りて来るプラスチック部品に噴口を向け
   た気液噴霧ノズルと、このノズルに圧力空気を供給する
   ための送気管と、ノズルから下がった吸水管が突入する
   水入箱とを含み、送気管にはエアバルブを介して脱湿し
   た空気を供給すると共に水入箱中には純水を供給するこ
   とを特徴とするクロムメッキ前処理のエツチング工程で
   使用する洗浄装置。