JP3385127B2 - 走行する被洗浄物の洗浄方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、走行する被洗浄物の洗
浄方法、詳しくは、洗浄室を走行する金属帯材等の被洗
浄物に付着する油脂、金属粉などを洗浄する方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】金属帯材等の被洗浄物（以下、金属帯材
等とも略する）を脱脂洗浄する方法として、従来より洗
浄室を走行する金属帯材等に洗浄剤を吹き付け油脂、金
属粉などを洗浄．除去し、しかる後温風を吹き付けるな
どして乾燥する方法が知られている。その際用いる洗浄
剤は、洗浄力に優れていること、吹き付けにより洗浄室
で洗浄剤が気化またはミスト化しても不燃性のため着火
の危険性がないこと、気化性が高く後の乾燥が容易なこ
と等の理由から、ハロゲン系溶剤が多用されてきた。し
かし、最近、該洗浄剤はオゾン層を破壊する性質がある
こと、気化性が高く作業環境を汚染しやすいこと、人体
毒性が疑われていることなどから、問題視され他の洗浄
剤への転換が図られている。例えば石油系洗浄剤やアル
カリと界面活性剤を主成分とする水系洗浄剤などがこれ
に当たる。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、石油系
洗浄剤を使用する場合これはほとんどのものが可燃性が
高く、吹き付けにより洗浄室で気化またはミスト化した
洗浄剤に引火する危険性を有している。そのため作業
場、洗浄装置には防爆対策を施し、消火設備を備えるな
どの安全対策が不可欠で、ハロゲン系溶剤を使用する場
合と比較して高価な設備となる。さらに、引火性が低く
実用的な石油系洗浄剤は一般に気化性が低く洗浄後の乾
燥が容易ではない。 【０００４】また、水系洗浄剤を使用する場合において
は、引火する危険性は無いが、循環させての使用中、洗
浄剤が徐々に劣化し洗浄力が低下するために、定期的に
洗浄剤を更新していかなければならない問題がある。ま
た、洗浄に使用した後の洗浄廃液中には、金属帯材等に
付着していた油分の他、界面活性剤、アルカリ等の成分
の高濃度で含まれているため、産業廃液として焼却する
等の処理が必要である。さらに、洗浄後は金属帯材等の
表面に揮発性の無い界面活性剤、アルカリ等の成分が残
るため、これを水により十分にすすいだ後に乾燥を行わ
なければならない。そして、このすすぎ工程で使用する
すすぎ液も洗浄剤、油分の持ち込みによって汚染され
る。そこで、汚れの再付着を防ぐために、このすすぎ液
も、連続的に排出するか、定期的に交換しなければなら
ない。この様なすすぎ廃液は洗浄剤や油分の濃度は低い
が量が多いので、大規模な排水処理設備が必要となる。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、ある種の有機溶剤と水との混合物が、引火
し難く、油脂、金属粉などを良好に洗浄する効果があ
り、なおかつ適度な気化性を持つことを見い出し、本発
明を完成するに至った。 【０００６】即ち、本発明は、洗浄室を走行する被洗浄
物に洗浄剤を吹き付けて、該被洗浄物に付着する油分を
洗浄する洗浄方法において、洗浄剤として （ａ）洗浄剤の吹き付け温度において水と任意の割合で
相溶し得るプロピレングリコールアルキルエーテル （ｂ）洗浄剤の吹き付け温度において水と５０容量％以
下の割合でしか相溶しないプロピレングリコールアルキ
ルエーテル （ｃ）水よりなり、これらが均一相を形成してなる洗浄
剤を用いることを特徴とする走行する被洗浄物の洗浄方
法である。 【０００７】本発明において、洗浄剤に用いる有機溶剤
成分は、 （ａ）洗浄剤の吹き付け温度において水と任意の割合で
相溶し得るプロピレングリコ−ルアルキルエ−テル （ｂ）洗浄剤の吹き付け温度において水と５０容量％以
下の割合でしか相溶しないプロピレングリコ−ルアルキ
ルエ−テル である。このうち（ａ）は、油脂類の洗浄力は弱く、単
独で水と混合しても必要な洗浄力が得られない。一方
（ｂ）は、十分な油脂類の洗浄力を有するが、水への溶
解性に乏しいため、水を溶解して実用的なレベルに引火
性を低下させる事は困難である。しかるに両者及び水を
適当な割合で混合したものは、十分な洗浄力を有し、引
火性が低く、適度な気化性を有するという特徴を持ち、
金属帯材等の洗浄に使用した場合、極めて良好なものと
なる。 【０００８】本発明において、（ａ）及び（ｂ）のプロ
ピレングリコ−ルアルキルエ−テルは、洗浄剤の使用温
度において、上記各水に対する溶解性を有するもののそ
れぞれが、何等制限なく使用できる。一般に、金属帯材
等の洗浄において、使用される洗浄剤の吹き付け温度は
２０〜９０℃程度であるが、かかる温度下であれば、前
記（ａ）の条件を満たすプロピレングリコ−ルアルキル
エ−テルの具体例としては、プロピレングリコールモノ
メチルエ−テル、ジプロピレングリコールモノメチルエ
−テル、トリプロピレングリコ−ルモノメチルエ−テ
ル、プロピレングリコ−ルモノエチルエーテル、ジプロ
ピレングリコールモノエチルエ−テル、プロピレングリ
コ−ルモノプロピルエーテル、プロピレングリコ−ルジ
メチルエ−テルなどを挙げる事ができる。 【０００９】また、上記温度下で前記（ｂ）の条件を満
たすプロピレングリコ−ルアルキルエ−テルの具体例と
しては、プロピレングリコールモノブチルエ−テル、ジ
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコ
ールフェニルエーテル、ジプロピレングリコールジメチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル
などが挙げられる。さらに、洗浄剤の吹き付け温度が３
０℃以上であれば、プロピレングリコールモノプロピル
エーテル等も、この（ｂ）のプロピレングリコ−ルアル
キルエ−テルとして使用可能になる。 【００１０】上記した（ａ）と（ｂ）のプロピレングリ
コールアルキルエーテルは、単独又は２種類以上組み合
わせて使用することができる。 【００１１】これら（ａ）の成分と（ｂ）の成分の内、
油分の洗浄力、乾燥性の点で本発明において好適に使用
できるものを例示すると、（ａ）の成分として、ジプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリ
コールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメ
チルエーテル、トリプロピレングリコ−ルモノメチルエ
−テルを挙げることができ、また、（ｂ）の成分とし
て、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロ
ピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチ
ルエーテルを挙げることができる。 【００１２】本発明の洗浄剤の（ｃ）の成分は水であ
る。水は上記した（ａ）の成分および（ｂ）の成分の引
火性を低減する作用を有する。 【００１３】上記した（ａ）の成分、（ｂ）の成分及び
（ｃ）の成分とを混合すると、これら各成分の組成比に
よって均一相を形成する領域と二相に分離する領域とが
ある。図１に６０℃の条件下での（ａ）の成分であるジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、（ｂ）の成
分であるプロピレングリコールモノブチルエーテル、お
よび（ｃ）の成分である水の三成分系の相図を示した。
図１における領域Ｃは三成分が均一に溶解せず、油相と
水相の二相を形成する領域である。領域Ａと領域Ｂは、
三成分が相溶して均一相を形成する領域である。本発明
においては、上記の領域Ａおよび領域Ｂのいずれの組成
の洗浄剤も使用可能であるが、領域Ａは水の量が２０容
量％以下と少ない組成のためある程度の引火性を有す
る。従って、引火性を有しない領域Ｂの組成の洗浄剤を
本発明では好適に使用できる。 【００１４】上記したように本発明において洗浄剤は、
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の成分が均一相を形成する
状態で使用される。前記した各成分の組成比は、各成分
の種類や使用される洗浄剤の吹き付け温度条件によっ
て、水への溶解性に多少の差が生じるために一概には決
定できないが、概ね下記の組成となる。即ち、（ａ）の
成分は５〜５０容量％であることが好ましく、さらに５
〜４５容量％であることが好ましい。（ｂ）の成分は５
〜５０容量％であることが好ましく、さらに５〜４５容
量％であることが好ましい。（ｃ）の成分は２０〜９０
容量％であることが洗浄剤を非引火性にするために好適
である。高い洗浄力を得るためには、（ｂ）の成分の濃
度は高いほうが好ましいが、あまりの高濃度にすると相
分離するために、均一相を形成する濃度範囲で使用され
る。 【００１５】また、本発明に使用する洗浄剤には、洗浄
力向上、防錆効果の付加、安定化などのために第三成分
を加えることができる。例えば、エタノール、メタノー
ル、ＩＰＡ等の低級アルコール；アセトン、メチルエチ
ルケトンなどのケトン類；モノエタノ−ルアミン、フェ
ニルナフチルアミンなどのアミン類；ベンゾトリアゾ−
ル；ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾ−ルなどのフェ
ノ−ル類が挙げられる。これらの第三成分の添加量は
０．１〜１０容量％の範囲であることが好適である。 【００１６】本発明において、以上の洗浄剤の金属帯材
等への吹き付け方法は、洗浄室を走行する金属帯材等へ
洗浄剤を吹き付けて洗浄する公知の方法が何等制限なく
採用できる。洗浄温度は、洗浄力や蒸発による洗浄剤の
消失の少なさを勘案すれば、一般に２０〜９０℃の範囲
で、好ましく３０〜７０℃の範囲で選ばれる。この温度
範囲において洗浄剤は、適度な気化性を持ち、洗浄室外
への洗浄剤の放出が極めて少なくなり、かつ洗浄後、温
風を吹き付けて金属帯材等を乾燥する際は極めて容易に
気化する最も良好なものとなる。また、洗浄室を走行す
る金属帯材等の走行速度は、特に制限されるものではな
いが、本発明で使用する前記洗浄剤は優れた洗浄力を有
しているため、洗浄剤と短い接触時間となる洗浄速度で
も十分な清浄度が得られる。通常、１０〜３００ｍ／ｍ
ｉｎの範囲が好ましい。さらに、洗浄剤の吹き付け圧力
及び吹き付け量は、特に制限されるものではないが、通
常、吹き付け圧力の場合、０．１〜１０ｋｇ／ｃｍ²で
あり、吹き付け量の場合、金属帯材等の被洗浄面積に対
し０．５〜１．５Ｌ／ｍ²であるのが一般的である。 【００１７】こうした金属帯材等の洗浄において、前記
洗浄剤を使用する本発明の方法によれば、洗浄剤の吹き
付けにより物品から除去された油分は、洗浄剤中に飽和
量溶解し、それ以上は洗浄剤とは別の相を形成する。こ
のため、すくい取るなどで洗浄剤中から油を分離除去す
れば、洗浄剤は、それ以上油汚染が進まず長期に渡って
使用できる。 【００１８】次に、本発明の走行する被洗浄物の洗浄方
法の代表的態様を図２に基づいて説明する。図２におい
て、走行する金属帯材１は洗浄室２へ入る。ここで、洗
浄室２は、洗浄剤タンク３、洗浄ポンプ４、複数のスプ
レ−ノズル５、絞りロ−ル６を備えており、適当な圧力
で洗浄剤を金属帯材の上下から吹き付ける。スプレ−ノ
ズルの数及びスプレ−量は目的とする洗浄の程度によっ
て、適宜選べば良い。洗浄剤は、スプレ−ノズル５より
金属帯材１に吹き付けられた後、洗浄剤タンク３に貯留
され、循環再使用される。洗浄が終わった金属帯材は出
口近傍に備えられた絞りロ−ル６により、付着した洗浄
剤がある程度除去され、次の乾燥室７へ入る。乾燥室７
では、如何なる方法により、金属帯材を乾燥しても良い
が、一般には、温風を吹き付ける方法により実施するの
が好適である。即ち、乾燥室７は、温風発生器８、複数
の温風吹き付けノズル９、排気ファン１０を備えてお
り、搬入された金属帯材は上下から温風を吹き付けら
れ、付着している洗浄剤を剥離、気化させ乾燥．除去さ
れる。この場合、温風の温度は一般に５０〜１３０℃の
範囲で選ばれる。温風の量、吹き付け圧力、吹き付けノ
ズル数などは金属帯材の寸法、走行速度などによって適
宜決められる。また、排気ファン１０は気化した洗浄剤
を乾燥室外へ排気する役目を持つ。金属帯材の清浄度を
上げるため、洗浄室でブラッシング併用する場合もあ
る。また洗浄室を複数設ける態様、洗浄後に水リンスを
設ける態様も可能であることは言うまでもない。 【００１９】なお、本発明において、洗浄に供される被
洗浄物は、洗浄室を走行させることにより洗浄可能なも
のであれば如何なる形状のものであっても良い。通常
は、金属帯材であるのが一般的である。金属帯材の材質
は、特に制限されるものではなく、銅、鉄、鉛、ニッケ
ル、アルミニウム、或いはそれらの合金等、工業材料と
して使用される金属帯材のあらゆる材質が採用される。 【００２０】 【発明の効果】以上の説明により理解されるように、本
発明において使用される洗浄剤は、優れた洗浄力を有し
ており、走行する金属帯材等と短い接触時間でも十分な
清浄度が得られる。また、引火性が低く、組成によって
は引火性を有さないため、安全に使用することができ
る。従って、本発明によれば、洗浄剤として石油系洗浄
剤その他の可燃性洗浄剤を用いた装置の様な防爆設備を
必要としない。また、吹き付けの際の洗浄室での引火爆
発の危性がなく洗浄機の製作と操作が、可燃物を扱う場
合と較べて安価で容易である。さらに、本発明によれ
ば、洗浄工程では汚染物である油分が該洗浄剤と分離す
るため、これを該洗浄剤から簡易な方法で除けば、該洗
浄液は清浄に保たれる。また、該洗浄剤は適度な気化性
があり、気化性が高いハロゲン系溶剤で見られる気化し
た洗浄剤の作業環境への放出が極めて少ない。しかも、
実用的な石油系洗浄剤に較べた場合気化性が高いため、
これよりも乾燥が容易であり作業性に優れている。そし
て、水によるすすぎを必ずしも必要としないため、水系
洗浄剤で問題になるすすぎ排水をなくすことができる。
また、石油系洗浄剤、ハロゲン系溶剤で油分を除去する
ために通常使用される溶剤蒸留回収装置も必要がない。 【００２１】 【実施例】本発明を具体的に説明するために実施例を掲
げるが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 【００２２】実施例および比較例 図２に示す洗浄室と乾燥室からなる金属帯材洗浄装置を
用いて、圧延油が約５００ｍｇ／ｍ²付着した、幅３０
０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのステンレスコイルを洗浄し
た。洗浄は、表１に示した条件で、洗浄液を金属帯材を
その上下両面に合わせて６０Ｌ／分の割合で吹き付け
た。一方、乾燥は、表１に示した温度の温風を金属帯材
にその上下両面に合わせて４０ｍ³／分の割合で吹き付
けた。 【００２３】洗浄後のコイルは四塩化炭素に浸漬して残
った油を抽出し、これを赤外線吸光分析し、残油量を求
めた。また、乾燥後の金属帯材表面の状態を目視で観察
し、完全に乾いているかどうかを判定した。表１に洗浄
剤組成、操作条件及び洗浄結果を示す。 【００２４】また、洗浄剤の引火点の測定をＪＩＳ Ｋ
−２２６５ 原油及び石油製品の引火点試験方法に基づ
きクリーブランド式測定法で測定した結果は表１に示す
ように、Ｎｏ．１〜１４で使用した洗浄剤はいずれも引
火点を有していなかった。 【００２５】さらに、Ｎｏ．１〜１４について、金属帯
材洗浄装置の金属帯材の出入口周辺のガス測定を行った
ところ、プロピレングリコ−ルアルキルエ−テルは検出
されなかった。 【００２６】なお、表１中の略号の意味は下記のとおり
である。 【００２７】 ＰＧＰ ：プロピレングリコールモノプロピルエーテル ＰＧＢ ：プロピレングリコールモノブチルエーテル ＤＰＧＭ ：ジプロピレングリコールモノメチルエーテル ＤＰＧＰ ：ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル ＤＰＧＢ ：ジプロピレングリコールモノブチルエーテル ＴＰＧＭ ：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル 【００２８】 【表１】

【図面の簡単な説明】 【図１】図１は、ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル−プロピレングリコールモノブチルエーテル−水
の相図である。 【図２】図２は、本発明の洗浄方法で使用する金属帯材
洗浄装置の代表的態様の概略図である。 【符号の説明】 Ａ；３成分が均一に溶解するが、引火点を有する領域 Ｂ；３成分が均一に溶解し、引火点を有さない領域 Ｃ；３成分が均一に溶解しない領域 １；金属帯材 ２；洗浄室 ３；洗浄剤タンク ４；洗浄ポンプ ５；スプレ−ノズル ６；絞りロ−ル ７；乾燥室 ８；温風発生器 ９；温風吹き付けノズル １０；排気ファン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23G 5/032 C11D 7/50 B08B 3/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 洗浄室を走行する被洗浄物に洗浄剤を吹
   き付けて、該被洗浄物に付着する油分を洗浄する洗浄方
   法において、洗浄剤として （ａ）洗浄剤の吹き付け温度において水と任意の割合で
   相溶し得るプロピレングリコールアルキルエーテル （ｂ）洗浄剤の吹き付け温度において水と５０容量％以
   下の割合でしか相溶しないプロピレングリコールアルキ
   ルエーテル （ｃ）水よりなり、これらが均一相を形成してなる洗浄
   剤を用いることを特徴とする走行する被洗浄物の洗浄方
   法。