JP4474076B2

JP4474076B2 - 塗装方法および塗装設備

Info

Publication number: JP4474076B2
Application number: JP2001173350A
Authority: JP
Inventors: 貴黒子; 邦彦若月; 勝利小関
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2002361160A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被塗装物へ塗料を連続塗装するための塗装方法および塗装設備に係わるもので、数種の原料塗料を塗料調合現場で使用する場合に好適な塗装方法および塗装設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗料の塗装を要する被塗装物としては種々の被塗装物が存在するが、以下製鉄業において製造される鋼板を例にとって説明する。
熱間圧延工程で圧延された鋼板は、その表面の酸化を防止するために、検査を終えた鋼板の表面に樹脂系塗料を塗装して需要家へ出荷している。この鋼板への塗装に使用する塗料は、ペール缶と称される金属または樹脂製の原料塗料供給容器内に充填された状態で購入していた。
【０００３】
この容器は全重量で２０ｋｇ程度であり、作業者が塗装現場へ必要な数量を運搬し、その後、蓋が開けられ塗装機へ供給するために塗料タンク（中継槽）へ塗料を移し替えていた。
そうして、塗料タンク内に設置された攪拌機によって該タンク内の塗料を攪拌し、塗料の沈降の防止を図りながらポンプを介して塗装機へ送り出し、複数のノズル配列からなる塗装機によって鋼板への塗装を行っていた。
また、多液形塗料の場合においては、混合すると経時において固化していくため、塗装開始時刻を見計らい、塗装直前での塗料調合を行っていた。
【０００４】
鋼板への塗装に関しては、需要家からの要望に依り塗装内容が詳細に決められており、例えば、使用塗料のメーカー、組成、塗装被膜の厚み等が指定されていた。この他、鋼板の材質（鋼種）を区別するために、塗料の色相も鋼種に応じて種々のものを使用しなければならなかった。
【０００５】
このため、１ロットの鋼板の塗装を終了して次のロットの鋼板の塗装を行う際、前回使用のものと異なった色相の新しい塗料を必要とする場合がある。この場合には前回使用した塗料が残存していると新しい塗料に混入し、需要家の要望する色相および組成とならないという不都合を生ずる。
このことを防止するため、塗装を必要とする鋼板の１ロットが終了すると塗料供給系統のタンク（槽）、配管等を洗浄し塗料が残留していない状態にして次の鋼板ロットを処理すると云う作業が必要であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように塗料は色相も指定されているため、色種以外の組成が同一組成の塗料であっても、例えば、灰色、茶色、緑色等多種類の色相の塗料を用意しておいて、その都度切り替える必要があった。
このため、多量の原料塗料供給容器（ペール缶）を現場への搬入および塗料タンクへの移し替えは作業者によって行っていたので、これらの作業には多大な労力を必要とした。
【０００７】
また、前記した従来のペール缶は、容量が小さいため、鋼板塗装の際には多量に消費される。この多量に消費されたペール缶の空缶は産業廃棄物として処分されるため、環境汚染等へ対処するに当たって缶内に付着した塗料の処理に際しては、多額の処理費用を要する等多くの問題を抱えていた。
さらに、塗料供給系統の洗浄は塗料種類の切替の際に行う塗料供給系統の洗浄で使用された有機溶剤は、蒸留式の溶剤回収装置を用いて時間をかけて有機溶剤の再生を図らなければならず多大のコストが必要であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来方法における問題点を解決するためになされたものであって、その要旨するところは、下記手段にある。
（１）複数の原料塗料を混合し、異なる色相の塗料を調合して塗装機へ送り出すための原料塗料の調合において、複数の原料塗料を供給するために原料塗料輸送コンテナからの原料塗料を複数の原料塗料タンクで受容し、各原料塗料を一時蓄えた後、前記各原料塗料タンクから、重量計測器上に載置されるとともに攪拌機を装備した複数の混合槽へ原料塗料を供給し、前記複数の混合槽内で原料塗料を混合攪拌して所定の色相となった塗料を、攪拌機を装備した中継槽へ払い出し、該中継槽から塗装機へ塗料を供給する塗装方法。
【０００９】
（２）更に、洗浄ブラシを装備した混合槽および／または中継槽を用いて、塗装が終了した後または被塗装物に対する塗料が変更になった場合に、混合槽および／または中継槽へ有機溶剤を供給して洗浄ブラシで洗浄を行う（１）記載の塗装方法。
（３）前記洗浄に要した有機溶剤を回収し、有機溶剤分離回収槽内で不純物と有機溶剤を分離し、該分離した有機溶剤を再生利用する（２）記載の塗装方法。
（４）前記原料塗料タンクと混合槽または中継槽と塗装機間で塗料の供給を停止した場合、塗料原料および／または塗料の供給系統の配管内塗料原料および／または塗料を常時流速０．３ｍ／ｓｅｃ以上で循環させる（１）記載の塗装方法。
【００１０】
（５）複数の原料塗料を混合し、異なる色相の塗料を調合して塗装機へ送り出すための塗装設備において、複数の原料塗料を供給するための原料塗料輸送コンテナから原料塗料を受容し、各原料塗料を一時蓄えた後供給する複数の原料塗料タンクと、上記各原料塗料タンクから供給される原料塗料を混合するための複数の混合槽と、該複数の混合槽内で混合攪拌されて所定の色相となった塗料を塗装機へ送るための中継槽とを装備し、前記混合槽と中継槽には、攪拌機と洗浄ブラシを装備し、さらに、前記混合槽が重量計測器上に載置されている塗装設備。
【００１１】
（６）前記原料塗料タンク，混合槽，中継槽の内面にはテフロン（登録商標）加工を施した（５）記載の塗装設備。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、従来における問題点を排除すべく鋭意検討を重ね、本発明の開発をみるに至った。
先ず、本発明の詳細な説明をするのに先立って、図１に示す本発明の実施例によって塗装工程の流れを述べる。
【００１３】
図１は塗料の原料塗料入荷から鋼板塗装機までの塗料調合の設備を示したもので、各種の原料塗料は、原料供給容器６によって原料塗料タンク１近傍まで運ばれて、それぞれの原料塗料タンク１に所要量供給される。各原料塗料タンク１からは塗装すべき鋼板量に応じて必要量の原料塗料が塗料調合槽（混合槽２）へ自動計量されて払い出され、これらを混合槽２内に設けられた攪拌機９により攪拌混合することによって、所定の色相を有する塗料が造り出される。
混合槽２で造られた塗料は中継槽３へ供給され、中継槽３から塗装ポンプ４ａを介して鋼板塗装機４ｂへ送られ鋼板７の塗装を行う。これらの動作は全てコンビュータからの指令に基づき自動的に行うことが好ましい。
【００１４】
混合槽２への各種原料塗料の供給は、仕様に合った塗料を造らねばならないので、塗料の原料塗料となるペースト、塗料液、シンナー（希釈剤または洗浄剤）が原料塗料供給容器６（例えば内容量１ｍ³ 、以下同様）で運搬されてくる。この他塗料の色相を出すための色種が同時に運び込まれる。
その後、該原料塗料供給容器６によりそれぞれの原料塗料タンク１（内容量０．３ｍ³ ）へ所要量が自動計量されて切り出され（色種も同様）、さらにはこれら原料塗料が前記原料塗料タンク１より混合槽２（内容量０．０６ｍ³ ）へ鋼板塗装に必要とする量だけ払い出される。
【００１５】
該混合槽２は重量計測器１０の上に載置されており、この総重量を量ることにより各原料塗料の供給量を確認することができる。また、混合槽２に設置されている攪拌機９によって各種の原料塗料が攪拌されて所望とする色相を有する塗料が造られる。
しかして、連続して鋼板の塗装を行う設備においては、上記混合槽は２基以上保有して置くことが好ましい。すなわち、１基は現在必要とする塗料を調合するのに用いられる混合槽であり、他の１基以上は仕様の異なる塗料を調合するために予め混合槽内を洗浄して準備待機させて置くものであり、このような態勢にあれば塗料の切り換えを直ちに行うことができる。
【００１６】
また、前述したように塗料供給系統の洗浄については、同一需要家へ納入する製品について同一メーカーの塗料を使用する関係上、洗浄の必要はなく、例えば、鋼種が異なりそれに対応する色相が異なる場合であっても、色種のみをそれに合致したものに変更すればよく、塗料供給系統のタンク（槽）、配管等についての洗浄は不必要である。
【００１７】
本発明においては、混合槽２，中継槽３での洗浄を最短時間で円滑に行うと共に、洗浄に要する有機溶剤を少量で行うため、混合槽２，中継槽３の内壁面は塗料の付着し難いテフロンコーティング加工を施し、かつ、この内壁面に有機溶剤を供給しながら洗浄ブラシでブラシングする。
この洗浄ブラシは軸８ａと、その軸８ａに取付けられた軟質の耐溶剤性の樹脂で作られた刷毛８ｂで構成されており、洗浄を行わない場合には、混合槽２，中継槽３の上方の待機位置（図示せず）にて待機状態にある。
しかして、洗浄を必要とする場合には前記待機位置より混合槽２，中継槽３内に降下して、図１に示すように刷毛８ｂの先部が、該槽２，３の内壁面に接触した状態を保てるようにセットできるように構成されている。
【００１８】
また、この際、有機溶剤である洗浄シンナーを噴出するノズル（図示せず）を付設しておくことが好ましく、該ノズルはセットした刷毛８ｂの上方に位置せしめて置くか、または軸８ａの刷毛８ｂを設けた側より洗浄シンナーが噴出するようにしてもよい。
【００１９】
かくして、混合槽２または／および中継槽３内の塗料が排出されると、該槽の上方の待機位置にあった洗浄ブラシを降下せしめて、図１に示す混合槽２または／および中継槽３内の所定位置にセットした後、該槽の内壁面に沿って移動を始める。この動きに同調して前記ノズルからは、洗浄シンナーが刷毛８ｂ直上位置またはブラシングされる前面位置の内壁面に噴射される。
この洗浄ブラシによる内壁面の洗浄動作を数回繰り返して行うことにより、混合槽２，中継槽３の内壁面に付着した塗料は除去される。しかして、この洗浄作業が完了すれば、該洗浄ブラシは前記待機位置に待避する。
【００２０】
ここで、前記洗浄に使用した洗浄シンナーは混合槽２または中継槽３から洗浄シンナー回収分離槽５に戻される。しかして、この洗浄シンナー回収分離槽５においては、戻された洗浄シンナーから塗料を分離除去して、再び、前記ノズルへ循環させて再使用することは好ましい実施態様である。
【００２１】
さらには、塗装ポンプ４ａから塗装機４ｂの配管においては、該塗装ポンプ４ａ接続部近傍の配管に洗浄シンナー回収分離槽５から洗浄シンナーを供給し、塗装機４ｂ接続部近傍の配管から洗浄シンナーを洗浄シンナー回収分離槽５へ戻すための配管を設けることが好ましい。
また、原料塗料供給容器６として原料塗料タンク１への配管（可撓性を有するものが望ましい）接続部分を着脱自在にしておけば、塗料メーカーから納入される原料塗料供給用輸送コンテナをそのままの形で活用することができ、費用が安価になり、大幅な経費節減に役立つ。
【００２２】
さらに、混合槽２および中継槽３は０．１ｍ³ 程度の容量を有するものが用いられており、該混合槽２および中継槽３には塗料が沈降、固化するのを防ぐため、先端にインペラー９ａを設けた攪拌機９が設置されており、該槽２，３内に塗料が存在する場合には、該インペラー９ａを回転させ塗料を絶えず攪拌させておく必要がある。
【００２３】
前記した原料塗料供給容器６、原料塗料タンク１、混合槽２、中継槽３、塗装ポンプ４ａ、塗装機４ｂの各間の塗料の供給は配管を介して行っているため、混合槽２での塗料の調合が完了した後から、次の塗料の調合を開始する間は原料塗料タンク１から混合槽２への塗料の供給が停止するため、原料塗料タンク１と混合槽２を結ぶ配管１４内に残存する塗料が固化する惧れががあることから、配管１４の混合槽２の出口近傍と原料塗料タンク１の間にバイパス管１２を設け、配管１４とバイパス管１２を介して原料塗料タンク１へ循環して配管１４内での塗料の流れを停止するのを防止することが好ましい。
【００２４】
また、鋼板の製造設備、搬送設備等の休止で、長時間に亘って鋼板７への塗料の塗布を中止する場合には、中継槽３と塗装ポンプ４ａの間の配管内で前記塗料が固化する惧れががあることから、塗装ポンプ４ａの出口と中継槽３の間にバイパス管を１１設け、中継槽３から配管１３、塗装ポンプ４ａ、バイパス管１１を順次介して、中継槽３へ循環して配管内での塗料の流れを停止するのを防止することが好ましい。
【００２５】
この時の配管１３，１４、バイパス管１１，１２内での原料塗料または塗料の循環流動速度は、常時０．３ｍ／ｓｅｃ以上を確保するのが望ましい。この速度が０．３ｍ／ｓｅｃ未満であれば前記原料塗料または塗料（流動物）が配管１３，１４、バイパス管１１，１２内で沈降する惧れがある。
なお、循環速度はそれ程スピードを上げる必要はなく、流動物が沈降して固化しない程度でよく無闇に速度を上げることは、無駄なエネルギーを消費することとなる。
【００２６】
本発明は以上のような構成を採ることにより、合理的な塗料調合を行うことができる。なお、本発明は上記実施例に何ら限定されない。例えば、攪拌装置を有する各槽での攪拌は、全ての原料塗料が入るまで待たずして、最初から攪拌動作を行っていてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、原料塗料を混合するのに自動的にかつ、速やかに行うことができる。したがって、従来行っていた被塗装物の塗装に当たって、現場でその都度ペール缶などの蓋を開けて中継槽へ移し替えしなくとも、各原料塗料タンクから混合槽へ自動的に適正量を計量して切り出し、攪拌混合することができる。これにより、被塗装物への所要塗料の調合を効率的かつ計画的に行うことができる。
【００２８】
また、本発明にによれば、各原料塗料を常に適正な割合で自動的に混合することができ、誤った割合で混合されるのを防止することができる。
さらに、塗料供給容器（ペール缶）の産業廃棄物として処理が回避され、環境汚染防止に対処できるうえ、作業者の重筋労働を解消できるので、作業に労を要することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗装原料塗料入荷から鋼板塗装機までの塗料調合設備を示す図
【符号の説明】
１．原料塗料タンク
２．混合槽
３．中継槽
４ａ．塗装ポンプ
４ｂ．塗装機
５．洗浄シンナー回収分離槽
６．原料供給容器
７．鋼板
８ａ．洗浄ブラシ軸
８ｂ．刷毛
９．攪拌機
９ａ．インペラー
１０．重量計測器
１１，１２．バイパス管
１３，１４．配管

Claims

複数の原料塗料を混合し、異なる色相の塗料を調合して塗装機へ送り出すための原料塗料の調合において、複数の原料塗料を供給するために原料塗料輸送コンテナからの原料塗料を複数の原料塗料タンクで受容し、各原料塗料を一時蓄えた後、前記各原料塗料タンクから、重量計測器上に載置されるとともに攪拌機を装備した複数の混合槽へ原料塗料を供給し、前記複数の混合槽内で原料塗料を混合攪拌して所定の色相となった塗料を、攪拌機を装備した中継槽へ払い出し、該中継槽から塗装機へ塗料を供給することを特徴とする塗装方法。
更に、洗浄ブラシを装備した混合槽および／または中継槽を用いて、塗装が終了した後または被塗装物に対する塗料が変更になった場合に、混合槽および／または中継槽へ有機溶剤を供給して洗浄ブラシで洗浄を行うことを特徴とする請求項１記載の塗装方法。
前記洗浄に要した有機溶剤を回収し、有機溶剤分離回収槽内で不純物と有機溶剤を分離し、該分離した有機溶剤を再生利用することを特徴とする請求項２記載の塗装方法。
前記原料塗料タンクと混合槽または中継槽と塗装機間で塗料の供給を停止した場合、塗料原料および／または塗料の供給系統の配管内塗料原料および／または塗料を常時流速０．３ｍ／ｓｅｃ以上で循環させることを特徴とする請求項１記載の塗装方法。
複数の原料塗料を混合し、異なる色相の塗料を調合して塗装機へ送り出すための塗装設備において、複数の原料塗料を供給するための原料塗料輸送コンテナから原料塗料を受容し、各原料塗料を一時蓄えた後供給する複数の原料塗料タンクと、上記各原料塗料タンクから供給される原料塗料を混合するための複数の混合槽と、該複数の混合槽内で混合攪拌されて所定の色相となった塗料を塗装機へ送るための中継槽とを装備し、前記混合槽と中継槽には、攪拌機と洗浄ブラシを装備し、さらに、前記混合槽が重量計測器上に載置されていることを特徴とする塗装設備。
前記原料塗料タンク，混合槽，中継槽の内面にはテフロン（登録商標）加工を施したことを特徴とする請求項５記載の塗装設備。