JPH03140485A

JPH03140485A - 脱脂洗浄方法および装置

Info

Publication number: JPH03140485A
Application number: JP1280831A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Takahashi; 庸夫高橋
Original assignee: Oriental Engineering Co Ltd
Current assignee: Oriental Engineering Co Ltd
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-21
Also published as: US5137581A; JPH0757913B2; US5370143A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、油の付着した被処理物の脱脂洗浄方法および
装置に関し、例えば熱処理工程の前洗浄と焼き入れ後の
中間洗浄等に好適に利用できるものである。

〔従来の技術］従来から行われている油が付着した金属材料等の脱脂洗
浄方法としては、以下のようなものが知られている。

■　アルカリ洗浄：カセイソーダその他のアルカリ剤の温水溶液またはアル
コール溶液に浸漬したりシャワー等を用いて洗浄する。

重度の油汚れに適用。

■　界面活性剤による洗浄：界面活性剤の温溶液に浸漬したりシャワー等を用いて洗
浄する。軽度の付着汚れや油膜に対して適用。

■　塩素系溶剤による洗浄：例えば、１−１−１１−リエクン、トリクロールエチレ
ン、パークロールエチレン等の塩素系溶剤による浸漬ま
たは蒸気洗浄。

■　フッ素系溶剤による洗浄：例えば、フロン１１３による浸漬または蒸気洗浄。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来のアルカリ剤や界面活性剤を用
いた脱脂洗浄方法■、■は、被処理物の面にシミができ
るなど洗浄性能が悪いうえに、廃液処理に費用がかかる
等の問題点があり、多くは使用されていない。

一方、塩素系溶剤やフッ素系溶剤を用いた脱脂洗浄方法
■、■はいずれも洗浄性能は高い。しかし塩素系溶剤は
毒性が強く、しかも揮発性のため洗浄装置や処理品から
多量に気化して飛散し発ガン性物質として地下水を汚染
するという問題点があり、近年その使用基準が厳しくな
ってきている。

また、フッ素系溶剤も大気中に放出されるとオゾン層破
壊物質となることから、使用が極端に制限されてきてい
る。

そこで本発明は、上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、公害や環境汚染
をもたらすアルカリ剤や塩素系あるいはフッ素系溶剤を
使用しないで高度の洗浄ができる金属脱脂洗浄方法およ
び装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する本発明の脱脂洗浄方法は、油の付着
した被処理物を容器内で加熱する工程と、該容器内に水
または水蒸気を主とした洗浄液を噴霧する工程と、その
後前記容器内を真空減圧して付着油分を気化蒸発せしめ
被処理物から除去する工程とを包含する。

前記洗浄液は水または水蒸気のみを用いることができる
。

また、前記洗浄液は水または水蒸気を主とし、油と共沸
混合物を作る物質または界面活性剤のうちの少なくとも
一方を含有するものを用いることができる。

本発明の脱脂洗浄装置は、油の付着した被処理物を加熱
する加熱手段を有する真空容器と、該真空容器内へ水ま
たは水蒸気を主とした洗浄液を噴出する噴出手段と、前
記真空容器内を排気する排気手段とを少なくとも備えて
なる。

〔作用〕

被処理物の付着油は、減圧下に水蒸気蒸溜されて気化し
除去される。また、タール分も噴射される高温の水蒸気
で洗浄される。

洗浄液に付着油と共沸混合物混合物を形成する物質を混
合することにより付着油分の沸点を低下させ気化を促進
して洗浄度（脱油率）を向上させることができる。

また、洗浄液に界面活性剤を混合することにより、被処
理物面からの付着油分の分離が促進され脱油率がより向
上する。

以下、更に詳細に説明する。

本発明の洗浄液としては、水を単独で使用することがで
きる。付着油を減圧下で水蒸気蒸溜することにより、有
機溶剤を使用することなく効果的に被処理物から除去す
る。

また、水に例えばメタノールとかベンゼン等の油と共沸
混合物をつくる溶剤を混合したものを使用することがで
きる。これらの溶剤を混合することにより、付着油分の
沸点降下現象が生じて蒸発が促進され、洗浄性が増す。

更に、水に陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性
剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれか
を単独または併用で混合して用いてもよい。これにより
付着油分の金属面からの分離が促進され、洗浄性が増す
。

また、水に油と共沸混合物をつくる溶剤を混合したもの
に、更に上記界面活性剤を数％添加してもよい。これに
より一層洗浄性を増すことができる。

上記洗浄液の組成は、被処理物の付着油分の性状や付着
量、要求される清浄度などを勘案して選定される。

上記の洗浄液は、ボイラー中で加熱して水蒸気の状態で
真空容器内に噴霧してもよく、あるいは加熱した真空容
器内に水溶液の状態で噴出し水蒸気としてもよい。いず
れにしても、洗浄液を噴霧し、減圧することで付着油分
を水蒸気と共に除去する。

その際の減圧の程度は、被処理物の付着油量。

油種あるいは排気系の容量等で異なるが、およそ数Ｔｏ
ｒｒ〜５００Ｔｏｒｒの範囲である。数Ｔｏｒｒ以上の
高真空にすると、必要な排気系の能力や容器の耐真空性
能を得るための排気系のコストが脱脂の効果に対して割
高となり実用的でない。一方、５００　Ｔｏｒｒ以下の
低真空では脱脂効率が大幅に低下する。

被処理物の加熱温度は、付着油の性状や被処理物の性状
、処理工程上の制約等を考慮して定められる。例えば熱
処理工程における前洗浄や焼き入れ後の中間洗浄を行う
場合については、１００°Ｃ〜２５０°Ｃの範囲が好ま
しい。ｉ　ｏ　ｏ　”ｃを下回ると付着油（焼入れ油）
の気化が不十分となる。

方、上限は焼戻し温度内で処理するため２５０°Ｃ以下
とする。

本発明の脱脂洗浄処理のサイクルは、種々に設定するこ
とが可能である。例えば被処理物を収納した容器内を所
定温度まで昇温し、次いで一旦減圧して付着油中の比較
的低沸点成分を予め気化せしめて除去し、その後水蒸気
を吹き込み、再び減圧して残りの油分を蒸発除去してか
ら復圧するサイクルとしてもよく、または容器内を所定
温度まで昇温した後、ただちに水蒸気を吹き込み、その
後減圧して付着油分を蒸発除去してから復圧するサイク
ルとすることも可能であり、付着油の性状等により適宜
に設定してよい。

本発明の脱脂洗浄装置の排気手段としては、水封式真空
ポンプを用いるのがよい。水と油の混合気を吸引しても
排気能力は影響されないから、所定の真空度を維持して
長期間の連続運転が可能となる。

また、排気系に冷却トラップを設けて、気化排出された
油分を冷却液化し回収すれば、分離油の流出を効果的に
防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図とともに説明する。

第１図は、本発明の脱脂洗浄装置を模式的に表したもの
である。洗浄装置本体１は真空気密構造のタンクであり
、内室ＩＡの外周に加熱バーナー等の発熱体２を有する
加熱室ＩＢがあり、その外周は断熱材３で保温されてい
る。洗浄装置本体１の一端側には開閉扉４が設けである
。内室ＩＡには蒸気噴出ノズル５とファン６とが配設さ
れ、被処理物７が収納される。蒸気噴出ノズル５はボイ
ラ８に接続されている。内室ＩＡの排気系は、水封式真
空ポンプ１０と、その前後に配置された熱交換器１１．
１２と、後段の熱交換器１２の更に後段に配置された深
冷トラップ１３と、各熱交換器１１．１２および深冷ト
ラップ１３のドレン配管が連結された油水分離装置１４
を備えている。

Ｖｌ　、Ｖ２．Ｖ３　、Ｖ４は開閉電磁弁である。

上記の脱脂洗浄装置を用いて、被処理物に付着した熱処
理用油（ＪＩＳ　　１種２号相当油および２種１号相当
油）の脱脂洗浄試験を実施した。

処理サイクルを第１図に示す。

予め各熱交換器１１．１２には常温の冷却水を流すと共
に、深冷トラップ１３には図外のチラーから１０’Ｃ程
度の冷水を流しておく。

開閉扉４を開いて洗浄装置本体１の内室ＩＡに未処理の
被処理物を搬入し、開閉扉４を閉じ、発熱体２で加熱す
る。このとき弁Ｖｌ、Ｖ３　、Ｖ４は開き、弁Ｖ２は閉
じておく。ファン６を作動させて室内の温度分布を均一
化する。１５分間で室温から１７０°Ｃに昇温させるこ
とにより、付着油成分中の比較的低沸点の成分が気化し
、熱交換器１１で冷却されて再液化されたものは弁Ｖ３
を経て油水分離装置１４に至り貯蔵されると共に、未液
化ガスは弁■４から系外に排出される。

次いで、弁Ｖ３．Ｖ４を閉じ、水封式真空ポンプ１０を
運転して内室ＩＡ内を数Ｔｏｒｒに減圧した後、弁■１
を閉じ、弁■２を開いてボイラ８がらの水蒸気を主とす
る洗浄用蒸気を送り込む。これにより内室ＩＡ内はほぼ
常圧に復圧する。その後、弁Ｖ２は閉じ、弁Ｖ１を開い
て内室ＩＡ内を排気して数Ｔｏｒｒに減圧させる。この
と畝被処理物に付着していた油分は殆ど気化蒸発し洗浄
が行われる。気化した油分と水分は熱交換器１１．１２
および深冷トラップ１３で冷却液化されて油水分離装置
１４に貯蔵される。

１０分間の減圧の後、水封式真空ポンプ１０を停止させ
ると共に弁■４を開いて、内室ＩＡ内を大気圧に復圧し
、開閉扉４を開いて洗浄された被処理物を搬出する。

表１に試験結果の一例を示す。

表中、蒸気源の欄で、「なし」は比較例であって、蒸気
を吹き込むことなく減圧のみで処理したものである。そ
の場合の装置は、上記とは別に油真空ポンプを排気系と
した他の真空容器を用いた。

蒸気源Ａは水のみを洗浄液としたもの。

蒸気源Ｂは水とメタノール１０％の混合洗浄液。

蒸気源Ｃは水とメタノール１０％と陰イオン性界面活性
剤３％の混合洗浄液。

脱脂洗浄の評価は、処理したものの仕上り肌と脱油率で
行った。仕上り肌については、タール分の残留で変色の
認められたものを不可（ＮＧ）とした。脱油率は油の付
着前の試料重量と、油を付着させた後の試料の脱脂処理
前後の重量を秤量して、算出した。脱油率は９０％以上
あれば可とされる。

以上の試験結果から、蒸気源を用いない場合は高真空、
高温度で処理してもタール分が残留し不可となること、
水蒸気を吹き込むと油種にもよるが処理真空度５００Ｔ
ｏｒｒ程度まで脱脂可能でタール分も除去できること、
蒸気源として油と共沸混合物を作る溶剤を少量混合する
ことにより沸点降下現象がおきて洗浄性が増すこと、界
面活性剤を僅かに添加することにより更に洗浄性が増す
こと等の効果が得られることが明らかになった。また、
分離された油分は油水分離装置１４により回収でき、無
害な水のみを放流することができた。

なお、上記実施例は熱処理工程を対象に説明したが、こ
れに限らずその他の付着油の脱脂も可能であることは勿
論である。

また、被処理物を金属に限定する必要はなく、非金属に
対しても適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、密閉系内に水蒸
気を主とする洗浄液を吹き込んで、減圧下に処理するも
のとしたため、比較的低温度で、しかも有害な塩素系溶
剤や環境を汚染するフッ素系溶剤あるいはアルカリ剤等
を使用することなく、付着油の脱脂洗浄ができて、且つ
除去した油の回収も可能な、完全無公害で省エネ型の脱
脂洗浄方法および装置を提供することができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本・発明の脱脂洗浄装置の一実施例を示す系統
図、第２図は本発明の処理工程サイクルの一例を示す図
である。図中、１は装置本体（真空容器）、２は加熱手段、５は
洗浄液噴出手段、１ｏは排気手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油の付着した被処理物を容器内で加熱する工程と
、該容器内に水または水蒸気を主とした洗浄液を噴霧す
る工程と、その後前記容器内を真空減圧して付着油分を
気化蒸発せしめ被処理物から除去する工程とを包含する
脱脂洗浄方法。
（２）前記洗浄液は水または水蒸気のみからなることを
特徴とする請求項（１）記載の脱脂洗浄方法。
（３）前記洗浄液は水または水蒸気を主とし、油と共沸
混合物を作る物質または界面活性剤のうちの少なくとも
一方を含有することを特徴とする請求項（１）記載の脱
脂洗浄方法。
（４）油の付着した被処理物を加熱する加熱手段を有す
る真空容器と、該真空容器内へ水または水蒸気を主とし
た洗浄液を噴出する噴出手段と、前記真空容器内を排気
する排気手段とを少なくとも備えたことを特徴とする脱
脂洗浄装置。