JPS5821030B2 - スケ−ルジヨキヨザイオヨビ スケ−ルジヨキヨホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスケール除去剤及びスケール除去法に関し、詳
細にはステンレス鋼を溶接したり熱処理した場合、当該
処理部分に生成する酸化皮膜（スケール）を簡単に取り
除き且つ光沢のあるすぐれた仕上り面を与え得る様なス
ケール除去剤並びにスケール除去剤に関するものである
。

ステンレス鋼を溶接或いは溶断等の熱処理に付すと、処
理部の表面にスケールが形成されることはよく知られて
いる。

このスケールはステンレス鋼の本来の性質を損なうので
除去しなければならないが、従来は単一の無機酸或は無
機酸混合液による化学的除去法が汎用され、場合によっ
ては高温の無機酸浴を使用することもある。

しかるに無機酸で処理したステンレス鋼では、素地表面
に侵食部が形成され易く、無機酸の濃厚液を使用する場
合や高温の無機酸浴を使用する場合には侵食の程度が著
しい。

その為機械的研摩等の最終仕上げ工程が要求される場合
もあり、スケール除去工程は意外に手間どるものとして
知られている。

また無機酸の種類や処理条件によっては人体に有毒なガ
スを発生する場合もあって、スケール除去技術は一般に
考えられている程簡単なものではない。

例えば比較的仕上り面が美麗であるという理由で汎用さ
れている弗化水素酸含有除去剤は、処理工程中に有毒で
且つ極めて腐食性の強いガスを発生し、作業環境維持の
立場からして好ましいものではなく近時大きな問題とし
て取り上げられる様になっている。

この地合硝酸混合無機酸液も汎用されているが、近時問
題にされつつある酸化窒素ガスを発生するうえ、強い処
理条件下では暴走反応を起す結果著しい孔食現象がみら
れ、素地表面のいたみは可成り激しいものがある。

一方塩酸、硫酸、過塩素酸、亜硫酸、燐酸等の比較的腐
食性の弱い無機酸を単独若しくは混合状態で使用するこ
とも行なわれているが、スケールの除去効果は極めて不
十分であり、結局弗化水素酸や硝夢を併用しなければな
らないのが現状である。

この様な現状に鑑み、種々の添加剤を併用することによ
って孔食を抑制しようとする研究が行なわれているが未
だ本質的な解決をみるに至っておらない。

この他溶融アルカリ塩類を用いた洗浄処理を行なう場合
もあるが、処理の為に特別の装置や器具類が要求され経
済的に不利であるばかりでなく、高温度の溶融アルカリ
による人身事故の危険が高いので、現実には余り利用さ
れていない様である。

前述の如き無機酸には夫々難点があるので、本発明者等
は有機酸を活用しようとして種々研究を行なったが、ギ
酸、シュウ酸、酢酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、
トリクロル酢酸、コハク酸、アジピン酸、乳酸、酒石酸
、クエン酸、プロピオン酸、ヘフタン酸、スルファミン
酸、パラトルエンスルホン酸等を単独若しくは混合使用
してみたところスケール除去効果は極めて不十分であっ
た。

。他方無機酸に対して少量の有機酸を添加する試みも一
部で始められているが、未だ本質的な解決がなされるに
は至っていない。

本発明者等はこの様な現状を検討した結果、スケールの
除去操作が簡単でしかも効率良くスケ−１ル除去が行な
われること、仕上り面が美麗で機械的研摩作業を行なわ
なくともよいこと及び人体に対して安全で且つ作業環境
を悪化させない様なスケール除去剤及びスケール除去法
を提供せんとして種々検討を重ね、鼓に本発明の完成を
みるに至２つた。

まず本発明者等は既知のスケール除去剤成分が全て酸化
剤であること、スケール除去効果が単に酸の強さや酸化
力を利用したものに過ぎないことに注目した。

そこで未だ研究されていない酸の組乏み合わせによって
特異的に優れた効果を発揮することがないか種々研究を
行なう一方、従来の考え方を１８０度転換させ還元剤に
よってスケール除去を行なう方法について研究を重ねた
結果、いずれの場合にも特別な試剤を使用した場合に限
って３極めて顕著な効果が得られることを知った。

即ち本発明は後者の場合に係るもので、本発明に係るス
ケール除去剤の構成とは、無機酸及び／若しくは有機酸
１当量に対し、０．４当量以上のチオ硫酸ナトリウムを
配合してなることを要旨とするもの８で、勿論他の除去
剤成分例えば増粘剤や界面活性剤を配合し得ることは言
うまでもない。

かかるスケール除去剤は如何なる使用方法でも好適なス
ケール除去効果を示したが、当該除去剤による処理の前
及び／若しくは後に無機酸及び／若しくは有４１機酸処
理を行なうことは、スケール除去効果を更に増強するう
えで極めて有効であった。

本発明を行なうに当っては、還元剤が果してスケール除
去効果を有するものであるか否か極めて疑問であったの
で、多数の還元剤についてスケール除去試験を行なった
が、単独使用及び混合使用のいずれにおいてもスケール
除去効果は殆んど認められなかった。

尚本発明においては、例えばチオ硫酸ナトリウム、ハイ
ドロサルファイド、亜硫酸ナトリウム、硫黄、硫酸第一
鉄、塩化第一錫、硫化鉄、硫化ニッケル、水素化はう素
すｌ−ＩＪウム等の無機還元剤及びシュウ酸、ホルマリ
ン、グリオキザール、ヒドラジン等の有機還元剤等種々
の；還元剤について実験を行なった。

これらの還元剤を単にそのまま使用したのでは、前述の
如く殆んどスケール除去効果は得られなかったので、次
に処理条件（使用量、液性、温度）を種々に変更して実
験を重ねたところ、無機酸や有機酸を併用しつつ還元剤
で洗浄した場合には可成りのスケール除去効果を認める
ことができた。

しかしスケール除去の程度は還元剤の種類によって差が
あったので、還元剤の種類を変化させつつ更に実験を重
ね酸とチオ硫酸ナトリウムを併用した場合には特異的に
優れたスケール除去効果が得られることを知った。

この効果は既存の酸性処理剤によるスケール除去効果を
はるかに凌駕するもので、機械的研摩をしなくとも光沢
のある優れた仕上り面を与えるばかりでなく、有毒ガス
の発生等がなく作業環境は極めて良好なものであった。

また洗浄剤としても低い濃度で使用でき孔食現象を認め
得ないものであった。

尚チオ硫酸すｔ−ＩＪウムと併用される酸の種類につい
ては実質上制限がなく、代表的なものとして塩酸、硫酸
、亜硫酸、燐酸、亜燐酸、過塩素酸等の無機酸或はギ酸
、シュウ酸、トリクロル酢酸、スルファミン酸、パラト
ルエンスルホン酸等の有機酸を例示することができるが
、弗化水素酸や硝酸等の如き腐食性の強い酸が推奨され
ないことは本発明の主旨に徴して明らかである。

またこれらの酸は単独で使用するのが一般的であるが混
合して使用してもよいことは当然である。

次にチオ硫酸ナトリウムとこれに配合する酸の配合比率
について検討したところ、無機酸及び／若しくは有機酸
１当量に対して０．４当量以上のチオ硫酸ナトリウムを
配合する必要があることを認めた。

即ちチオ硫酸ナトリウムが０．４当量未満である時はス
ケールの除去が不完全であることが多く、仮にスケール
が除去されたとしてもステンレン鋼表面に腐食現象を認
めたり、金属硫化物の沈着による素地表面の黒変化を認
めることが多く、０．０４当量以下になると単なる酸処
理の場合と同様殆んど無効であった。

他方０．４当量以上のチオ硫酸ナトリウムを配合した時
にはスケール除去効果が完全で、しかも光沢のある美麗
な仕上り面を得ることができた。

そして０．５当量を越えるとこの効果は極めて安定した
ものとなり、チオ硫酸ナトリウムの配合量を増大するに
つれてスケール除去効果は更に良好となったが、２．０
当量を越えたあたりからスケール除去効果は殆んど変ら
なかった。

次にこれら酸及びチオ硫酸ナトＩＪウム含有除去剤の使
用濃度であるが、本発明においては特に制限がなく、作
業性並びに使用量等を考慮して任意なこ決定すべきであ
るが、一応の目安について述べ。

れば１係濃度以上好ましくは３係濃度以上の水溶液に調
製することが推奨される。

しかしこれ以下の濃度であっても、微粉末珪酸等の増粘
剤を配合することによって、被処理部表面への除去剤保
留効果を高めることが可能であり特に不都合はないご他
方本発明除去剤の濃度が高くなりすぎ、例えば７０％以
上にもなると、粘度が高くなって作業性が低下してくる
ので、望むらくはこれより低い濃度の水溶液に調製すべ
きである。

本発明に係るスケール除去剤は前述の如き構成２からな
りこれをそのまま被処理部に適用すれば前述の如き卓越
した効果が得られる。

この適用方法は本発明を限定するものではなく、被処理
部を処理液中に所定時間浸漬する方法、所望により増粘
剤を配合した処理液を被処理部に塗布し所定時間５放置
後被処理部を洗浄する方法等が示されるが、これらはい
ずれも常温で行ない得る。

一般的な処理方法は前述の通りであるが、本発明者等の
研究によると、該処理の前及び／若しくは後に無機酸及
び／若しくは有機酸で処理すれば３処理面の銀白色が更
に輝きを増し、一層優れた仕上り面の得られることが判
った。

この場合に使われる酸の種類については、チオ硫酸ナト
リウムと併用さね、る酸についての説明と同様に理解す
れば良いが、必ずしも同一の酸を使用しなければなら４
ないものでもない。

尚かかる酸処理は事前及び／若しくは事後に行なわれる
が、一般的には事後処理の方が効果的であった。

本発明は以上の如く構成されているので、単にスケール
除去効果が優れているだけでなく、孔食等の腐食現象な
しに光沢のある仕上り面が得られ、勿論有毒ガスの発生
も認められないので環境衛生の観点よりしても極めて効
果的であった。

次に本発明の実施例を示すが、下記実施例はもとより本
発明を限定するものではない。

実施例 １ 第１表に示す如き処方及び処理条件に従ってスケール除
去効果を調べた。

尚試料片としては、実施例１がＡＩ ５Ｉ（７）ＴＹＰ
Ｅ −４３０、実姉例２が同３１６を使用した他は、全
て同３０４のステンレス鋼を使用しており、３０ｃｍＸ
３０ｃｍＸ ３ｍｍの鋼板にアーク溶接を施した後ス
ケール除去試験を行なった。

処理法については下記２法のうちいずれかを採用した。

（１）ペースト処理法： 所定量の酸及びチオ硫酸すｌ−ＩＪウムを含む水溶液に
微粉末シリカゲルを加えて増粘してペースト状物を得、
これを試料片上に１ｍｍ厚で塗布し、所定時間放置後水
洗により処理剤を除去する。

（２）浸漬処理法： 所定量の酸及びチオ硫酸す１ヘリウムを含む水溶液に試
料片を浸漬し、所定時間放置後水洗する。

尚処理温度は常温であり、表中の配合量はいずれも重量
部である。

実施例１〜３にステンレス鋼の材質を変えた例。

酸の種類を変えた例、混合酸と単独酸の例、酸及びチオ
硫酸ナトリウム濃度を変えた蝕処理法を変えた例を示し
たが、本発明の条件を満足する限り極めて効果的なスケ
ール除去が行なわれていることは明白である。

実施例９〜１１には酸による前処理或は後処理を施した
例が示されているが、更に良好な結果が得られているこ
とは明白である。

比較例１は酸単独飢比較例２はチオ硫酸ナトリウム単独
例で、いずれもスケール除去効果は良くない。

比較例３，４は酸に対するチオ硫酸ナトリウムの量が少
ない例で、金属硫化物の沈着による黒変が認められた。

比較例５は還元剤として亜硫酸ナトリウムを使用した例
であるが、腐食の発生があり好ましいものではなかった
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機酸及び／若しくは有機酸１当量に対し、０．４
   当量以上のチオ硫酸ナトリウムを配合してなることを特
   徴とするステンレス鋼用のスケール除去剤。 ２ 無機酸及び／若しくは有機酸１当量に対し、０．４
   当量以上のチオ硫酸ナトリウムを配合してなるスケール
   除去剤によってステンレス鋼表面を洗浄処理するに際し
   、その処理前及び／若しくは処理後に、処理面を無機酸
   及び／若しくは有機酸で処理する様にしたことを特徴と
   するステンレス鋼のスケール除去法。