JPS6140308B2 - - Google Patents

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JPS6140308B2
JPS6140308B2 JP11951583A JP11951583A JPS6140308B2 JP S6140308 B2 JPS6140308 B2 JP S6140308B2 JP 11951583 A JP11951583 A JP 11951583A JP 11951583 A JP11951583 A JP 11951583A JP S6140308 B2 JPS6140308 B2 JP S6140308B2
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JP
Japan
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washing
water
amount
washing tank
supplied
Prior art date
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JP11951583A
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English (en)
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JPS6013081A (ja
Inventor
Satoshi Endo
Kenji Noda
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Trinity Industrial Corp
Original Assignee
Trinity Industrial Corp
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Publication date
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Publication of JPS6140308B2 publication Critical patent/JPS6140308B2/ja
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、化成被膜形成等の処理工程に先立つ
て被処理物に施される前処理方法に係り、特に強
酸や強アルカリ等の薬液で前処理された後の被処
理物の多段水洗工程に表面調整剤を使用する前処
理方法に関する。
化成被膜形成等の表面処理工程において被処理
物に予め脱脂、脱錆等の前処理を施す場合には、
かかる前処理によつて被処理物の表面に付着した
被処理薬液を洗浄して除去するために、通常多段
の水洗工程が設けられ、特に水洗に用いる洗浄水
の使用量を節減して低減されたコストで所期の水
洗効果を挙げるために、実用上は二段式更には三
段の水洗槽中に被処理物を浸漬させ、洗浄水と向
流的に接触させる向流式多段水洗工程が用いられ
ている。
例えば、第1図に示す従来の向流式三段水洗工
程では、脱脂槽1において前処理薬液により前処
理された被処理物(図示せず)が、第1水洗槽
2、第2水洗槽3及び第3水洗槽4で順次水洗さ
れてその表面に付着した薬液の濃度がC0,C1,
C2及びC3に低下され、所定の希釈比C0/C3(=
N)とされた後に次段の化成工程に搬送される。
ここで、洗浄水は被処理物の形状や搬送速度に
よつて定まる薬液持出量Q(/h)及び前記所
定の希釈比N等に基づいて定められた供給量x
(/h)によつて第3水洗槽4に供給され、被
処理物と向流的に接触せられながら第1水洗槽2
から放出される。
この場合において、前記脱脂槽1で用いられる
前処理薬液が強酸や強アルカリ等である場合に
は、単に水洗を施すだけでは充分な洗浄効果が得
られず、次段の化成工程の処理に悪影響を生ずる
虞れがある。
したがつて、水洗工程において洗浄水と共に所
謂表面調整剤を導入し、これによつて被処理物の
表面に付着した薬液に対して化学的な払拭効果を
生じさせるようにする手段が一般に採用されてお
り、該表面調整剤としては前処理薬液の酸やアル
カリの種類に応じてチタンイオンを含むPH8程度
の弱アルカリ性の水溶液又はPH5〜6程度の弱酸
性の水溶液等が用いられている。
そして、この表面調整剤は、前記第3水洗槽4
に対して洗浄水と共に供給され、その供給量は所
望の払拭効果が得られるように水洗槽4中で一定
の濃度W(g/)を維持するような値:M
(g/h)に選定される。然し、前記第3水洗槽
4中の洗浄水は絶えず第1水洗槽2から放出され
るので、この中に含まれている表面調整剤もこれ
に伴つて放出され、したがつてこの放出量に見合
う大量の表面調整剤を絶えず第3水洗槽4に補給
する必要がある。
ところで、このように常時廃液中に放出されて
しまう表面調整剤を大量に使用することは、その
単価が比較的高いことからみてコスト的に好まし
くなく、また省資源、廃液処理施設の負荷と云う
点からみても望ましくない。
然しながら、最終段の水洗槽における洗浄水の
供給量が、前処理薬液の所望の希釈比によつて規
定され、且つ表面調整剤の供給量がその洗浄水中
での濃度に従つて定められる以上、前記従来方式
の水洗工程では表面調整剤の供給量を任意に減少
させることは到底不可能であつた。
前述のような三段水洗工程において、そのラン
ニングコストを低下させる一つの手段としては、
前記第3水洗槽4中での表面調整剤を所望の濃度
に維持しながらその排出量を減少させるためにこ
の水洗槽4に供給される洗浄水の量を極力減少さ
せ、そして第3水洗槽4におけるかかる洗浄水の
供給量の減少による前処理薬液の希釈倍率の低下
を適宜な付加的な量の洗浄水を前段の第2水洗槽
3にも供給することによつて補償することが考え
られる。
本発明者等は、かかる見地に基づいて三段水洗
工程のランニングコストを減少させるために洗浄
水を第3水洗槽のみならず第2水洗槽にも供給
し、それらの供給量を特定の範囲に限定すること
を骨子とする前処理方法に係る発明を既に提案し
ている。
前記の発明方法によれば、第2図に示す如く向
流式三段水洗工程において洗浄水は最終段の第3
水洗槽4(供給量x:/h)及びその前段の第
2水洗槽3(供給量y:/h)の双方に供給さ
れ、ここでxの関数となるyを適宜な範囲に定め
ることによつて、洗浄水の使用量は増大するもの
の洗浄水よりコストの高い表面調整剤の使用量が
減少するために従来方式に比較して全体として水
洗工程のランニングコストを大幅に低減させるこ
とができる。
ところで、このようなランニングコスト低減効
果を得るための洗浄水の供給量x(/h)及び
y(/h)は三段水洗工程における諸条件、例
えば処理薬剤の希釈比N(C0/C3)、被処理物に
よる持出液量Q(/h)、表面調整剤の所望濃
度W(g/)等を考慮して夫々所定の範囲に定
められているが、本発明者等のその後の実験及び
研究の結果によれば単に第3水洗槽に対する洗浄
水の供給量xを実質的に零とすることによつても
前記水洗工程のランニングコストを実用上充分に
効果的な度合で低下させられることが判明した。
そこで本発明は、前処理薬液槽から搬出される
被処理物を第1,第2及び第3水洗槽から成る三
段水洗工程で順次洗浄して前処理薬液を所定の倍
率に希釈した後に次段の処理工程に送る際に、洗
浄水及び表面調整剤の溶液を前記第3水洗槽に供
給してこれらを前段の各水洗槽を通して外部に排
出するようになされた前処理方法において、前記
第3水洗槽に供給される洗浄水の量を実質的に零
とし且つ前記前処理薬液の所定の倍率への希釈に
必要な量の洗浄水を前記前段の水洗槽に供給する
ようにしたことを特徴とするものである。
以下、本発明方法を前記第2図に示す向流式三
段水洗工程について更に具体的に説明する。
第2図に示す向流式三段水洗工程では、脱脂槽
1において前処理薬液により前処理された被処理
物(図示せず)が、第1水洗槽2、第2水洗槽
3、及び第3水洗槽4で順次水洗されてその表面
に付着した薬液の濃度がC0,C1,C2,及びC3に
低下され、所定の希釈比C0/C3(=N)とされ
た後に次段の化成工程に搬送される。
図中、第2水洗槽3への洗浄水の供給量y
(/h)を零とし、全ての洗浄水を第3水洗槽
4から供給するのが従来の一般的方式であり、第
3水洗槽4への洗浄水の供給量x(/h)を零
とし、所要量の洗浄水を第2水洗槽3から供給す
るのが本発明方法である。
ここで、洗浄水が第2水洗槽3及び第3水洗槽
4の双方に共に供給される場合(x=0,y=
0)について考察すると、被処理物による処理薬
液の持出量をQ(/h)及び前処理薬液の所望
の最終希釈比N=C0/C3としたときの第1〜第
3水洗槽(図中2〜4)についての前処理薬液の
出入バランスは次式: 第1水洗槽2: (C0・Q)+(C2・x)=C1×(x+y+Q)
………(1) 第2水洗槽3: (C1・Q)+(C3・x)=(C2×(x+Q))
………(2) 第3水洗槽4: (C2・Q)=C3・(x+Q) ………(3) C0=N×C3 ………(4) で表される。
前記式(1)〜(4)から、第2水洗槽3への洗浄水の
供給量y(/h)は次式: y=(−2x2+2xQ+Q2)+√44+ 43−43−34/2(Q+x) ………(5) で表される。
一方、第3水洗槽4中での表面調整剤の所要濃
度:W(g/)を維持するに必要なその補給
量:M(g/h)は第3水洗槽4中での表面調整
剤の出入バランスに基づき次式: M=W(x+y)−WxQ(x+y+Q)/ 〔(x+y+Q)−Q(x+y)〕
………(6) で表される。
したがつて、第2図に示す水洗工程での洗浄水
及び表面調整剤のランニングコストは夫々の単価
をA及びBとして次式: T=A(x+y)+B・M ………(7) で表される。
ここで、前記式(5),(6)及び(7)からxの値の減少
と共にTの値が睛減する傾向が示されているが、
前記薬液希釈比N、薬液持出量Q及び表面調整剤
濃度W等を種々の工程条件値に設定し、夫々の場
合について第2及び第3水洗槽への洗浄水の供給
量を変化させると、Tは予測通りxの値の減少と
共に低下する。特に実質的に洗浄水の全てを第2
水洗槽3にのみ供給すると(x=0)、洗浄水を
第3水洗槽4にのみ供給する(y=0)従来方式
に比較してTが著しく減少し、実用上充分なラン
ニングコストの低減が達成されることが判明し
た。
〔実施例) 前記第2図示の向流式三段水洗工程において表
面調整剤濃度Wを2.00g/、前処理薬液の希釈
比N(C0/C3)を100.00及び薬液持出量Qを
22.25/hとする水洗工程の条件に対応するよ
うに第2水洗槽3及び第3水洗槽4に対する洗浄
水の供給量:x,y(/h)を種々変化させ、
使用した洗浄水及び表面調整剤の量:M(/
h)によるコスト:Tとの関係を求めた。
なお、コスト:Tは洗浄水及び表面調整剤の
夫々の現行単価を166円/ton及び866円/Kgとし
てコスト係数(円/h)である。
第3図のグラフに示す如く、コスト:T(円/
h)(縦軸)は、第3水洗槽4に対する洗浄水の
供給量:x(/h)(横軸)を95/h(この
とき第2水洗槽3への供給量は零、即ち従来方式
に相当する)とした際に約181円/hとなつて最
大となり、xを減少させると共に低下してx=0
とした際に約73.5円/hとなつて最小値となる。
この場合コスト低下率:(Ty=0−Tx=
0)/Ty=0は、約59.4%となりランニングコ
ストを実用上充分に低下させることができた。
同様にして表面調整剤濃度:Wを2〜7g/
、前処理薬液の希釈比:N(C0/C3)を100〜
300及び薬液持出量:Qを22.25〜17.00/hの
範囲で種々の値に設定した工程条件下で洗浄水供
給量:x,y(/h)を変化させたところ、コ
スト:Tはいずれも前記の場合と同様な傾向の変
化を示し、x=0で最小になつてコスト低下率に
して約44〜77%と極めて大幅なコスト節減効果が
認められた。
このようなコスト節減効果は明らかに第3水洗
槽4への洗浄水の供給量:x(/h)の減少に
よる表面調整剤の補給量:M(/h)の減少に
よるものであり、xの減少により所望希釈比:N
を維持するに必要な洗浄水の合計量(x+y)は
幾分増加するものの、比較的単価の高い表面調整
剤の減少効果がそれを上回つて全体としてはラン
ニングコストが著しく低下することとなる。
なお、水洗工程の設定条件によつては第3水洗
槽4への洗浄水の供給量:x(/h)を零に近
い特定の範囲にした際にTがx=0の場合よりも
更に幾分減少することもあるが、実用的にはx=
0とすることによつて充分なコスト節減が達成さ
れる。
以上のように、本発明方法によれば、向流式三
段水洗工程において従来第3水洗槽に供給されて
いた洗浄水の量を実質的に零とし、これに代えて
所望の希釈倍率を与えるに必要な量の洗浄水を実
質的に第2水洗槽のみから供給することにより、
表面調整剤及び洗浄水の使用量に基づく水洗工程
のランニングコストを大幅に低下させることがで
きる。
而も、本発明における改善は単に従来の水洗工
程における洗浄水の供給を第3水洗槽から第2水
洗槽側に変更するだけで達成し得るものであるか
ら、既存の工程設備を殆んどそのままで利用する
ことができる。
また、本発明方法は基本的には第2、第3水洗
槽への洗浄水の供給量の制御に基づいているが、
実際には第3水洗槽への供給量を零とし、第2水
洗槽への供給量のみを調節すれば良いから、種々
の水洗工程の設定値に対して洗浄水を最適な供給
量に容易に制御することができる。
更に、常時系外に排出される表面調整剤の量の
減少によつて廃液処理装置の負担も軽減させるこ
とができる。
以上述べたように、本発明によれば向流式三段
水洗工程のランニングコストを大幅に低下させる
ことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式による向流式三段水洗工程の
系統図、第2図は本発明方法を適用した向流式三
段水洗工程の系統図、第3図は本発明方法に係る
洗浄水の供給量とコスト係数との関係を示す図で
ある。 符号の説明 1…脱脂槽、2…第1水洗槽、3
…第2水洗槽、4…第3水洗槽。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 前処理薬液槽から搬出される被処理物を第
    1,第2及び第3水洗槽から成る三段水洗工程で
    順次洗浄して前処理薬液を所定の倍率に希釈した
    後に次段の処理工程に送る際に、洗浄水及び表面
    調整剤の溶液を前記第3水洗槽に供給してこれら
    を前段の各水洗槽を通して外部に排出するように
    なされた前処理方法において、前記第3水洗槽に
    供給される洗浄水の量を実質的に零とし且つ前記
    前処理薬液の所定の倍率への希釈に必要な量の洗
    浄水を前記前段の水洗槽に供給するようにしたこ
    とを特徴とする前処理方法。
JP11951583A 1983-06-30 1983-06-30 前処理方法 Granted JPS6013081A (ja)

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JP11951583A JPS6013081A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 前処理方法

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JPS6013081A JPS6013081A (ja) 1985-01-23
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