(57)【要約】【課題】化学薬品を使用することがないために、有害な刺激臭や毒性ガスの発生がなく、廃液中に６価クロムの溶出がなく、ステンレス製品の酸化被膜除去を簡単に行なうことができて、経営者・責任者・作業者に強いる負担が少なく、環境汚染のないステンレス製品の酸化被膜除去法を提供する。【解決手段】非金属処理槽に1000ｃｃの硫酸イオンを含む酸性水を満たした状態で、この処理槽を電気コンロ上に設置し、硫酸イオンを含む酸性水の中に、「スケール」が発生したステンレス製品を漬け、電気コンロに通電して硫酸イオンを含む酸性水を加熱し、この酸性水の温度が６０°Ｃ〜７０°Ｃになった状態を１５分〜２０分間維持して「スケール」除去処理作業を終了し、処理槽からステンレス製品を取り出すようにした。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生したステンレス製品を漬けて加熱することで、６価クロムの発生の無く、且つ前記ステンレス製品の表面の含酸素系不動態化膜が損なわれない酸化被膜除去処理を実施するようにしたことを特徴とするステンレス製品の酸化被膜除去法。
【請求項２】
前記酸化被膜除去処理を実施した後、前記電解液中から前記ステンレス製品を取り出して、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類のパウダーを前記ステンレス製品の酸化被膜部分に塗布して擦ることで当該酸化被膜を払拭除去するようにしたことを特徴とする請求項１記載のステンレス製品の酸化被膜除去法。
【請求項３】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンレス製品の酸化被膜除去法。
【請求項４】
硫酸イオンを含む電解液が入れられた容器と、
前記容器の内の電解液を加熱する手段と、
前記電解液中に酸化被膜が発生したステンレス製品を漬ける手段と、
を備えるステンレス製品の酸化被膜除去装置。
【請求項５】
前記電解液中から前記ステンレス製品を取り出して、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類のパウダーを前記ステンレス製品の酸化被膜部分に塗布して擦る手段を備える、請求項４記載のステンレス製品の酸化被膜除去装置。
【請求項６】
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることを特徴とする請求項４又は５記載のステンレス製品の酸化被膜除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステンレス製品の溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜（スケール）、更にはもらい錆や汚れ等を除去させるステンレス製品の酸化被膜除去法及び酸化被膜除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にステンレス製品を溶接すると、溶接線およびその周囲に見栄えの悪い溶接焼け部を生じることが多い。かかる溶接焼け部を除去するには、機械的方法としては、電解液を含ませた払拭布などによる手作業での除去、グラインダー等の電動工具を使用した除去等がある。また、化学的方法としては、酸洗い液に母材を浸漬・酸洗い液を母材に塗布する方法や、電気分解を利用する方法等がある。
【０００３】
例えば、電解液を含ませた払拭布をぺンチで掴んでステンレス製品材の表面に置き、その払拭布をペンチで移動させながら、他方の手で電極棒を払拭布上に押し付けながら払拭する除去作業が行なわれている。このようにワークと電極棒の間に電解液を含ませた払拭布を挟み通電しながら払拭する方法は、下記の特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、化学的方法としては、旧来より使用されている市販ステンレス製品脱スケール剤を用いるが、この市販ステンレス製品脱スケール剤の主成分は、フッ化水素酸と硝酸の混酸である（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
また、従来、ステンレスの溶接焼けを除去するために、溶接されたステンレス製品を強酸性液で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法が利用されている。
【特許文献１】特開２００４−２１７９４４号公報
【特許文献２】特許第２７８２０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが，上記した従来の溶接焼け除去方法では、電極棒を払拭布上に単に押しつけているだけなので、払拭除去作業中に電極棒が払拭布から離れてステンレス製品材の表面と接触することがあった。これにより、電気短絡を生じてステンレス製品材の鏡面に短絡傷を付けたり、電源制御器の故障を引き起こすことがあった。また、かかる従来の除去方法では両手がふさがることから、払拭除去作業中は別の手作業を行なうことができず作業性がよくなかった。そこで、電極棒を被ったガラス繊維布を輪ゴムや紐で縛って電極棒に固定して使用していたのである。しかしながら、作業中は電極棒が７０。Ｃ以上に昇温するため、輪ゴムや紐が高熱により切れて電気短絡につながるという欠点があった。また、グラインダー等の電動工具を使用した除去の場合、母材表面が傷つくため、見た目が悪くなるばかりか、貰い錆しやすくなり、耐食性が低下するという問題があった。
【０００７】
また、化学的方法としては、市販ステンレス製品脱スケール剤の主成分はフッ化水素酸と硝酸の混酸であるため極めて刺激臭が強く、また毒性も強い。特にフッ化水素酸は皮膚、粘膜を強く侵すし、付着した直後より短時間経過後に激しい疾痛をおこし、火傷様な痕を残す等の問題を生じるばかりか、廃液中に６価クロムが溶出し、この６価クロムを処理しなければならないという問題が生じていた。
【０００８】
また、従来、ステンレスの溶接焼けを除去するために、溶接されたステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法では、作業性が悪く、溶接と同じ程度の作業時間を必要とし、又、ステンレスの溶接焼けを十分に除去することができないという問題があり、又、酸洗いについては、強酸性の薬液を排水設備のない工場で利用することは難しいという問題を生じるばかりか、廃液中に６価クロムが溶出し、この６価クロムを処理をしなければならないという問題が生じていた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するものであり、その目的とするところは、ステンレス製品の酸化被膜除去が簡単に行なうことができて、有害な刺激臭や毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、廃液中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼさない安全なステンレス製品の酸化被膜除去法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係るステンレス製品の酸化被膜除去法は、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生したステンレス製品を漬けて加熱することで、６価クロムの発生の無い酸化被膜除去処理を実施するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
そして、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１２】
したがって、硫酸イオンを含む電解液（例えば、硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）には、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、廃液中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、ステンレス製品の酸化被膜除去を簡単に行なうことができる。しかも、上記した従来の問題、すなわち、皮膚、粘膜を強く侵すし、付着した直後より短時間経過後に激しい疾痛をおこし、火傷様な痕を残す等の問題、また、従来、ステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法では、作業性が悪く、溶接と同じ程度の作業時間を必要とし、又、ステンレスの溶接焼けを十分に除去することができないという問題、又、酸洗いについては、強酸性の薬液を排水設備のない工場で利用することは難しいという種々の問題を解決することができる。
【００１３】
また、本発明に係るステンレス製品の酸化被膜除去法は、硫酸イオンを含む電解液中に、酸化被膜が発生したステンレス製品を漬けて加熱することで、６価クロムの発生の無い酸化被膜除去処理を実施した後に、電解液中からステンレス製品を取り出して、化石土類のパウダーをステンレス製品の酸化被膜部分に塗布して擦ることで当該酸化被膜を払拭除去するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
そして、電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水であることが好ましい。
【００１５】
したがって、硫酸イオンを含む電解液（例えば、硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）と化石土類のパウダーには、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、廃液中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、ステンレス製品の酸化被膜を払拭除去することができる。
【００１６】
さらに、本発明のステンレス製品の酸化被膜除去装置は、
硫酸イオンを含む電解液が入れられた容器と、
前記容器の内の電解液を加熱する手段と、
前記電解液中に酸化被膜が発生したステンレス製品を漬ける手段と、
を備える。
【００１７】
前記電解液中から前記ステンレス製品を取り出して、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類のパウダーを前記ステンレス製品の酸化被膜部分に塗布して擦る手段を備えるようにしてもよい。
前記電解液は、植物性の化石土類であって硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩から溶出される硫酸イオン物質を含む液体を電気分解することにより生成される、硫酸イオンを含む酸性水及び硫酸イオンを含むアルカリ水とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、硫酸イオンを含む電解液（例えば、硫酸イオンを含む酸性水及もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）には、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、廃液中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、ステンレス製品の酸化被膜除去を簡単に行なうことができる。しかも、上記した従来の問題、すなわち、皮膚、粘膜を強く侵すし、付着した直後より短時間経過後に激しい疾痛をおこし、火傷様な痕を残す等の問題、また、従来、ステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法では、作業性が悪く、溶接と同じ程度の作業時間を必要とし、又、ステンレスの溶接焼けを十分に除去することができないという問題、又、酸洗いについては、強酸性の薬液を排水設備のない工場で利用することは難しいという種々の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のステンレス製品の酸化被膜除去法及び酸化被膜除去装置は、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）が入れられた容器中に、酸化被膜が発生したステンレス製品を、例えばロボットアームなどを用いて漬けて、所要のヒーターなどで加熱することで、酸化被膜除去処理を実施するようにしたものである。すなわち、ステンレス製品の溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜である「スケール」、更にはもらい錆等を電解液（硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）を利用して除去することである。
【００２０】
ここで、電解液として硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水とは、特許第３５３５４５１号である硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。詳しくは、原水中に電解剤として珪藻類、藍藻類の化石の堆積土が固化してなる植物性の化石土類であって１％の硫黄（硫酸塩）を含む化石土類及び凝灰岩を投入することにより原水中に化石土類及び凝灰岩からイオン物質を溶出させて電解液を生成し、この電解液を電気分解することにより生成された硫酸イオンを含む酸性水、硫酸イオンを含むアルカリ水である。
【００２１】
電解液としての酸性水の 試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ｐＨ値：２．６
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：１１００
酸化還元電位 ＯＲＰ）：４５０
溶存酸素（ＤＯ）：１９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素（ｍｇ／ｌ）：１．６
塩化物イオン（ｍｇ／ｌ）：３１
硫酸イオン（ｍｇ／ｌ）：１４０
硬度（ｍｇ／ｌ）：３９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／ｌ）：５．９
燐（ｍｇ／ｌ）：０．２
銅（ｍｇ／ｌ）：０．１４
亜鉛（ｍｇ／ｌ）：０．１０
鉄（ｍｇ／ｌ）：５．６
マンガン（ｍｇ／ｌ）：０．２５
力ルシウム（ｍｇ／ｌ）：１０
マダネシウム（ｍｇ／ｌ）：３．６
ナトリウム（ｍｇ／ｌ）：１３
クロロホルム（ｍｇ／ｌ）：０．００５
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．００２
プロモホルム（ｍｇ／ｌ）：０．０１７
総トリハロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．０２４
【００２２】
また、電解液としてのアルカリ水の試験検査の内容及び成績は以下の通りである。
ｐＨ値：９．４
電気伝導率（−μＳ／ｃｍ）：５５０
酸化還元電位 （ＯＲＰ）：１５０
溶存酸素 （ＤＯ）：７．９
硝酸性窒素及び亜塩素酸性窒素 （ｍｇ／ｌ）：１．７
塩化物イオン（ｍｇ／ｌ）：２６
硫酸イオン（ｍｇ／ｌ）：８１
硬度（ｍｇ／ｌ）：１９
有機物（過マンガン酸力リウム消費量）（ｍｇ／ｌ）：７．６
燐（ｍｇ／ｌ）：０．１未満
銅 （ｍｇ／ｌ）：０．０３
亜鉛 （ｍｇ／ｌ）：０．０３８
鉄（ｍｇ／ｌ）：０．８６
マンガン （ｍｇ／ｌ）：０．０７０
力ルシウム （ｍｇ／ｌ）：６
マグネシウム（ｍｇ／ｌ）：１．８
ナトリウム （ｍｇ／ｌ）：９３
クロロホルム（ｍｇ／ｌ）：０．００１
ジプロモクロロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．００１未満
プロモジクロロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．００１未満
プロモホルム（ｍｇ／ｌ）：０．００２
総トリハロメタン（ｍｇ／ｌ）：０．００３
【００２３】
（実施例）
非金属処理槽（容器）に1000ｃｃの酸性水を満たした状態で、この処理槽を電気コンロ上に設置し、酸性水の中に、「スケール」が発生したステンレス製品を漬け、電気コンロに通電して酸性水を加熱し、「スケール」除去処理作業を開始した。
【００２４】
処理作業の開始から１０分〜１５分後、酸性水の温度が６０℃〜７０℃になった。この状態を１５分〜２０分間維持して「スケール」除去処理作業を終了した。処理槽から取り出したステンレス製品の「スケール」は除去されていた。また、酸性水中には６価クロムは溶出しなかった。
【００２５】
この場合、酸性水のｐＨ値は２．６と低く、かつ、硫酸イオンを含む酸性水には、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、酸性水（廃液）中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、ステンレス製品の酸化被膜除去を簡単に行なうことができるし、上記した従来の問題、すなわち、皮膚、粘膜を強く侵すし、付着した直後より短時間経過後に激しい疾痛をおこし、火傷様な痕を残す等の問題、また、従来、ステンレス製品を強酸性で洗い流す酸洗い法又は中性電解液や弱酸性電解液を利用した電気分解法では、作業性が悪く、溶接と同じ程度の作業時間を必要とし、又、ステンレスの溶接焼けを十分に除去することができないという問題、又、酸洗いについては、強酸性の薬液を排水設備のない工場で利用することは難しいという種々の問題を解決することができる。
【００２６】
なお、酸性水のｐＨを２．２とした場合、酸化被膜除去の速度が向上した。具体的には、ステンレス製品を、約ｐH２．２として、酸性水の温度が６０℃〜７０℃に加熱した場合には、酸化被膜除去の速度は、約５分まで短縮化することができた。また、酸性水のｐＨを１．５とした場合には、加熱処理を行うことなく、２時間程度で酸化被膜除去が実現でき、同様に、ｐＨが１．０の場合には約３０分、ｐＨが０．５の場合には約５分で、加熱処理を行うことなく、酸化被膜除去が実現できた。
【００２７】
また、硫酸イオンを含むアルカリ水でも、硫酸イオンを含む酸性水の場合と同様に、ステンレス製品の「スケール」は完全に除去されていた。すなわち、処理槽に1000ｃｃのアルカリ水を満たした状態で、この処理槽を電気コンロ上に設置し、アルカリ水の中に、「スケール」が発生したステンレス製品を漬け、電気コンロに通電してアルカリ水を加熱し、「スケール」除去処理作業を開始し、処理作業開始から１０分〜１５分後、酸性水の温度が６０°Ｃ〜７０°Ｃになった。この状態を１５分〜２０分間維持して「スケール」除去処理作業を終了した。処理槽から取り出したステンレス製品の「スケール」は除去されていた。また、アルカリ水中には６価クロムは溶出しなかった。
【００２８】
加熱時間、加熱温度が正確ではない場合、前記酸化被膜除去処理後であっても、ステンレス製品に薄く酸化被膜が残ることがある。この場合、前記電解液中から取り出した前記ステンレス製品の酸化被膜部分に、化石土類のパウダーを塗布し、ガラス繊維布が取り付けられている装置やガラス繊維布を用いて人手で、或いは、指で擦ることで当該酸化被膜を払拭除去した。
【００２９】
（比較例）
非金属処理槽に1000ｃｃのｐＨ６．９の水道水を満たした状態で、この処理槽を電気コンロ上に設置し、水道水の中に、「スケール」が発生したステンレス製品を漬け、電気コンロに通電して水道水を加熱し、「スケール」除去処理作業を開始した。
【００３０】
処理作業の開始から１０分〜１５分後、水道水の温度が６０°Ｃ〜７０°Ｃになった。この状態を１５分〜２０分間維持して「スケール」除去処理作業を終了した。処理槽から取り出したステンレス製品の「スケール」は除去されていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係るステンレス製品の酸化被膜除去法によれば、硫酸イオンを含む電解液（硫酸イオンを含む酸性水もしくは硫酸イオンを含むアルカリ水）や化石土類のパウダーには、危険な成分が入っていないために、有害な刺激臭や、毒性がないばかりか、化学薬品を使わず、廃液中に６価クロムが溶出しないので、人体と環境に悪影響を及ぼすことなく、ステンレス製品の酸化被膜除去を簡単に行なうことができるという効果を有しており、種々のステンレス製品における溶接時の溶接線及び溶接による熱影響部表面の黒色及び褐色酸化被膜、更にはもらい錆や汚れ等の除去処理事業に有用である。