(57)【要約】【課題】配管器材内面に付着したニッケルを確実に除去することで、ニッケル溶出を防止し、また、効率的（処理温度、処理時間等）な鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方の溶出防止処理を可能にすると共に、溶出防止処理に用いた各種流体を中和処理し、工業用水として利用可能にすることにより、大幅なコスト削減を可能にし、環境への影響を十分配慮した技術を提供すること。【解決手段】硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。【選択図】          図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛を含有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化するようにしたことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出防止法。
【請求項２】
硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理するようにしたことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項３】
前記洗浄液のうち、インヒビターとしての塩酸により、接液部表面にＣｌ−イオンによる膜を形成するようにした請求項１又は２に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項４】
前記洗浄液の硝酸濃度を０．５〜７ｗｔ％、塩酸濃度を０．０５〜０．７ｗｔ％とした請求項１乃至３の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項５】
前記処理温度を１０℃以上５０℃以下とした請求項１乃至４の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項６】
前記処理時間を２０秒から３０分とした請求項１乃至５の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項７】
少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、酸洗浄工程、及び酸洗浄工程後の水洗工程とからなることを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出防止法。
【請求項８】
少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、めっき工程と、酸洗浄工程、及び酸洗浄工程後の水洗工程とからなることを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項９】
前記めっき工程前に鉛除去工程を設けた請求項８に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１０】
前記鉛除去工程の洗浄液は、前記酸洗浄工程の洗浄液と同一成分、同一濃度である請求項８又は９に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１１】
前記鉛除去工程で用いた洗浄液を、前記酸洗浄工程の洗浄液として再利用した請求項９乃至１０の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１２】
少なくとも、前記脱脂工程から排出されるアルカリ性廃液と、前記酸洗浄工程から排出される酸性廃液とを混合して中和処理すると共に、前記脱脂工程後の水洗工程から排出される希薄なアルカリ性廃液と、前記酸洗浄工程後の水洗工程から排出される希薄な酸性廃液とを混合して中和処理するようにした請求項７乃至１１の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１３】
前記脱脂工程前に湯洗工程を設けることで、付着物を除去するようにした請求項７乃至１２の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１４】
前記脱脂工程後の水洗工程を経た後に、中和工程を設けることで、アルカリ成分を完全に中和除去するようにした請求項７乃至１３の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１５】
前記酸洗浄工程後の水洗工程を経た後に、防錆工程を設けた請求項７乃至１４の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１６】
前記銅合金製配管器材Ｎ個を１ユニット分として、各ワークにエアーポケットが生じないよう容器内に配置し、各工程において、前記銅合金製配管器材を同時に処理するようにした請求項１乃至１５の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１７】
鋳造後、又は鍛造後加工した構成部品を個々に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理して完成品に組み立てるようにした請求項１乃至１６の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１８】
鋳造後、又は鍛造後加工した複数の部品で構成された完成品の状態で脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理するようにした請求項１乃至１７の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項１９】
脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理する銅合金は、黄銅又は青銅である請求項１乃至１８の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法。
【請求項２０】
硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛を含有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化したことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２１】
硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理したことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２２】
少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、酸洗浄工程と、及び酸洗浄工程後の水洗工程とを順次経て処理したことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２３】
少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、めっき工程と、酸洗浄工程と、及び酸洗浄工程後の水洗工程とを順次経て処理したことを特徴とするバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２４】
前記めっき工程前に鉛除去工程を設けて処理した請求項２３に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２５】
前記脱脂工程前に湯洗工程を設けることで、付着物を除去した請求項２２乃至２４の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２６】
前記脱脂工程後の水洗工程を経た後に、中和工程を設けることで、アルカリ成分を完全に中和除去した請求項２２乃至２５の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２７】
前記酸洗浄工程後の水洗工程を経た後に、防錆工程を設けて防錆処理をした請求項２２乃至２６の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２８】
鋳造後、又は鍛造後加工した構成部品を個々に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理して、完成品に組み立てた請求項２０乃至２７の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項２９】
鋳造後、又は鍛造後加工した複数の部品で構成された完成品の状態で脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理した請求項２０乃至２８の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項３０】
脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理した銅合金は、黄銅又は青銅である請求項２０乃至２９の何れか１項に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【請求項３１】
黄銅は、耐脱亜鉛化した材料である請求項３０に記載のバルブ・管継手等の銅合金製配管器材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛を含有するバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出防止法及びその銅合金製配管器材、更には、表面にニッケルを含むめっき等を施したバルブ・管継手、水栓等の銅合金製配管器材のニッケル溶出防止法及びその銅合金製配管器材に関し、詳しくは、例えば、鉛を含有する青銅、黄銅等の銅合金製の水道用バルブ、給水給湯用バルブや管継手、ストレーナ、或いはその他の配管器材を酸洗浄して、水道水などの流体が接液しても鉛が溶出しないようにして鉛溶出基準を満たすようし、更には、表面にニッケルめっき等を施した給水給湯用バルブや管継手、水栓、パイプ、或いはその他の配管器材を酸洗浄して、水道水などの流体が接液してもニッケルが溶出しないようにしてニッケルの溶出指針を満たすようにすると共に、効率的（処理温度、処理時間等）に鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方の溶出防止処理を可能にすることに加え、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方の溶出防止処理に用いた各種流体を中和処理し、工業用水として利用可能にしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法及びその銅合金製配管器材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、水道用、給水給湯用の配管には、バルブ、管継手、ストレーナ、或いはその他の配管器材が設けられており、これらの配管器材は、鋳造性、機械加工性並びに経済性に優れた青銅や黄銅などの銅合金製のものが多く用いられている。
【０００３】
特に、青銅や黄銅製のバルブや継手は、青銅にあっては鋳造性や機械加工性を、黄銅にあっては切削性や熱間鍛造性等の特性を良好にするため、鉛（Ｐｂ）を所定量添加した合金が使用されている。
しかし、このような鉛を含有した青銅・黄銅製のバルブに水道水などの流体を供給すると、バルブの接液部表面層に析出している鉛含有金属の鉛部分が水道水に溶出することが考えられる。
そこで、従来より飲用に供せられる水道水は、特定の方法によって行う評価検定方法によって、鉛溶出の水質基準が規定され、これに適合するものでなければならない。
【０００４】
鉛は人体に有害な物質であることから、その溶出量は、極力少なくする必要があり、最近は、バルブ等の配管器材における鉛溶出の水質基準の規制が更に厳しくなりつつある。
【０００５】
このような状況下において、これらの条件を満足するバルブ等の配管器材の開発が切望され、酸洗浄処理、又はアルカリ洗浄処理等の各種の鉛溶出防止法が提案されている。
例えば、現在実施されている酸洗浄処理による鉛溶出防止法として、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛を含有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を洗浄して、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を脱鉛化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、現在実施されているアルカリ洗浄処理による鉛溶出防止法として、鉛含有銅合金を、酸化剤を添加したアルカリ性のエッチング液に浸漬し、鉛含有銅合金材の表面の鉛を選択的に溶解除去する技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３３４５５６９号公報（第１−２頁、第１図）
【特許文献２】
特許第３１８２７６５号公報（第１−２頁、第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第３１８２７６５号公報（特許文献２）は、一連の処理工程のなかで、頻繁に温度変化を伴なうため、処理における熱エネルギーのロスが生じるという問題を有している。
さらに、特許第３１８２７６５号公報（特許文献２）のように、鉛含有銅合金材の外部表面をめっきしながら、同時に内部表面の鉛溶出低減処理を行う技術が開示されている。バルブ、管継手、水栓等の配管器材には、外部表面の美観、耐食性、及び耐摩耗性の向上等の目的でニッケルめっきをはじめとした各種めっき処理が施されているが、配管器材に水道水などの流体を供給すると、このニッケル成分が溶出するおそれがある。このニッケルは、人体に入った場合、腸でほとんど吸収されないことから経口毒性は低いが、アレルギー等を引き起こすという問題を有している。そこで、ＷＨＯの飲料水ガイドライン改定案や、厚生労働省で検討されている管理項目指針案のニッケル溶出上限値（０．０２ｍｇ／ｌ、或いは０．０１ｍｇ／ｌ）を満たす配管器材が求められている。
さらに、鉛溶出防止処理に用いた各種流体をただちに廃液とするのではなく、工業用水として再利用可能にすることにより、大幅なコスト削減を可能にし、環境への影響を十分配慮した技術が求められている。
【０００８】
本発明は、上記の実情に鑑みて鋭意研究の結果開発に至ったものであり、鉛を含有した金属製の配管器材の使用に際して、従来の基準と比較して鉛溶出量を大幅に削減し、更には、表面にニッケルめっき等を施した配管器材においては、配管器材内面に付着したニッケルを確実に除去することで、ニッケル溶出を防止し、また、効率的（処理温度、処理時間等）な鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方の溶出防止処理を可能にすると共に、溶出防止処理に用いた各種流体を中和処理し、工業用水として利用可能にすることにより、大幅なコスト削減を可能にし、環境への影響を十分配慮した技術を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛を含有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出防止法である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１１】
請求項３に係る発明は、前記洗浄液のうち、インヒビターとしての塩酸により、接液部表面にＣｌ−イオンによる膜を形成するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１２】
請求項４に係る発明は、前記洗浄液の硝酸濃度を０．５〜７ｗｔ％、塩酸濃度を０．０５〜０．７ｗｔ％としたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記処理温度を１０℃以上５０℃以下としたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１４】
請求項６に係る発明は、前記処理時間を２０秒から３０分としたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１５】
請求項７に係る発明は、少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、酸洗浄工程、及び酸洗浄工程後の水洗工程とからなるバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出防止法である。
【００１６】
請求項８に係る発明は、少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、めっき工程と、酸洗浄工程、及び酸洗浄工程後の水洗工程とからなるバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１７】
請求項９に係る発明は、前記めっき工程前に鉛除去工程を設けたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、前記鉛除去工程の洗浄液は、前記酸洗浄工程の洗浄液と同一成分、同一濃度としたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、前記鉛除去工程で用いた洗浄液を、前記酸洗浄工程の洗浄液として再利用したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、少なくとも、前記脱脂工程から排出されるアルカリ性廃液と、前記酸洗浄工程から排出される酸性廃液とを混合して中和処理すると共に、前記脱脂工程後の水洗工程から排出される希薄なアルカリ性廃液と、前記酸洗浄工程後の水洗工程から排出される希薄な酸性廃液とを混合して中和処理するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２１】
請求項１３に係る発明は、前記脱脂工程前に湯洗工程を設けることで、付着物を除去するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２２】
請求項１４に係る発明は、前記脱脂工程後の水洗工程を経た後に、中和工程を設けることで、アルカリ成分を完全に中和除去するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２３】
請求項１５に係る発明は、前記酸洗浄工程後の水洗工程を経た後に、防錆工程を設けたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２４】
請求項１６に係る発明は、前記銅合金製配管器材Ｎ個を１ユニット分として、各ワークにエアーポケットが生じないよう容器内に配置し、各工程において、前記銅合金製配管器材を同時に処理するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２５】
請求項１７に係る発明は、鋳造後、又は鍛造後加工した構成部品を個々に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理して完成品に組み立てるようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２６】
請求項１８に係る発明は、鋳造後、又は鍛造後加工した複数の部品で構成された完成品の状態で脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理するようにしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２７】
請求項１９に係る発明は、脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理する銅合金は、黄銅又は青銅であるバルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛・ニッケル溶出防止法である。
【００２８】
請求項２０に係る発明は、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛を含有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００２９】
請求項２１に係る発明は、硝酸と、インヒビターとして塩酸を添加した洗浄液によって、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を有する銅合金製配管器材の少なくとも接液部を、鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方を効果的に除去する処理温度と処理時間のもとで洗浄し、前記塩酸で接液部表面に皮膜を形成した状態により、接液部表面層を効果的に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３０】
請求項２２に係る発明は、少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、酸洗浄工程と、及び酸洗浄工程後の水洗工程とを順次経て処理したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３１】
請求項２３に係る発明は、少なくとも、脱脂工程と、脱脂工程後の水洗工程と、めっき工程と、酸洗浄工程と、及び酸洗浄工程後の水洗工程とを順次経て処理したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３２】
請求項２４に係る発明は、前記めっき工程前に鉛除去工程を設けて処理したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３３】
請求項２５に係る発明は、前記脱脂工程前に湯洗工程を設けることで、付着物を除去したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３４】
請求項２６に係る発明は、前記脱脂工程後の水洗工程を経た後に、中和工程を設けることで、アルカリ成分を完全に中和除去したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３５】
請求項２７に係る発明は、前記酸洗浄工程後の水洗工程を経た後に、防錆工程を設けて防錆処理をしたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３６】
請求項２８に係る発明は、鋳造後、又は鍛造後加工した構成部品を個々に脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理して、完成品に組み立てたバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３７】
請求項２９に係る発明は、鋳造後、又は鍛造後加工した複数の部品で構成された完成品の状態で脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理したバルブ・管継手等の銅合金製配管器材である。
【００３８】
請求項３０に係る発明は、脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を処理した銅合金は、黄銅又は青銅である。
請求項３１に係る発明は、黄銅は、耐脱亜鉛化した材料である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明における鉛溶出防止法を鉛を含有した青銅・黄銅製のバルブに適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、鋳造後、加工を終えたバルブ部品（又は継手、水栓部品等）１は、搬送中にお互いがぶつかり、打跡やキズがつかない様、網目状で耐熱・耐薬品性を有する専用容器２内に並べる。また、並べる際には、各ワーク内に、気泡が留まってしまう部位となるエアーポケット１１ができない様、気泡がワークの上方や側方に排除される方向にワークを配置するのがよく、並べ方についての一例を図２に示す。
また、バルブ形状は複雑であるため、各処理槽における浸漬時は、揺動、或いは超音波刺激を与え、わずかに残る気泡も完全に除去することで、バルブ部品１の接液部位全体に洗浄液が接するようにする。
図３に示すように、バルブ部品１は、前記専用容器２に入ったままで、後述するすべての工程を行ない、処理後、前記専用容器２より取り出して組立工程に入る。なお、本実施形態では各工程へ搬送させる手段としてベルトコンベア３を採用している。また、図１に示すように、鋳造後、加工を終えた複数の部品で構成された完成品（本実施形態では、バルブ）１ａの状態で酸洗浄することもできる。
【００４０】
ＣＡＣ４０６製品を用いて、未処理品、鋳造後洗浄処理し加工（切削加工）したもの、並びに鋳造後加工（切削加工）し洗浄処理したものにおける各鉛浸出量を表１に示す。鉛浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管途中に設置される給水用具として実施した浸出量の補正値である。なお、ＪＩＳ  Ｂ２０１１青銅弁（ＣＡＣ４０６製）１０Ｋねじ込み形仕切弁  呼び径１／２Ｂで実施した。洗浄処理の条件は、硝酸４ｗｔ％＋塩酸０．４ｗｔ％、処理温度２５℃、処理時間１０分とし、供試品全体を浸漬処理した。
【００４１】
【表１】
ＣＡＣ４０６製品の鉛成分測定結果
2004156136.tif 000003
【００４２】
また、Ｃ３７７１製品を用いて、未処理品、鍛造後洗浄処理し加工（切削加工）したもの、並びに鍛造後加工（切削加工）し洗浄処理したものにおける各鉛浸出量を表２に示す。鉛浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管途中に設置される給水用具として実施した浸出量の補正値である。なお、１２５型黄銅（Ｃ３７７１）製ねじ込み形仕切弁  呼び径１／２Ｂで実施した。洗浄処理の条件は、上記ＣＡＣ４０６製品の場合と同様である。
【００４３】
【表２】
Ｃ３７７１製品の鉛成分測定結果
2004156136.tif 000004
【００４４】
表１及び表２に示すように、ＣＡＣ４０６製品、及びＣ３７７１製品共に、鋳鍛造後加工し洗浄処理したものが、最も鉛浸出量が少ないことが確認できた。
このように、切削加工を行うことにより、配管器材表面に偏析した鉛を予め除去できることに加え、切削加工面は、鋳肌面、或いは鍛上り面と比べ、単位領域当りの表面積が小さくなり、接液部分が減じるため、鉛浸出を抑制することが可能となる。この切削加工を行った後に、本発明の洗浄処理をすることにより、効果的に鉛浸出を抑制することが可能となる。
【００４５】
本発明における鉛溶出防止法の各工程について説明する。
図４は、本発明における鉛溶出防止法の処理工程の一例を示したフローチャートである。
脱脂工程５は、加工時の切削油や防錆油の除去を行なうものである。脱脂が不十分であると、酸洗浄工程８で十分に鉛を除去できないため重要である。
なお、対象品（本実施形態では、バルブ部品１）の汚れがひどい場合は、脱脂工程５前に湯洗工程４を設け、付着物を除去しておくと効果的である。
脱脂工程５の実施例を表３に示す。表３に示す実施例のうち、塩素系有機溶剤による環境への影響、及びエマルジョン洗剤によるＢＯＤ増加を防ぐため、アルカリキレート洗剤を採用するのが好ましい。
【００４６】
【表３】
脱脂工程５の実施例
2004156136.tif 000005
【００４７】
脱脂工程５でアルカリ洗剤を用いた場合は、酸洗浄工程８前の水洗工程６にてよく洗い落とす。また、水洗槽は複数設け、最後の水洗槽を硝酸７ｗｔ％、塩酸０．７ｗｔ％の混酸とし、容器２の移動によって持ち込まれたアルカリ洗剤成分を完全に中和除去してもよい。
この処理（中和工程７）は、中和のために設けた本槽のＰＨ（水素イオン指数）管理を行なうことにより、水洗工程６で残存した微量なアルカリ成分を確実に除去でき、酸洗浄工程８の酸の中和による劣化を防止し、確実に鉛除去を促進させるためである。
【００４８】
また、本発明は環境問題にも配慮したものであり、廃液処理コストにも注意を払ったものである。
上記したように、本発明は、脱脂工程５ではアルカリ洗剤を用いており、鉛を取り除く酸洗浄工程８では硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸によって除去するものである。
即ち、図３及び図４に示すように、脱脂工程５で汚れたアルカリ洗剤と、酸洗浄工程８で重金属を含んだ混酸溶液を共に反応させて中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができるからである。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。
【００４９】
また、図３及び図４に示すように、前記脱脂工程５後の水洗工程６から排出される希薄なアルカリ性廃液と、前記酸洗浄工程８後の水洗工程９から排出される希薄な酸性廃液とを混合して中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができる。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。
なお、脱脂工程５で使用されたアルカリ洗剤廃水のｍｏｌ濃度×廃水量で算出される値と、酸洗浄工程８で使用された混酸廃水のｍｏｌ濃度×廃水量で算出される値とを略等しく制御すれば、中和工程７で新たにアルカリ、或いは酸溶液を使用せずとも、両廃水を混ぜるのみで中和処理でき、効率的、且つ、量産コストを大幅に低減させることが可能となる。
【００５０】
一方、脱脂工程、及び鉛を取り除く洗浄工程を共にアルカリ溶液中で実施する方法も知られているが、この場合、廃液を処理する際、中和処理するために大量の酸を別途準備しなければならず、大幅なコストアップにつながる。
また、イオン交換膜による処理液のリサイクル手法もあるが、本対象製品であるバルブは、加工後、すぐに専用容器２ごと本処理が実施される。よって、専用容器２内に残留している微量の切削油、防錆油、その他の付着物が廃液に含まれる。したがって、濾過膜がすぐ目詰まりしてイオン交換膜による処理液のリサイクルは適さない。
【００５１】
ここで、酸洗浄工程８における処理温度と処理時間について説明する。
洗浄液は、硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸であり、処理温度ｘは、１０℃≦ｘ≦５０℃の温度域であり、好ましくは、常温域である。常温域とは、洗浄液を加熱も冷却もしない状態の温度が取り得る範囲をいい、処理される配管器材の温度や、処理槽外部の雰囲気により変動し得る温度の範囲をいう。具体的には、１０℃〜３０℃の範囲であり、とりわけ、１５℃〜３０℃が好ましく、２５℃が最適である。処理時間ｙは、５分≦ｙ≦３０分が好ましい。
【００５２】
処理温度ｘを１０℃≦ｘ≦５０℃とした理由について説明する。
処理温度が５０℃を上回ると、洗浄液中に沸騰による気泡が目立ち始め、被処理物である配管器材中にエアーポケットが生じ易くなり、洗浄液が配管器材表面に接液しない部分が発生する。また、水及び酸の蒸発が激しくなり、洗浄液等の濃度管理が難しくなると共に、酸の蒸発により処理作業の環境が悪くなるため、処理作業域や作業者の耐酸対策が必要となる。一方、処理温度が１０℃を下回ると、冷えた配管器材が処理槽に入ってきた場合、洗浄液が０℃近くに下がって凍結するおそれがあることから、配管器材を量産処理しても洗浄液が凍結するおそれのない温度として１０℃以上としている。
【００５３】
処理時間ｙを５分≦ｙ≦３０分とした理由について説明する。
処理時間が３０分を超える場合は、処理時間をかけても鉛除去の効率はそれほど上がらず、また、処理時間がかかりすぎて量産処理には不向きである。
一方、処理時間が５分を下回る場合は、処理温度を上げても鉛の溶出防止には不十分であることから５分以上としている。
【００５４】
ここで、ＪＩＳ  １０Ｋゲートバルブ（ＣＡＣ４０６製）  呼び径１／２Ｂを用いて、各処理温度、処理時間での酸洗浄後の鉛成分測定結果を表４に示し、表４の結果を図５に示す。
なお、鉛浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管途中に設置される給水用具としてコンディショニング及び浸出試験を実施した浸出量の補正値である。
【００５５】
【表４】
酸洗浄後の鉛成分測定結果
2004156136.tif 000006
【００５６】
表４に示すように、処理温度２５℃、処理時間５分では、鉛浸出量が多く、鉛除去は不十分である。
また、処理温度５０℃、処理時間１０分の処理条件と、処理温度５０℃、処理時間５分の処理条件とでは、鉛浸出量は略同じであったことから、処理時間を１０分かける必要はない。
表４の測定結果から、ｙ＝２５０／ｘ（処理温度  １０℃≦ｘ≦５０℃、処理時間  ５分≦ｙ≦３０分）を満たす条件にて洗浄を行うことにより、過剰な処理温度や処理時間をかけることなく、０．０１ｍｇ／ｌ以下という厳しい鉛溶出基準を満たす銅合金製配管器材を得ることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、既存するバルブにも対応可能であり、その際は、パッキン、ガスケット等金属以外の部品も洗浄液に浸漬されるため、洗浄時間、温度、濃度によっては前記部品の劣化も考慮され、その場合は、フッ素ゴム等の耐薬品性材質の部品を用いればよい。
なお、本実施形態では、弁体等のメッキ（クロム、ニッケル）部品が、変食、孔食等の腐食を生じないため、バルブ、水栓金具、管継手等の銅合金製配管器材を完成品の状態で酸洗浄できる利点を有する。
【００５８】
図３に示すように、脱脂工程５、及び酸洗浄工程８では処理槽を複数設け、互いにパイプ等で連通する構成としている。そして、最上流の槽へ新しい薬液を補充し、最下流の槽から廃水している。これにより、使用済み薬液処理量をできる限り抑えている。
容器２が各層を順番に移動しながら工程を進むため、薬液が著しく劣化するのは、脱脂工程５、及び酸洗浄工程８の最初の槽である。
よって、使用済み薬液は、図３に示すように、各工程の最初の槽より抜き取り、アルカリ洗剤と混酸を中和反応させて、析出した固体重金属をろ過して廃棄物として処分し、無害な中和水はそのまま下水処理する。よって、使用済み薬液処理に関するコストを低減できる。
なお、中和工程７、及び後述する防錆工程１０は、廃液処理は行わず、処理液の自然減に対するつぎ足しのみを行う。
【００５９】
洗浄液は、硝酸等の鉛を侵食する酸を水道水或いは純水に混入したものを使用したり、又は、硝酸にインヒビター効果をもつ塩酸を混合した混酸を水道水或いは純水に混入したものを使用する。この場合、塩酸のＣｌ−イオンが銅表面に均一に膜を作りながら侵食するので、光沢面を保持しながら侵食する。
このとき鉛部分では、塩酸鉛、硝酸鉛が形成され、そしてこれらの塩はともに混酸に溶解性であるから、侵食が持続する。
【００６０】
ここで、洗浄液に含まれる酸について説明する。
一般に酸は、鉛を腐食（酸化）させることが知られているが、鉛は酸との反応で酸化被膜を形成し易いため、連続的な腐食をおこしにくい。しかし、硝酸、塩酸、及び有機酸等の酢酸は鉛を連続的に腐食し、中でも硝酸（ＨＮＯ３）の腐食速度が最も高い値を示す。
一方、塩酸（ＨＣｌ）は、硝酸に比して鉛の腐食速度は遅いものの、銅との化合力が高いため、硝酸との混酸で酸洗した場合、硝酸と銅が化学反応して酸化銅（Ｃｕ２Ｏ又はＣｕＯ）を形成する以前に、バルブの表面に塩化銅（ＣｕＣｌ）皮膜を形成し、硝酸による銅の腐食を抑制するいわゆるインヒビター効果を奏する。したがって、塩酸が含まれることで、バルブの表面の銅の酸化が無くなり、黒く変色するといった不具合を防止して、金属の光沢を維持できる。
【００６１】
酸洗浄工程８後、速やかに水洗し（水洗工程９）、リン酸とリン酸塩水溶液に浸漬させる（防錆工程１０）。酸洗浄工程８では、鉛と共に亜鉛も溶出除去しているため、空気中に乾燥放置すると錆びやすくなるため、リン酸、及びリン酸塩水溶液に浸漬させ、防錆処理を行う。
また、７０〜８０℃水溶液中で行うことにより、湯洗工程も兼ね備えている。防錆工程１０の実施例を表５に示す。
【００６２】
【表５】
防錆工程１０の実施例
2004156136.tif 000007
【００６３】
なお、本例では、防錆処理にリン酸皮膜処理を用いたが、湯洗工程後、例えば、ベンゾトリアゾールを成分とする市販防錆剤とする処理でもよく、実施例を表６に示す。
【００６４】
【表６】
ベンゾトリアゾールによる皮膜処理工程の実施例
2004156136.tif 000008
【００６５】
すべての工程を通過した容器２は、組立工程に運ばれ、容器２よりバルブ部品（又は継手部品等）１を取り出し、組立・検査を行う。なお、この検査工程にて再び水没テストを実施するため、バルブは完全に乾燥していなくて良い。
表７にＣＡＣ４０６製品の処理後の鉛成分測定結果を、表８にＣ３７７１製品の処理後の鉛成分測定結果を表す。
【００６６】
【表７】
ＣＡＣ４０６製品の鉛成分測定結果
2004156136.tif 000009
【００６７】
【表８】
Ｃ３７７１製品の鉛成分測定結果
2004156136.tif 000010
【００６８】
したがって、表７及び表８に示すように、ＣＡＣ４０６製品、及びＣ３７７１製品共に、鉛浸出量を０．００３ｍｇ／ｌという極めて微量にすることが実現できた。
【００６９】
次に、本発明における鉛・ニッケル溶出防止法の一実施形態を図面に基づいて説明する。
上述した鉛溶出防止法と同様、図１に示すように、鋳造後、加工を終えたバルブ部品（又は継手、水栓部品等）１は、搬送中にお互いがぶつかり、打跡やキズがつかない様、網目状で耐熱・耐薬品性を有する専用容器２内に並べる。また、並べる際には、各ワーク内に、気泡が留まってしまう部位となるエアーポケット１１ができない様、気泡がワークの上方や側方に排除される方向にワークを配置するのがよい。
また、バルブ形状は複雑であるため、各処理槽における浸漬時は、揺動、或は超音波刺激を与え、わずかに残る気泡も完全に除去することで、バルブ部品の接液部位全体に洗浄液が接するようにする。
バルブ部品１は、前記専用容器２に入ったままですべての工程を行ない、処理後、前記専用容器２より取り出して組立工程に入る。また、鋳造後、加工を終えた複数の部品で構成された完成品（本実施形態では、バルブ）１ａの状態で酸洗浄することもできる。
【００７０】
本発明における鉛・ニッケル溶出防止法の各工程について説明する。
図６は、本発明における鉛・ニッケル溶出防止法の処理工程の一例を示したフローチャートであり、この処理工程は、鉛の含有量が比較的多い配管器材について特に好適である。
本実施形態における鉛・ニッケル溶出防止法を構成する湯洗工程１２と、脱脂工程１３と、脱脂工程１３後の水洗工程１４と、及び中和工程１５は、上述した鉛溶出防止法における湯洗工程４と、脱脂工程５と、脱脂工程５後の水洗工程６と、及び中和工程７と同一の処理条件である。
図６に示すように、本実施形態では、めっき工程１８前に鉛除去工程１６を設けているが、この鉛除去工程１６は、上述した鉛溶出防止法の酸洗浄工程８と同一の処理条件を採用しており、したがって、洗浄液は、硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸であるが、これに限定されるものではなく、別条件の酸洗浄処理、或いはアルカリ洗浄処理であってもよく、また、金属表面に鉛が偏析し易い配管器材の場合には、この鉛除去工程１６前に、化学研磨処理等を施すようにしてもよい。
鉛除去工程１６後、水洗工程１７にて鉛除去工程１６の洗浄液を十分に落とす。場合によっては、この水洗工程１７を省略したり、この水洗工程１７後に乾燥工程を設けてもよい。
めっき工程１８は、既知のめっき処理であり、本例では、ニッケルクロムめっき処理を行う。
酸洗浄工程１９は、上述した鉛溶出防止法における酸洗浄工程８と同一の処理条件であり、したがって、洗浄液は、硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸である。この酸洗浄工程１９は、ニッケルの除去を目的としているが、後述する他の実施形態に示すように、この酸洗浄工程１９でニッケル除去と鉛除去を行うことも可能である。
また、本例では、酸洗浄工程１９の洗浄液と、前記鉛除去工程１６の洗浄液は同一成分、同一濃度であるので、洗浄液を複数種類用意する必要がない。したがって、鉛除去工程１６で用いた洗浄液を、酸洗浄工程１９で用いることもでき、使用済みの薬液の処理量を低減することができる。これは、本発明の硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸は、鉛の除去処理を継続しても、除去能力の低下が穏やかであり、しかも、着色がほとんど生じないことから、このような再利用が可能となる。
酸洗浄工程１９後、水洗工程２０で速やかに水洗し、防錆工程２１にてリン酸とリン酸塩水溶液に浸漬させる。なお、防錆工程２１の処理条件は、鉛溶出防止法における防錆工程１０と同一の処理条件である。
また、本例では、防錆工程２１後、乾燥工程２２を設けており、約５分間、７０℃の温風で水分を除去している。
【００７１】
ここで、ニッケルめっき処理等が施された配管器材におけるニッケル溶出について説明する。
例えば、電気めっきであるニッケルクロムめっきでは、配管器材をめっき液中に浸漬し、電極と対向する配管器材の外面に、ニッケルをバインダーとしてクロムの層を形成する。一方、配管器材の内面（接液部表面等）は、電極と対向しないため、めっき層は形成されないことから、ニッケルも存在しないと考えられていたが、後述するＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による分析の結果、ニッケル成分の存在が確認された。さらに分析を行った結果、このニッケルは、めっきによる金属ニッケルではなく、めっき液中のニッケル塩成分（硫酸ニッケルや塩化ニッケル）がめっき工程後も配管器材内部に留まり、乾燥して配管器材内面に付着したものであることが判明した。
【００７２】
上記ＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による分析の結果を表９に示す。
供試品は、ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌと、めっき処理が施されていないＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌで実施し、分析条件は、３ｍｍ×２ｍｍ平面、深さ約１．０μｍの金属表層の金属元素を分析した。なお、図７は、ＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による分析部位を示したものであり、図中２３はめっき層であり、図中２４はＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）分析部である。
【００７３】
【表９】
2004156136.tif 000011
【００７４】
表９に示すように、ニッケルクロムめっき処理が施されていない供試品の内面では、０．１ｗｔ％のニッケル値を示すのに対し、ニッケルクロムめっき処理が施された供試品の内面では、２．３９ｗｔ％のニッケル値を検出した。
【００７５】
図８は、図７に示すニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌ内面のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）によるニッケル分布を示した写真であり、図９は、鉛分布を示した写真である。なお、ＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）測定の加速電圧は３０Ｋｖ、照射電流は１０ｎＡで実施した。
図８及び図９に示すように、ニッケルクロムめっき処理が施された供試品の内面（ＣＡＣ４０６面）においては、ニッケルと鉛が測定面の部分的、且つ、略同位置に存在することが確認され、また、図１０の電子顕微鏡写真から明らかであるように、この両元素の存在位置は、金属表面の結晶粒界位置と一致している。
複雑な流路を有する水栓等の配管器材は、砂型鋳造成形の際、砂粒と砂粒の隙間が局部的に冷却が遅くなるために、この隙間に溶湯から放出されたガスが集中して最終凝固部となり、その結果、配管器材の表面層、とりわけ、結晶粒界位置に融点の低い鉛が晶出する。この結晶粒界位置はくぼみ部となることから、図１１に示すように、結晶粒界２５に鉛２６が偏析し、この上のくぼみ部にめっき液が残留して乾燥し、ニッケル塩２７が付着したものと考えられる。水栓等の配管器材は、複雑な流路を有しているがゆえに、内部に残留しためっき液を排除しにくいことから、ニッケル塩の付着が顕著になったものと考えられる。
このことから、図１１に示すように、結晶粒界２５に鉛２６が偏析し、その上にめっき液のニッケル塩２７が付着したものと考えられる。
なお、図示しないが、ニッケルクロムめっき処理が施された供試品の外面（めっき面）においては、めっきの成分であるニッケルとクロムが測定面の全面にわたって検出され、塩素は、外面（めっき面）及び内面ともに確認されなかった。
以上のことから、ニッケルめっき等の処理を施した配管器材の内面には、ニッケルが付着していることが判った。
【００７６】
次に、本発明の酸洗浄処理をＣＡＣ４０６製品に適用して、鉛及びニッケルの浸出量を測定し、その測定結果を表１０に示す。
供試品は、ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌで実施した。酸洗浄の処理条件は、硝酸４ｗｔ％＋塩酸０．４ｗｔ％、処理温度２５℃、処理時間１０分とし、供試品全体を浸漬処理した。浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管末端に設置される給水用具としてコンディショニング及び浸出試験を実施した浸出量の補正値である。
【００７７】
【表１０】
2004156136.tif 000012
【００７８】
表１０に示すように、酸洗浄処理を施していない供試品（未処理品）の鉛浸出量は０．０４ｍｇ／ｌであるのに対し、酸洗浄処理を施した供試品（洗浄処理品）の鉛浸出量は０．００３ｍｇ／ｌであった。また、酸洗浄処理を施していない供試品（未処理品）のニッケル浸出量は０．０５ｍｇ／ｌであるのに対し、酸洗浄処理を施した供試品（洗浄処理品）のニッケル浸出量は０．００２ｍｇ／ｌであった。したがって、本発明の酸洗浄処理を施すことにより、０．０１ｍｇ／ｌ以下という鉛溶出基準値、及び０．０１ｍｇ／ｌ、或いは０．０２ｍｇ／ｌ以下というニッケル溶出指針値を満足することが確認できた。
【００７９】
次に、本発明の酸洗浄処理をＣ３７７１製品に適用して、鉛及びニッケルの浸出量を測定し、その測定結果を表１１に示す。
供試品は、ニッケルクロムめっき処理が施された１０Ｋボール弁（Ｃ３７７１製）呼び径１／２Ｂで実施した。酸洗浄の処理条件は、硝酸４ｗｔ％＋塩酸０．４ｗｔ％、処理温度２５℃、処理時間１０分とし、供試品全体を浸漬処理した。浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管途中に設置される給水用具としてコンディショニング及び浸出試験を実施した浸出量の補正値である。
【００８０】
【表１１】
2004156136.tif 000013
【００８１】
表１１に示すように、酸洗浄処理を施していない供試品（未処理品）の鉛浸出量は０．００８ｍｇ／ｌであるのに対し、酸洗浄処理を施した供試品（洗浄処理品）の鉛浸出量は０．００１ｍｇ／ｌであった。また、酸洗浄処理を施していない供試品（未処理品）のニッケル浸出量は０．０１５ｍｇ／ｌであるのに対し、酸洗浄処理を施した供試品（洗浄処理品）のニッケル浸出量は０．００１ｍｇ／ｌであった。これにより、本発明の酸洗浄処理を施すことにより、０．０１ｍｇ／ｌ以下という鉛溶出基準値、及び０．０１ｍｇ／ｌ、或いは０．０２ｍｇ／ｌ以下というニッケル溶出指針値を満足することが確認できた。
【００８２】
図１２は、ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌに、本発明の酸洗浄処理を施した後の内面（ＣＡＣ４０６面）のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）によるニッケル分布を示した写真であり、図１３は、鉛分布を示した写真であり、図１４は、塩素分布を示した写真である。
図１２に示すように、ニッケルは完全に除去されてなくなっており、また、図１３に示すように、鉛もほとんど除去されていることが確認できた。なお、酸洗浄処理後の内面においては、図１４に示すように、塩素が測定面の全面にわたって検出され、接液部表面にＣｌ−イオンによる膜を形成していることが確認された。また、図示しないが、酸洗浄処理後の外面（めっき面）においては、めっきの成分であるニッケルとクロムが測定面の全面にわたって検出されており、めっき面の外観等には全く影響はない。
【００８３】
したがって、本発明の酸洗浄処理によれば、硝酸（０．５〜７ｗｔ％）や塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）、とりわけ、硝酸が先ずニッケルに作用して、硝酸ニッケルの状態で配管器材の表面からニッケルを除去し、その後、直ちにニッケルの下方に存在する鉛に作用してこれを除去することから、一度の酸洗浄処理により、同時に鉛とニッケルを除去することができる。
なお、ニッケルは、例えば、水酸化ナトリウム等のアルカリ及び硫酸に対する耐食材料であることから、これらの液では、その濃度や温度に係わらず、ニッケルを除去することができない。
このように、ニッケルクロムめっきを施した配管器材を処理するときに、本発明であれば、鉛とニッケルを除去できるが、アルカリ及び硫酸では、ニッケル下方の鉛を除去しにくくなる。
【００８４】
さらに、上述した鉛溶出防止法で説明したが、本発明は環境問題にも配慮したもので、廃液処理コストにも注意を払ったものである。
本発明は、脱脂工程１３ではアルカリ洗剤を用いるが、ニッケルを取り除く酸洗浄工程１９では硝酸（０．５〜７ｗｔ％）と塩酸（０．０５〜０．７ｗｔ％）からなる混酸によって除去するものである。
即ち、図６に示すように、脱脂工程１３で汚れたアルカリ洗剤と、酸洗浄工程１９で重金属を含んだ混酸溶液を共に反応させ中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができるからである。なお、本実施形態では、鉛除去工程１６の洗浄液は、酸洗浄工程１９の洗浄液と同一であるので、脱脂工程１３で汚れたアルカリ洗剤と反応させ中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができる。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。
【００８５】
また、図６に示すように、前記脱脂工程１３後の水洗工程１４から排出される希薄なアルカリ性廃液と、前記鉛除去工程１６後の水洗浄工程１７、及び前記酸洗浄工程１９後の水洗工程２０から排出される希薄な酸性廃液とを混合して中和処理し、沈殿物・浮遊物を固体として取り除き、油分は分離して産廃処理することができる。その後、無害となった中和水は、工業用水としての活用も可能である。その他、上記各排出液を既存のめっき処理液の中和処理にて無害化するようにしてもよい。したがって、新たに廃液処理の設備を設ける必要がない。
なお、脱脂工程１３で使用されたアルカリ洗剤廃水のｍｏｌ濃度×廃水量で算出される値と、鉛除去工程１６、及び酸洗浄工程１９で使用された混酸廃水のｍｏｌ濃度×廃水量で算出される値とを略等しく制御すれば、中和工程１５で新たにアルカリ、或いは酸溶液を使用せずとも、両廃水を混ぜるのみで中和処理でき、効率的、且つ、量産コストを大幅に低減させることが可能となる。
【００８６】
次に、本発明における鉛・ニッケル溶出防止法についての他例を説明する。
図１５は、本発明における鉛・ニッケル溶出防止法の処理工程の他例を示したフローチャートであり、この処理工程は、鉛を含有してない、或いは鉛の含有量が比較的少ない配管器材について特に好適である。
本実施形態における鉛・ニッケル溶出防止法を構成する湯洗工程１２と、脱脂工程１３と、脱脂工程１３後の水洗工程１４と、及び中和工程１５は、上述した鉛溶出防止法における湯洗工程４と、脱脂工程５と、脱脂工程５後の水洗工程６と、及び中和工程７と同一の処理条件である。また、図１５に示すように、めっき工程１８前には鉛除去工程を設けず、酸洗浄工程１９において、鉛とニッケルを除去する。なお、めっき工程１６と、酸洗浄工程１９と、酸洗浄工程１９後の水洗工程２０と、防錆工程２１と、及び乾燥工程２２は、上述した鉛・ニッケル溶出防止法における各工程と同一処理条件である。
【００８７】
ここで、本発明の酸洗浄処理をＣ３７７１製品に実施して、各処理温度、処理時間での酸洗浄処理後の鉛及びニッケルの浸出量を測定し、その測定結果を表１２に示す。
供試品は、ニッケルクロムめっき処理を施したＪＩＳ  １０Ｋボール弁（Ｃ３７７１製）呼び径１／２Ｂで実施した。なお、鉛浸出量は、ＪＩＳ  Ｓ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管途中に設置される給水用具としてコンディショニング及び浸出試験を実施した浸出量の補正値である。
【００８８】
【表１２】
2004156136.tif 000014
【００８９】
表１２に示すように、ｙ＝２５０／ｘ（処理温度  １０℃≦ｘ≦５０℃、処理時間  ５分≦ｙ≦３０分）を満たす条件にて洗浄を行うことにより、過剰な処理温度や処理時間をかけることなく、０．０１ｍｇ／ｌ以下という鉛溶出基準値、及び０．０１ｍｇ／ｌ、或いは０．０２ｍｇ／ｌ以下というニッケル溶出指針値を満足することが確認できた。
【００９０】
また、上述した実施形態で説明したが、本発明は環境問題にも配慮したもので、廃液処理コストにも注意を払ったものである。なお、上述した実施形態で説明しているので、その説明を省略する。
【００９１】
次に、本発明の酸洗浄処理をＣＡＣ４０６製品に実施して、各処理条件でのニッケルの浸出量を測定し、その測定結果を表１３に示す。なお、表中におけるＮｉ溶出量及びＮｉ除去量の単位はｍｇ／ｌ、Ｎｉ除去反応速度の単位はｍｇ／ｌ・秒である。
供試品は、ニッケルクロムめっき処理を施したＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）呼び径２５Ａ・内容積４０ｍｌで実施した。なお、ニッケル浸出量は、ＪＩＳＳ３２００−７「水道用器具における浸出性能試験方法」の規定に基づき、配管末端に設置される給水用具として、コンディショニングを省略し、浸出試験を実施した。
【００９２】
【表１３】
2004156136.tif 000015
2004156136.tif 000016
【００９３】
配管器材内面のニッケルは、めっき液に含まれるニッケル塩の付着物であることから、酸洗浄処理前のニッケル溶出量は、表中の実測値に示すように、供試品によってかなりの差がある。
処理温度について
供試品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１７に示すように、１０℃、１５℃、２５℃、３０℃、５０℃の何れの温度でも、所定のニッケル溶出指針値（０．０１ｍｇ／ｌ、或いは０．０２ｍｇ／ｌ）を満足することができた。とりわけ、２５℃（常温）における処理は、酸洗浄前のニッケル溶出量が約６〜８ｍｇ／ｌと高いにも係わらず、上記ニッケル溶出指針値を満足することができた。
処理時間について
処理時間が６秒と短い場合には、供試品Ｎｏ．７に示すように、所定のニッケル溶出指針値を満足することができなかった。
処理濃度について
硝酸濃度が０．５ｗｔ％と薄い場合には、供試品Ｎｏ．１８に示すように、所定のニッケル溶出指針値を満足することができなかった。一方、硝酸濃度が７ｗｔ％と濃い場合には、供試品Ｎｏ．１９〜Ｎｏ．２１に示すように、所定のニッケル溶出指針値を満たすもの、及び満たさないものがあることに加え、配管器材外面（めっき面）が剥離してしまった。
したがって、本発明の酸洗浄処理により、めっきを施した配管器材にニッケル溶出防止処理を行なうには、硝酸濃度を０．５ｗｔ％＜硝酸濃度＜７ｗｔ％とするのがよい。
【００９４】
表１３に示す供試品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．１７の結果から導き出されたニッケル除去の反応速度を図１６として、対数グラフ上に示す。
図１６に示すように、酸洗浄開始時におけるニッケル除去の反応速度は、２５℃（常温）の場合が最も速いことが判明した。洗浄温度５０℃の場合の反応速度が、２５℃の場合の反応速度の半分以下であり、１０℃の場合よりも、やや速い程度にとどまっているのは、処理温度が５０℃を上回ると、酸洗浄液中に沸騰による気泡が目立ち始め、被処理物である配管器材中にエアーポケットが生じ易くなり、洗浄液が配管器材表面に接液しない部分が発生するからである。
なお、ニッケル除去が進み、酸洗浄時間が６０秒に近くなると、何れの温度でも略同じ反応速度となる。
したがって、本発明の酸洗浄処理により、めっきを施した配管器材のニッケル溶出防止処理を行なうには、酸洗浄時間を少なくとも２０秒以上とするのがよく、好ましくは、６０秒以上にするのがよい。さらに本発明の酸洗浄により、鉛の溶出防止処理も行う場合には、上述したように酸洗浄時間を１０分以上とするのがよい。
このように、本発明の酸洗浄を、とりわけ、常温域で行うことにより、反応速度が速く、配管器材表面の劣化がなく、所定の溶出指針値を満足することのできるニッケル除去処理を行うことができる。また、本発明の酸洗浄処理を行なうことで、配管器材内面に付着したニッケルの他、配管器材の少なくとも接液部表層に含有されるニッケルを好適に除去することができる。
また、本発明はめっきを施した配管器材に、硝酸と塩酸からなる混酸を用いて酸洗浄を行うことから、銅合金部の変色を生じることなく、ニッケルを除去することができる。鋳肌面に直接めっきを施した配管器材は、めっき層が均一になりにくいが、このような配管器材であっても、本発明のニッケル溶出防止法によれば、鋳肌の変色や、めっき面の外観を損なうことなく、ニッケルの除去を行うことができる。なお、鋳肌をバブ研磨してからめっきを施すような水栓等の配管器材では、めっき層を均一に保ち易いことから、銅合金部の変色をそれほど必要としない配管器材では、硝酸のみを用いた酸洗浄により、ニッケルを除去するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、インヒビターとして塩酸を用いたが、酢酸やスルファミン酸などの有機酸を用いて、硝酸との混酸とし、ニッケルを除去するようにしてもよい。
【００９５】
なお、本実施形態では、鉛・ニッケル溶出防止法を銅合金製の配管器材に適用して説明してきたが、その他金属材料からなる配管器材等に適用することができ、好適な脱鉛化及び脱ニッケル化の双方、或いは何れか一方を目的とした溶出防止処理を行うことができる。
【００９６】
また、Ｃ３７７１には脱亜鉛腐食を起こす欠点があるため、本願出願人が開発した銅基合金（特開平７−２０７３８７号）を用いることで、耐脱鉛及び耐脱亜鉛特性を有する配管器材を提供することができる。この銅基合金は、Ｃｕ５９．０〜６２．０％、Ｐｂ０．５〜４．５％、Ｐ０．０５〜０．２５％、Ｓｎ０．５〜２．０％、Ｎｉ０．０５〜０．３０％を含有し、残りがＺｎと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを特徴とする耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金であり、又は、Ｃｕ５９．０〜６２．０％、Ｐｂ０．５〜４．５％、Ｐ０．０５〜０．２５％、Ｓｎ０．５〜２．０％、Ｎｉ０．０５〜０．３０％、Ｔｉ０．０２〜０．１５％を含有し、残りがＺｎと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、α＋β組織を均一に細分化することを特徴とする耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金である。
【００９７】
更に、同出願人が開発した銅基合金（特願平９−１０５３１２号）を用いれば、上記特性の他、熱間加工性及び耐応力腐食割れ特性を有する配管器材を提供することができる。この銅基合金の特徴は、Ｃｕ５８．０〜６３．０％、Ｐｂ０．５〜４．５％、Ｐ０．０５〜０．２５％、Ｓｎ０．５〜３．０％、Ｎｉ０．０５〜０．３０％を含有し、残部がＺｎと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、α＋β組織を均一に細分化して耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金であり、更に、適切な抽伸加工及び熱処理を施すことにより、引張り強さ、耐力、伸び等の機械的性質を向上させ、かつ十分な内部応力を除去することにより、耐応力腐食割れ性にも優れた性質を有する合金であり、又は、Ｃｕ５８．０〜６３．０％、Ｐｂ０．５〜４．５％、Ｐ０．０５〜０．２５％、Ｓｎ０．５〜３．０％、Ｎｉ０．０５〜０．３０％、Ｔｉ０．０２〜０．１５％を含有し、残部がＺｎと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を有し、α＋β組織を均一に細分化して耐食性及び熱間加工性に優れた銅基合金であり、更に、適切な抽伸加工及び熱処理を施すことにより、引張り強さ、耐力、伸び等の機械的性質を向上させ、かつ十分な内部応力を除去することにより、耐応力腐食割れ性にも優れた性質を有する合金であることを特徴とする銅基合金であり、また、上記銅基合金でＰとＳｎの組成比をＰ（％）×１０＝（２．８〜３．９８）（％）−Ｓｎ（％）となるように配分した銅基合金である。
【００９８】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明よると、バルブ・管継手等の銅合金製配管器材の鉛溶出量を大幅に削減することが可能となり、また、金属面の変色もなく、鉛溶出量が削減され、本発明は、配管器材としてその実用的価値が極めて高く、しかも、現状の製品に本発明をそのまま適用することができる等の有用な効果を有することが可能となった。
更には、表面にニッケルめっき等を施した配管器材において、配管器材内面に付着したニッケル、及び接液部表層に存在するニッケルを確実に除去することで、ニッケル溶出を防止し、また、効率的（処理温度、処理時間等）な鉛及びニッケルの双方、或いは何れか一方の溶出防止処理ができると共に、各処理工程で用いた各種流体を中和処理し、工業用水として利用可能にすることにより、大幅なコスト削減を可能にし、環境への影響を十分配慮することが可能となった。
酸洗浄処理を常温で行なうことができることから、一連の処理工程の中では頻繁な温度変化がなく、処理における熱エネルギーのロスを抑えることができると共に、処理槽に加温装置などを設ける必要がなく、さらにコスト削減することが可能となった。
更には、防錆処理前において、５０℃を超えるような高温に曝されることがないため、高温に起因する配管器材表面の変色を生じることなく、防錆処理を行なうことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）専用容器を示した斜視図であり、（ｂ）鋳造後加工したバルブ部品を専用容器に配置した説明図であり、（ｃ）鋳造後加工した複数の部品で構成されたバルブ（完成品）を専用容器に配置した説明図である。
【図２】（ａ）ワークにエアーポケットが生じない置き方を示した説明図であり、（ｂ）ワークにエアーポケットが生じる置き方を示した説明図である。
【図３】本発明における鉛溶出防止処理工程を示したブロック図である。
【図４】本発明における鉛溶出防止処理工程の一例を示したフローチャートである。
【図５】表４の結果を示したグラフである。
【図６】本発明における鉛・ニッケル溶出防止処理工程の一例を示したフローチャートである。
【図７】ＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による分析部位を示した供試品の断面図である。
【図８】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）内面のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）によるニッケル分布を示した写真である。
【図９】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）内面のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザー）による鉛分布を示した写真である。
【図１０】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）内面の電子顕微鏡写真である。
【図１１】ニッケルめっき等の処理が施された配管器材内面の結晶粒界における鉛とニッケルの存在状況を示した説明図である。
【図１２】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）に、本発明の酸洗浄処理を施した後の内面（ＣＡＣ４０６面）のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）によるニッケル分布を示した写真である。
【図１３】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）に、本発明の酸洗浄処理を施した後の内面（ＣＡＣ４０６面）のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による鉛分布を示した写真である。
【図１４】ニッケルクロムめっき処理が施されたＪＩＳ横水栓（ＣＡＣ４０６製）に、本発明の酸洗浄処理を施した後の内面（ＣＡＣ４０６面）のＥＰＭＡ（Ｘ線マイクロアナライザ）による塩素分布を示した写真である。
【図１５】本発明における鉛・ニッケル溶出防止処理工程の他例を示したフローチャートである。
【図１６】ニッケル除去反応速度を示したグラフである。
【符号の説明】
１  バルブ部品
１ａ  バルブ
２  専用容器
３  ベルトコンベア
４，１２  湯洗工程
５，１３  脱脂工程
６，１４  水洗工程
７，１５  中和工程
８，１９  酸洗浄工程
９，２０  水洗工程
１０，２１  防錆工程
１１  エアーポケット
１６  鉛除去工程
１７  水洗工程
１８  めっき工程
２２  乾燥工程
【図１】
2004156136.tif 000017
【図２】
2004156136.tif 000018
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004156136.tif 000022
【図７】
2004156136.tif 000023
【図８】
2004156136.tif 000024
【図９】
2004156136.tif 000025
【図１０】
2004156136.tif 000026
【図１１】
2004156136.tif 000027
【図１２】
2004156136.tif 000028
【図１３】
2004156136.tif 000029
【図１４】
2004156136.tif 000030
【図１５】
2004156136.tif 000031
【図１６】
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