JPH09314142A - メッキ加工の前処理脱脂工程における油分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メッキ工程における前処理工程の脱脂処理水
溶液の濾過処理効率を飛躍的に向上させるのみならず脱
脂処理水溶液の消費量の節約，装置全体のクリーン度の
向上，作業性の向上を達成することを第１の目的し、更
には、メッキ処理後のメッキ皮膜のハガレ，ワークとメ
ッキ皮膜との間のフクレの発生，艶の低下，メッキの不
均一等と言った製品のクオリティを低下させる要因を排
除すると共に、ピンホールの発生を抑制して耐食性を向
上させることを第２の目的としている。 【解決手段】 オーバーフロー部１０と、脱脂処理用タ
ンク１１と、濾過タンク１２とから成り、濾過タンク１
２の底部から脱脂処理用タンク１１の内部には溶液循環
パイプ１３と、ポンプ１４と、リタンーバルブ１５と、
脱脂処理液放出ノズル１３ａとで構成されている。この
内、濾過タンク１２の内部には、仕切板１２ａが濾過タ
ンク１２の長手方向に一定の間隔で複数枚（本実施例で
は７枚とした。）取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】メッキ加工の前処理としてワ
ークに行われる脱脂工程に用いられる油分離装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】メッキは金属表面の美しさ，耐食性，堅
さを増すなどのため他の金属で被覆する方法及び生成し
た金属被覆層をいう。装飾用のメッキには、金，銀，白
金，黄銅合金などがもっぱら使用されているが、耐食性
や堅さを増すための物にはクロム，ニッケルなどのメッ
キが施されるが、鉄板に錫をメッキしたブリキや亜鉛を
メッキしたトタンなどが知られている。メッキ加工方法
には、電気メッキ法，溶融メッキ法，金属溶射法，真空
メッキ法があるが、これらのメッキ加工方法について簡
単に説明する。電気メッキ法は電気分解の原理を応用し
て電導体にメッキを施す方法で、メッキされる金属を陰
極とし被覆金属を陽極とした電気回路を塩類溶液の電解
液に浸してメッキ処理を行うもので、鉛，炭素などの不
溶解性陽極を用いることもある。被覆金属としては、
金，鉛，銅，ニッケル，亜鉛，錫，コバルト，カドミウ
ム，タングステン，モリブデンなどの純金属の他に、真
鍮，青銅，洋白などの合金も用いられる。溶融メッキ法
は溶融した金属中に被メッキ金属を浸漬して行う方法で
あるが、溶融点の比較的低い亜鉛，錫，鉛，カドミウ
ム，アルミニウムなどが用いられる。トタン板やブリキ
板はこの方法で作られることが多い。金属溶射法は溶融
状態の金属を圧風によってふきつける方法である。真空
メッキ法は金属蒸着法とスパッタリングがあるが、金属
蒸着法は真空中で金属を加熱し、その蒸気を他の物体に
付着させるもので、プラスチック，ガラスにアルミニウ
ム，鉛などをメッキするのはその一例である。スパッタ
リングは真空中の電極間に電圧をかけると、残留気体が
電離して陽イオンが陰極に衝突し、陰極金属粒子を飛散
させるので、これを目的物に付着させる。非電導性の物
体メッキ下地として用いられる。

【０００３】メッキ作業の工程は工程順に分けると、研
磨，前処理，メッキ，後処理，乾燥の５工程が行われる
が、この内メッキ処理した製品のクオリティに大きく影
響する工程が研磨と前処理である。この工程は製品の材
質，表面状態，形状などにより異なるが、例えば、鉄製
品の場合だと素材，研磨，脱脂，水洗，酸洗，水洗，中
和，水洗，，活性化，水洗，メッキ，水洗，乾燥という
工程をとる。この内、研磨工程はメッキする製品の表面
を研磨材で磨いてメッキに適した表面に仕上げること
で、研磨法には、グラインダ掛け，炭トギ，ヘラ，ミガ
キ，ラッピング，バフ研磨，ベルト研磨，回転研磨，振
動研磨等が一般的であるが、一部ではサンドブラスト，
液体ホーニング，ショットピーニング，電解，化学研磨
等を用いた研磨も行われている。一方、前処理工程は製
品についた油脂，サビ，キズなどの汚れを除去して表面
をメッキに最も適した状態にする工程をいう。具体的に
は、メッキを施すワークの表面に付着した動物性油脂，
植物性油脂及び鉱物性油脂等の有機質の汚れや無機質な
汚れ或いは有機質・無機質混合物の汚れを溶剤脱脂，乳
化脱脂，アルカリ脱脂，電解脱脂，超音波脱脂，機械脱
脂等の方法で脱脂処理することであるが、これらについ
て簡単に説明する。 溶剤脱脂は有機溶剤を用いてメッキ素材の油性汚れを
溶解させ、除去する方法で、水洗いで完全に除去できな
い油性の汚れを水洗いの予備脱脂として行われている。
脱脂溶剤としては、ガソリン，ナフサ，石油，四塩化炭
素，アセトン，トリクロル，エチレン，パークロルエチ
レン，メチレンクロライド，等が使用されている。 乳化脱脂は、界面活性剤・溶剤・水からなるエマルジ
ョン脱脂剤を用いてメッキ素材の油性汚れを溶解・乳化
させて除去する方法で、これも水洗いの予備脱脂として
行われている。溶剤としては、ケロシンまたはトリクレ
ンに界面活性剤を少量添加して使用されている。 アルカリ脱脂は、ケン化性油脂が付着した製品をアル
カリ溶剤につけると、アルカリとケン化性油脂が結合し
て水溶性の石ケンができる。このケン化作用を利用して
製品に付着したケン化性油脂を製品から脱脂させる方法
で、使用されるアルカリ脱脂剤はカセイソーダ，炭酸ナ
トリウム，ケイ酸ソーダ，グリコール酸ソーダ等が用い
られている。 電解脱脂は予備洗浄でも製品の表面に僅かに残留した
汚れを除去する方法で、溶剤脱脂，乳剤脱脂及びアルカ
リ脱脂の後に行っている。 超音波脱脂は、溶剤脱脂，アルカリ脱脂，電解脱脂に
併用して洗浄効果を高めるために行われるもので、亜鉛
ダイキャスト，アルミニウム等の非鉄金属の脱脂に多く
用いられている。

【０００４】次に、従来技術としての脱脂工程の一例に
ついて説明する。図１及び図２は従来から使用されてい
る溶剤脱脂装置の概要である。従来装置としての溶剤脱
脂装置は、図１に示した如く、一定の水位を超えると水
面から外部に溢れ出るオーバーフロー部１を側面に備え
た脱脂処理用タンク２とオーバーフロー部１直下に備え
た濾過タンク３から構成され、更に、濾過タンク３の液
槽内部には、上面開口部から液面に突設した上部仕切板
３ａと液槽底面から上方に突設した下部仕切板３ｂとを
１濾過ユニットとして１組以上設けられている。この
内、濾過タンク３の底部からは、図２に示した如く、ポ
ンプ４及びリタンーバルブ５を介して溶液循環パイプ６
が備えられていて、溶液循環パイプ６の先端放出口６ａ
から脱脂処理用タンク２に蓄液されている脱脂処理水溶
液Ａの液面に放出するようになっている。この構成によ
り、従来のアルカリ脱脂装置は、脱脂処理用タンク２と
濾過タンク３の内部にかせいソーダ（水酸化ナトリウ
ム）と活性剤を混合した脱脂剤を水に溶かした脱脂処理
水溶液Ａを投入し、図１に示した様にプレス加工や研磨
工程で動物性油脂油，植物性油脂及び鉱物性油脂等の有
機質・無機質・或いは有機質無機質混合物等の油脂成分
が塗布されたワーク７を脱脂処理用タンク２の内部に投
入する。すると、ワーク７に付着した油脂成分Ｂは、脱
脂処理水溶液Ａの脱脂効果によって浮遊し、図２に示し
た如く、液面に油脂層Ｃを作ることになる。そこで、こ
の脱脂処理水溶液Ａの上面に浮遊した油脂層Ｃを、オー
バーフロー部１を介して濾過タンク３にかき出して排除
する。一方、オーバーフロー部１から濾過タンク３に排
出された脱脂処理排出液は、図２に示した如く、濾過タ
ンク３の内部に設けられた１濾過ユニットの上部仕切板
３ａと下部仕切板３ｂとを通過することで、脱脂処理排
出液に含まれた油脂成分は、濾過タンク３の液面に突出
した上部仕切板３ａ，３ｃと濾過タンクの内壁面で仕切
られた液面Ｄ１，Ｄ２に堆積するとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
技術では、オーバーフロー部１から濾過タンク３に投下
された脱脂処理排出液は、液体の落下する衝撃によって
上部仕切板３ａの板面で形成される液面Ｄ１に大量のフ
クレを発生させるため、脱脂処理水排出液から濾過すべ
き油脂成分が液面に分離することなく濾過タンク３の内
部を流れてしまい最初の濾過ユニットの液面Ｄ１には実
質上油脂成分が濾過されない。更に、上部仕切板３ａの
板面に沿って流入した脱脂処理排出液も、濾過タンク３
の底板に当たって横方向の流れとなり、矢印ａに示した
様に下部仕切板３ｂの板面に当たってせき止められるこ
とになるため、濾過タンク３内に投入されている脱脂処
理排出液は、矢印ｂに示した様に上層流から下部仕切板
３ｂの上端辺を蛇行して次の濾過ユニットを形成する上
部仕切板３ｃ側に溢れ出ることになる。しかも、この上
部仕切板３ｃの板面で形成される液面Ｄ２には下流側か
らポンプ４による強制的な循環流が作られるため、一
旦、上部仕切板３ｃの板面で形成される液面Ｄ２に堆積
した油脂成分が、ポンプ４による急激な吸い込み流によ
って液面Ｄ２の静止状態が妨げられ、再度脱脂処理排出
液の流れに吸収されてしまうといった濾過効率の極めて
悪い致命的な問題があった。そこで、本発明はこれらの
従来技術の問題点を解決するために成されたものであ
り、メッキ工程における前処理工程の脱脂処理水溶液の
濾過処理効率を飛躍的に向上させるのみならず脱脂処理
水溶液の消費量の節約，装置全体のクリーン度の向上，
作業性の向上を達成することを第１の目的し、更には、
メッキ処理後のメッキ皮膜のハガレ，ワークとメッキ皮
膜との間のフクレの発生，艶の低下，メッキの不均一等
と言った製品のクオリティを低下させる要因を排除する
と共に、ピンホールの発生を抑制して耐食性を向上させ
ることを第２の目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に成された本発明は、メッキ加工の前処理工程として行
われる脱脂工程で用いられれ装置であって、脱脂剤を一
定の濃度で溶融させた脱脂処理水溶液を満たし、被脱脂
部材を投入して脱脂処理をおこなう脱脂処理槽と、当該
脱脂処理槽の内壁部所定の位置に設けた脱脂処理水溶液
放出部と、上記脱脂処理槽の胴部上面所定の位置に開口
を設け、脱脂処理水溶液の水面に浮遊した脱脂成分と溢
れた脱脂処理水溶液を外部に排除するオーバーフロー部
と、当該オーバーフロー部下部近傍に設け、オーバーフ
ロー部から排出された脱脂成分が混合した脱脂処理水溶
液を濾過する脱脂成分濾過槽と、当該脱脂成分濾過槽で
濾過処理されて排出された脱脂処理水溶液を上記脱脂処
理槽の脱脂処理水溶液放出部に循環させる循環経路と、
当該循環経路に介装されたポンプと、当該ポンプに並装
されたリターンバルブとから成るメッキ加工の前処理脱
脂工程における油分離装置において、脱脂成分濾過槽に
は、当該脱脂成分濾過槽の上面部から底部にかけて突設
し、その下端辺は液槽底部より所定の液体流入開口部が
形成されるように形成した仕切板を、当該脱脂成分濾過
槽の長手方向に所定の間隔で複数設けたことを特徴とす
るメッキ加工の前処理脱脂工程における油分離装置を要
旨としている。脱脂成分濾過槽の内部に設けた仕切板に
よって底部に形成される液体流入開口部は、脱脂成分濾
過槽の短手面の内壁面の面積の２割程度の面積とすると
良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面に基
づき説明する。図３（ａ）は本発明のメッキ加工の前処
理脱脂工程における油分離装置を適用した実施例である
油分離装置の内部構造を表した正面図、図３（ｂ）は同
実施例の油分離装置の主要部分を表した平面図である。
本実施例の油分離装置は、図３（ａ）に示した如く、一
定の水位を超えると水面から外部に溢れ出るオーバーフ
ロー部１０をタンク側面に備えた脱脂処理用タンク１１
とオーバーフロー部１０直下に備えた濾過タンク１２と
から成り、更に、濾過タンク１２の底部から脱脂処理用
タンク１１の内部に脱脂処理液を循環させる溶液循環パ
イプ１３，溶液循環パイプ１３に直列に介装されている
ポンプ１４，ポンプ１４に連通している溶液循環パイプ
１３に並列に連通したリタンーバルブ１５，及び溶液循
環パイプ１３の先端に取り付けられている脱脂処理液放
出ノズル１３ａとで構成されている。この内、濾過タン
ク１２の内部には、図３（ｂ）に示した如く、濾過タン
ク１２の長尺側の液槽内壁面から対抗する長尺側の液槽
内壁面に対してほぼ直角状の仕切板１２ａが設けられ、
この仕切板１２ａが濾過タンク１２の長手方向に一定の
間隔で複数枚（本実施例では７枚とした。）取り付けら
れている。尚、この仕切板１２ａは、図３（ａ）で明ら
かな様に濾過タンク１２の底部に液槽容積の２０パーセ
ント程度の流通空間を形成するように上部開口面から底
部にかけて突設されている。

【０００８】上記構成からなる本実施例の油分離装置の
作用について図面に基づき説明する。図４は本実施例の
油分離装置の作用説明図である。まず、かせいソーダ
（水酸化ナトリウム）と活性剤を混合した脱脂処理水溶
液Ａを脱脂処理用タンク１１と濾過タンク１２及び溶液
循環パイプ１３の内部に投入する。次に、プレス加工や
研磨工程で動物性油脂，植物性油脂及び鉱物性油脂等の
有機質・無機質・或いは有機質無機質混合物等の油脂成
分が塗布されたワークを投入し、ワークに付着した油脂
成分が脱脂処理水溶液の液面に浮遊して油脂層Ｃが形成
されるようにする。この状態で、図３（ａ）に示したポ
ンプ１４を駆動して脱脂処理水溶液の循環運転を開始す
る。すると、脱脂処理用タンク１１の上面に突出した脱
脂処理液放出ノズル１３ａから循環液が脱脂処理水溶液
Ａの液面に放水され、脱脂処理水溶液の液面に浮遊して
油脂層Ｃは循環流によって次第にオーバーフロー部１０
に押し出されて、濾過タンク１２の最初の仕切板１２ａ
で形成されている液面Ｆ１に落下する。そして、この落
下した脱脂処理排出液は、矢印１６に示した様に濾過タ
ンク１２の底部を流れて溶液循環パイプ１３に流れ込
む。この間に、脱脂処理排出液に含まれていた油脂成分
は濾過タンク１２の底部を一定の流速で流れる本流か
ら、矢印１７に示した様に分離して仕切板１２ａで区画
されている液面Ｆ１から液面Ｆ８へと順次浮遊して堆積
されることになる。この作用により、本実施例の油分離
装置は次に示した様な数々の効果を得る事に成功した。 オーバーフロー部１０から排出された脱脂処理排出液
を濾過タンクの内部で一定の流速にて循環できるように
したことで、脱脂処理排出液から脱脂成分の分離・浮遊
が容易になり、濾過タンクの濾過処理効率が飛躍的に向
上した。 濾過タンク１２に設けられた７枚の仕切板１２ａで区
画される８カ所の液面Ｆ１から液面Ｆ８には、脱脂処理
工程の循環運転が開始されると、オーバーフロー部１０
の近傍の液面Ｆ１から溶液循環パイプ１３近傍の液面Ｆ
８にかけて脱脂成分が順次堆積するため、堆積した油脂
成分の量の把握や取り除く時期が容易に判断できるよう
になり、装置の保守・点検作業の効率が向上する。 本実施例の油分離装置は、小型の装置から大型プラン
トまでのどのような規模の装置での容易に適用させて同
様の効果がえられるため、極めて応用範囲の広い経済的
な装置を実現した。 本装置の導入により、メッキ処理後のメッキ皮膜のハ
ガレ，ワークとメッキ皮膜との間のフクレの発生，艶の
低下，メッキの不均一などの製品のクオリティを低下さ
せる要因を排除することが可能になる。 本装置の導入により、ピンホールの発生を抑制して耐
食性を向上させることにが可能になる。 本装置の導入により、工場内をクリーンな状態に保つ
事ができようになった。 本装置の導入により、メッキ処理後の製品に発生する
製品の品質の低下を皆無にして生産中の製品に多数の不
良品を発生させてメッキ工業にコスト的に大きなダメー
ジを与えることが殆どなくなった。

【０００９】尚、本発明のメッキ加工の前処理脱脂工程
における油分離装置は上記実施例の油分離装置にのみ限
定されるものではなく、本発明の技術思想を適用した多
様なバリエーションが考えられる。例えば、濾過タンク
１２の内部を流れる脱脂処理排出液の流速を最適な状態
にするために、濾過タンク１２の内部に流速測定センサ
ーを設け、この流速測定センサーからの信号をマイクロ
コンピュータに読み込む。そして、マイクロコンピュー
タは予め記憶されているプログラムのアルゴリズムに従
ってリタンーバルブ１５の開度をフィードバック制御す
る全自動油分離装置に適用することも可能である。

【００１０】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明のメッキ加
工の前処理脱脂工程における油分離装置は、メッキ加工
の前処理工程として行われる脱脂工程で用いられれ装置
であって、脱脂剤を一定の濃度で溶融させた脱脂処理水
溶液を満たし、被脱脂部材を投入して脱脂処理をおこな
う脱脂処理槽と、脱脂処理槽の内壁部所定の位置に設け
た脱脂処理水溶液放出部と、脱脂処理槽の胴部上面所定
の位置に開口を設け、脱脂処理水溶液の水面に浮遊した
脱脂成分と溢れた脱脂処理水溶液を外部に排除するオー
バーフロー部と、オーバーフロー部下部近傍に設け、オ
ーバーフロー部から排出された脱脂成分が混合した脱脂
処理水溶液を濾過する脱脂成分濾過槽と、脱脂成分濾過
槽で濾過処理されて排出された脱脂処理水溶液を脱脂処
理槽の脱脂処理水溶液放出部に循環させる循環経路と、
循環経路に介装されたポンプと、当該ポンプに並装され
たリターンバルブとから成るメッキ加工の前処理脱脂工
程における油分離装置の脱脂成分濾過槽には、脱脂成分
濾過槽の上面部から底部にかけて突設し、その下端辺は
液槽底部より所定の液体流入開口部が形成されるように
形成した仕切板を、脱脂成分濾過槽の長手方向に所定の
間隔で複数設け、更に脱脂成分濾過槽の内部に設けた仕
切板によって底部に形成される液体流入開口部は、脱脂
成分濾過槽の短手面の内壁面の面積の２割程度の面積と
したことで、本発明は次の効果を得ることができる。 （１）脱脂処理排出液から脱脂成分の分離・浮遊が容易
になり、濾過タンクの濾過処理効率が飛躍的に向上し
た。 （２）堆積した油脂成分の量の把握や取り除く時期が容
易に判断できるようになり、装置の保守・点検作業の効
率が向上した。 （３）排水処理工程に持ち込まれれる油分が低減し、Ｂ
ＯＤ低減期待がもてる。 （４）小型の装置から大型プラントまでのどのような規
模の装置での容易に適用させて同様の効果がえられるた
め、極めて応用範囲の広い経済的な装置を実現した。ま
た、本発明の導入により、二次的に発生する効果として
は、 （５）メッキ処理後のメッキ皮膜のハガレ，ワークとメ
ッキ皮膜との間のフクレの発生，艶の低下，メッキの不
均一などの製品のクオリティを低下させる要因を排除す
ることが可能になる。 （６）ピンホールの発生を抑制して耐食性を向上させる
ことにが可能になる。 （７）工場内をクリーンな状態に保つ事ができようにな
った。 （８）メッキ処理後の製品に発生する製品の品質の低下
を皆無にして生産中の製品に多数の不良品を発生させて
金属表面処理工業にコスト的に大きなダメージを与える
ことが殆どなくなった。 と言った、一次的及び二次的な数々の効果を得ることに
成功した画期的な発明であり、業界に与える技術的な効
果は絶大であり産業界全体に与える恩恵も計り知れない
ものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のメッキ加工の前処理脱脂工程における
油分離装置の従来技術としての具体的な脱脂工程を表し
た溶剤脱脂装置の説明図である。

【図２】本発明のメッキ加工の前処理脱脂工程における
油分離装置の従来技術としての具体的な脱脂工程を表し
た溶剤脱脂装置の説明図である。

【図３】本発明のメッキ加工の前処理脱脂工程における
油分離装置を適用した実施例である油分離装置の内部構
造を表した正面図（ａ）及び油分離装置の主要部分の平
面図である。

【図４】本発明のメッキ加工の前処理脱脂工程における
油分離装置を適用した実施例である油分離装置の作用説
明図である。

【符号の説明】

１，１０ オーバーフロー部 ２，１１ 脱脂処理用タンク ３，１２ 濾過タンク ３ａ，３ｃ 上部仕切板 ３ｂ 下部仕切板 ４，１４ ポンプ ５，１５ リタンーバルブ ６，１３ 溶液循環パイプ ７ ワーク １２ａ 仕切板 １３ａ 先端放出口 Ａ 脱脂処理水溶液 Ｂ，Ｃ 油脂成分 Ｄ１，Ｄ２，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ
７，Ｆ８ 液面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メッキ加工の前処理工程として行われる
   脱脂工程で用いられれ装置であって、 脱脂剤を一定の濃度で溶融させた脱脂処理水溶液を満た
   し、被脱脂部材を投入して脱脂処理をおこなう脱脂処理
   槽と、 当該脱脂処理槽の内壁部所定の位置に設けた脱脂処理水
   溶液放出部と、 上記脱脂処理槽の胴部上面所定の位置に開口を設け、脱
   脂処理水溶液の水面に浮遊した脱脂成分と溢れた脱脂処
   理水溶液を外部に排除するオーバーフロー部と、 当該オーバーフロー部下部近傍に設け、オーバーフロー
   部から排出された脱脂成分が混合した脱脂処理水溶液を
   濾過する脱脂成分濾過槽と、 当該脱脂成分濾過槽で濾過処理されて排出された脱脂処
   理水溶液を上記脱脂処理槽の脱脂処理水溶液放出部に循
   環させる循環経路と、 当該循環経路に介装されたポンプと、 当該ポンプに並装されたリターンバルブとから成るメッ
   キ加工の前処理脱脂工程における油分離装置において、 脱脂成分濾過槽には、当該脱脂成分濾過槽の上面部から
   底部にかけて突設し、その下端辺は液槽底部より所定の
   液体流入開口部が形成されるように形成した仕切板を、
   当該脱脂成分濾過槽の長手方向に所定の間隔で複数設け
   たことを特徴とするメッキ加工の前処理脱脂工程におけ
   る油分離装置。
2. 【請求項２】 脱脂成分濾過槽の内部に設けた仕切板に
   よって底部に形成される液体流入開口部は、脱脂成分濾
   過槽の短手面の内壁面の面積の２割程度の面積としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のメッキ加工の前処理脱脂
   工程における油分離装置。