(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺材めっき加工において、従来の水洗は処理槽内に水を蓄えたり、流したりして、被めっき材を通過させる方式で、エアーナイフなどで液きりを行なっているが不十分であった。これは他の工程でも同様で、薬液の流失、混入、濃度低下、排水処理からのスラッジの生成量、その処分問題まで関連している。【解決手段】貯槽から処理槽に洗浄水や薬液を移送するポンプの吸引側パイプ部の所定の位置に、被めっき材が通過する穴を設ける。この穴に被めっき材を通しポンプを駆動すると、穴と被めっき材とのわずかな隙間から空気が吸引され、同時に被めっき材表面に付着している洗浄水や薬液も移送中の液に吸収させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺材の連続めっき加工における各工程での減圧系を用いた減圧式洗浄方法及び洗浄装置
【請求項２】
長尺材の連続めっき加工において、被めっき材が各処理工程を通過する際、減圧系を用いて洗浄容器内に空気を吸引しながら被めっき材表面から当該薬液を除去する減圧式洗浄方法及び装置
【請求項３】
長尺材の連続めっき加工において被めっき材が各処理工程を通過する際、各工程間で前工程の薬液を用いて被めっき材表面を洗浄する減圧式洗浄方法及び装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長尺材の連続めっき加工工程における洗浄処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続めっき加工工程は、前処理、めっき処理、後処理に大別することが出来る。前処理は、脱脂、水洗、酸洗、水洗、中和、水洗などの工程を含み、めっき処理は、下地めっきを含め２乃至３種類のめっき処理と各々に対する水洗工程を含み、後処理としては、変色防止処理、水洗、湯洗、乾燥工程などが上げられる。
【０００３】
実際の加工工程は必要めっき仕様から処理工程が決定され、細分すると工程数は最小でも約２０工程、最高では３５工程にもなる。
【０００４】
これらの工程はすべて各々の薬液を貯槽に蓄え循環ポンプを用いて処理槽と貯槽間を循環させている。
【０００５】
貯槽では薬液の調整、処理槽内では各々の処理効果を得るため必要に応じた方法で処理液の攪拌などを行い被めっき材表面との接触を高めている。
【０００６】
各工程間に多くの水洗処理が設けられている理由は、被めっき材が工程間の移動に伴い被めっき材表面に付着した処理液の持ち出しによる後工程への混入を防ぐためである。厳密には水洗水の後工程への混入も薬液濃度の低下を招くので好ましい事ではない。
【０００７】
従来の水洗工程は、水洗水を満たした水洗槽の中で被めっき材を通過させる方法や、空気の気泡を槽の底部または側面から送り込んで槽内を攪拌する方式がよく知られており、洗浄効果を上げるために温水を用いたり、噴流をあてる方法や超音波を印加する方法などが用いられている。
【０００８】
各工程直後被めっき材の移動にともなう処理液の持ち出しによる、次工程への薬液の混入を防ぐため、回転ローラやエアーナイフなどを用い液切りを行っているが、回転ローラは被めっき材表面に擦れによる傷が発生しやすく、エアーナイフはミストが発生し、作業環境を悪化させ製品腐食不良につながりいずれも好ましい液切り方法ではなかった。
【０００９】
【特許文献１】特願平４−２６２０１２
【特許文献２】特願平５−０４２６４８
【特許文献３】特願平６−１４１０５０
【特許文献４】特願平６−１４４３１１
【特許文献５】特願平７−１４０４３８
【特許文献６】特願２０００−２４１５０３
【特許文献７】特願平１０―１６６６８４
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】すなわち全工程での薬液や水洗水の持ち出しを止めればよいわけで、そのつど水洗し乾燥すれば持ち出しは止められるが、これでは被めっき材の表面が空気中の酸素により僅かに酸化し、めっき皮膜の密着不良が発生してしまう。
【００１１】
工程間移動時の被めっき材表面は、前工程の水洗水によりごく僅かに湿っている状態が理想的で、この状態は薬液の移動量が最も少なくかつ表面酸化が少ない状態であると言える。
【００１２】
従来のエアーナイフなどを用いる液切りでは、吹きつけエアーの影に当たる部分に薬液が残存し良好な状態にはならず、回転ローラを用いると被めっき材表面に残る薬液量が多すぎる欠点があり前述の理想的な状態にはならない。
【００１３】
このため多数の水洗工程を必要とし、貯槽に薬液が持ち込まれ濃度が上昇して頻繁に貯槽の水を更新しなければならなかった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】通過する被めっき材の表面から、前工程に用いた薬液を除去し、この薬液を前工程に戻すことにより後工程への負担が軽減されることになる。
【００１５】
この状態を実現するために、貯槽から処理槽に薬液を移送するポンプの吸引側パイプ部の所定の位置に被めっき材が通過する穴を設ける。この穴は被めっき材断面とやや相似形で僅かに大きいことが望ましい。この穴に被めっき材を通しポンプを駆動すると穴と被めっき材との僅かな隙間から空気が吸引され同時にめっき材表面に付着している薬液も移送薬液中の薬液に吸収させることが出来る。吸引された空気は処理槽で自然分離される
【００１６】
連続して通過する被めっき材表面からは殆んどの量の薬液を除去できるが表面が乾燥しない範囲を保ちながら除去しなくてはならない。
【００１７】
これにはポンプ吸引側のパイプ先端と穴の中間に流量調節バルブを設け、流量を調節することでこの乾燥しない範囲を保つことが出来た。この調節により通過する被めっき材表面に残存する水膜の厚さを簡単に調整できる減圧式洗浄方法を開発した。
【００１８】
この洗浄方法は、通常の液体移送用ポンプの吸引側のパイプの太さの中心位置にその流れに対して直角方向におおむね被めっき材の断面形状に相似でそれより僅かに大きな穴を開け、この穴に被めっき材を通して移動させ、ポンプを駆動する構成である。
【００１９】
被めっき材が通過する穴との僅かな隙間から外部の空気が吸引されるので、被めっき材表面についた薬液も空気により一緒に吸引されごく僅かしか残らない特徴がある。吸引空気量はポンプ流量のバルブ操作により微調整が可能で被めっき材表面に残る薬液膜厚さを湿っている程度に薄く保つことが可能となった。
【００２０】
これはめっき処理工程において、前処理からの薬液の持ち込みを最小にし、後処理の薬液の成分変化を最小に抑えられることを意味する。
【００２１】
本減圧式洗浄方法は装置自体が簡単で小型にできるため経済的に有利となり、めっき処理工程の全長を従来方式より約４０％短く構築できた。
【００２２】
【発明の実施の形態】次に、本発明による実施形態について説明する。めっき加工の工程数は、約３０以上と多工程でそれら各々の工程は、処理槽と貯槽が一対となっており貯槽の上部に処理槽が設置されている。
【００２３】
水洗以外の工程では、薬液は貯槽で加温、成分調整、ｐＨ調整、精密ろ過などの諸調整が行われ、ポンプにより処理槽に送られ反応に寄与する。送られた過剰分の薬液は貯槽に自然落下により循環する構造である。
【００２４】
図１は、減圧式洗浄方法をめっき加工工程に組み込んだ時の概要図である。前処理工程槽１を通過した被めっき材２がポンプ６の吸引側パイプ３を通過して水洗される図である。貯槽４から水洗水が吸引されポンプ６の吸引口５を通過し、吐出口７より貯槽４に循環する流れになっている。
【００２５】
図２は被めっき材が通過するポンプの吸引側パイプ部の拡大図である。被めっき材１が通過する穴部２は、被めっき材１の断面形状に相似した僅かに大きな穴をあけている。
【００２６】
ポンプ吸引側パイプ配管内は僅かに減圧状態となっているため、管内抵抗が小さい時は流速が非常に大きくなる。この流れに被めっき材をさらすので、表面に付着している薬液を強制攪拌の形で洗浄することができる。
【００２７】
この減圧式洗浄方法を用いた装置をめっき加工工程のすべての処理槽の必要部に設置して、被めっき材の洗浄処理を行うと同時にポンプからの吐出薬液を処理槽に導く構造にも簡単に変更することが出来る。
【００２８】
被めっき材が通過するポンプの吸引側配管パイプ部は、吸引により変形を起こさないように肉厚を持たせた軟質樹脂パイプを用いた。
【００２９】
移送量８０Ｌ／分のポンプを用い、最小部内径Φ２０ｍｍのパイプを配管するとパイプ内を流れる液体の流速は４．２ｍ／秒となり、被めっき材の隙間からの空気の流入を考慮しても流速は低下するが、水洗状態は従来の約５０ｃｍの長さの水洗槽に依るよりも遥かに効果的である。
【００３０】
実施例１
図３はΦ０．３ｍｍの銅線２がＮｉめっき工程を終了し減圧式洗浄方法の水洗工程を通過する工程の概要を示したものである。加工速度５ｍ／分に固定し、ポンプ６は流量８０リットル／分のものを使用した。
【００３１】
貯槽７に貯えられた水洗水は、ポンプの吸引配管パイプ５を通過し被めっき材表面を洗浄し貯槽７に循環する構造になっている。
【００３２】
Ｎｉめっき面には殆ど水洗水が残存しない程度の湿り気を保つように流量調整バルブを開閉して空気の吸引量を調整する。
【００３３】
比較例１
図４は従来から用いられている水洗方法を図に示したものである。Ｎｉめっき処理工程１を通過したΦ０．３ｍｍの銅線２は、純水の処理槽５で水洗される。処理槽５の底部には超音波装置６が設置されており、攪拌水洗効果の向上を計っている。Ｎｉめっき処理槽や加工速度は実施例１と同じ条件である。
【００３４】
比較例２
図５はめっき処理直後に当該めっき液を用いて減圧式洗浄を行ったときの例を示したもので、めっき液の強制回収を行い水洗の効果的処理を追求した方式例である。
【００３５】
Ｎｉめっき液の流れは、Ｎｉめっき貯槽６より吸引してポンプ５の吸引側配管パイプ３を通過し吸引口４を通ってＮｉめっき処理槽に注ぐ。余剰分のＮｉめっき液は自然落下により貯槽６に戻る構造になっている。加工速度は実施例１と同じ条件で空気の吸引量はバルブ７、１２を用い各々調整してある。
【００３６】
上記３例でそれぞれ８時間の洗浄試験を行い、Ｎｉめっき液の水洗工程への持ち出し量、水洗貯槽の貯水の色変化とＮｉイオン濃度、水洗工程直後の被めっき材外観などを観察し表１にまとめた。
【表１】
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【００３７】
なお表１の水洗工程後の薬液持ち出し量については、Φ０．３ｍｍの銅線が水洗工程を通過した直後、テフロン製の薄板を被めっき材に接触させそこから薬液を滴下させしずくを採取した量である。
【００３８】
表１から実施例１、比較例２に比べて従来技術である比較例１の水洗工程は被めっき材表面に薬液が付着した状態で後工程に持ち込まれてしまうことがわかる。
【００３９】
薬液の持ち出し量に関しては、比較例２のめっき液を用いた減圧式洗浄方法が効果的であった。当該薬液による減圧式洗浄方法は、この段階で付着薬液を除去でき、次工程で水洗水を用いた減圧式洗浄処理を施すことによって従来方法の１％以下程度の持ち出し量とする事が可能となった。
【００４０】
【発明の効果】以上のように本発明の減圧式洗浄方法では、薬液の回収が容易になり、水洗効果も大幅に向上することがわかった。
【００４１】
減圧式洗浄方法を用いることにより金やパラジウムなどの高価なめっき液の持ち出し量を極力抑えることができ大きな経済効果が得られる。
【００４２】
めっき  処理から発生するスラッジは、ほとんどの場合上記のような薬液の持ち出しによるもので、減圧式洗浄装置はとくにその発生量が従来方法の１％以下に抑える事が出来るので、社会的問題となっている昨今では非常に優れた方法である。
【００４３】
減圧式洗浄方法および装置は
１．後工程への薬液の持ち込みを従来の１％以下に抑える事ができる。
２．被めっき材の表面を従来方法と比べて簡単に洗浄できる。
３．水洗乾燥などに係わるめっき特有の不良は、表面に液層がない状態であることから全く発生しない。
【００４４】
めっき工程から排水される水洗水を含む薬液量は、従来方法の１％以下に抑える事が出来る。
【００４５】
本実施例では被めっき材として銅線を用いて説明したが、一般的に製造されている長尺の板材、プリパンチ材、連続端子材などの被めっき材にも適用できる。
【００４６】
さらにめっき加工に係わらず、長尺材（糸、布、電線、光ファイバー）などの染色工程や化学処理工程、にも応用が考えられる。
【００４７】
【図面の簡単な説明】
【図１】減圧式洗浄方法の概要図
【図２】図１の概要図のパイプ部拡大図
【図３】Ｎｉめっき工程後の減圧式洗浄方法、水洗工程例
【図４】Ｎｉめっき工程後の従来の水洗工程
【図５】Ｎｉめっき工程後にＮｉめっき液を用いた減圧式洗浄方法応例
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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