知識と技術 – EIL 不織布ミルロール

Nonwoven mill roll wringer roll for copper sheet surface cleaning

高性能錫リン青銅C5210銅箔の製造における3M不織布製転造ローラーの適用

水平連続鋳造法と高精度冷間圧延を用いて、高性能錫リン青銅C5210の研究が行われています。幅400mmの高性能錫リン青銅C5210の圧延が困難であるという課題は、大きな加工率、3M製不織布ミルロール、および張力レベリングを採用し、ステンレス鋼業界向けの14高ロールミルを改造することで解決されました。SH状態における引張強さは730MPa以上に達し、伸びは12%を超え、厚み精度は約0.002mmとなり、高性能かつ高弾性を求める顧客の要件を満たしています。工業生産の発展に伴い、電子機器、通信機器、電気製品などの部品はますます小型化・高密度化しており、より薄く、より高い機械的特性を備えた銅箔ストリップが求められています。電解銅箔は電気めっきによって製造されるため、その銅粒子の結晶状態は垂直な針状であり、動的な曲げに対して針状構造が破損しやすくなります。一方、圧延銅箔の銅粒子は水平な軸状構造をしており、何度も曲げたり折りたたんだりすることができます。そのため、延性、耐曲げ性、表面の平滑性は電解銅箔よりも優れています。本プロジェクトは、国際的に先進的な生産技術を採用して錫リン青銅C5210銅箔の研究を行っており、開発された製品は圧延された高性能合金銅箔に属し、電子産業の基礎材料です。 1 国内の銅箔の研究状況銅箔ストリップは、電解法と圧延法で製造できます。現在、中国では超薄型両面光沢高性能電解銅箔およびその製造方法が成功裏に開発されています。厚さは84μm以下、粗さは0.25μm以下、延伸率は5％以上です。一方、製品の要求仕様により、高性能錫リン青銅C5210銅箔材料は圧延法で製造する必要がありますが、設備や技術などの要因により、国内の圧延機で銅箔を生産できるメーカーは限られており、一部のストリップには波状や破断が見られ、圧延工程での脱脂効果も不十分で、圧延幅も305mm未満であり、顧客の要求を十分に満たすことができません。 2 本プロジェクトの製品の主な技術指標日本のJIS規格およびアメリカのASIM規格の銅合金ストリップ基準を参考にし、市場の要求と合わせて企業標準を策定しました。主な技術指標は表1および表2に示されています。等級 Cu Pb Fe Sn Zn Mn Ni P Cu+Sn+P C5210 ≤0.02 0.10 7.0-9.0 ≤0.20 0.03-0.35 ≥99.5 表1 錫青銅の成分（%）等級状態 […]

冷延鋼板用給油機における3Mミルロールの応用

まえがき攀枝花新鋼鉄・バナジウム有限公司冷延工場の熱間圧延酸洗コイル生産ラインは2004年に完成し、稼働を開始しました。攀枝花鉄鋼の全体計画に基づき、2006年に成都支社に単段式圧延機ユニットが建設されました。この圧延機の原料となる鋼板コイルは、攀枝花鉄鋼冷延工場の熱間圧延酸洗コイル生産ラインから供給されます。当該ユニットの製品は錆防止のために圧延油を使用する必要があり、後工程の圧延エマルジョンと互換性を持たせる必要があります。ユニットには元々静電式オイラ1台とローラーオイラ1台が設置されていましたが、静電式オイラは圧延油の塗布効率が低いため、元のローラーオイラは工場の酸洗・圧延複合ユニットから流用されています。改修プロジェクトでオフラインとなった遊休設備の性能は生産要件を満たしていません。そのため、優れた性能を持つハイテク製品である3Mミルローラーを用いて、既存のローラー給油装置を改造しました。元のローラー給油機に存在する問題点ローラー給油装置の構造原理は図1に示されている。給油機が使用されると、上部のローラー群が押し下げられ、下部のローラー群が持ち上げられるため、鋼帯と給油ローラーの間に一定の巻き付き角が形成されます。給油ローラーと浸漬ローラーはいずれも受動ローラーであり、鋼帯によって駆動されます。オイルスプレーアプリケーターは潤滑システムから給油ローラーにオイルを噴射し、両ローラーが互いに圧着することで、給油ローラーから浸漬ローラーへオイルが移動します。その後、浸漬ローラーが鋼帯表面に均一にオイルを塗布します。過剰なオイルはタンクに回収され、回収タンクへ流れます。酸洗・圧延複合ユニットの改造後、給油装置の技術性能要件が向上した。具体的なパラメータは表1に示されている。酸洗・圧延複合ユニットの改造前、鋼板表面の帯状の無油膜欠陥を防ぐために、給油装置の燃料噴射装置が改良された。これにより、給油ローラー上に液体がより均一に噴霧され、局所的な無油状態の問題が解決された。しかし、給油機には依然として以下の問題がある：改造オイルローラーは、給油機の主要部品です。給油品質を向上させ、オイルローラーの寿命を延ばすため、3Mミレニアムローラーが使用されています。さらに、ストリップ幅の増加に伴い、元の給油キャビネットの幅、上下の給油ローラーの長さ、浸漬ローラーの長さ、および注入装置の長さを拡大する必要があります。また、油圧潤滑設備やその他の配管を再配置し、給油潤滑システムと周期制御システムをすべて再設計・製造する必要があります。詳細は以下の通りです：上下給油ローラーオイリングローラーは今回の改造の焦点です。元のフェルトロールは耐用年数が短く、給油量の調整も難しいため、生産コストと設備コストの両方が高く、継続使用には適していません。優れた性能を持つハイテク製品である3Mミレニアムローラーを特別に採用しました。製品の性能は以下の通りです：新規製作のオイルコーティング潤滑システム元の潤滑システムは長期間の使用により故障しており、再設計・製作が必要です。新システムの動作原理は図2に示されています。このシステムには以下の特徴があります：電気制御システムの改修元の潤滑制御システムは、制御精度が低く、保守用のスペアパーツの調達が困難であるため、設計・製造をやり直す必要があります。PLC S7-200制御システムを単独で使用し、以下の機能を実現します：その他の関連設備の改修改造後の性能給油機の改造は2006年6月に完了し、稼働後は生産要件を満たしました。3Mミレニアムローラーには明らかな損傷が見られず、給油機のその他の部分も正常に動作していました。ローラー式オイラーの固有の欠点により、攀枝花鉄鋼冷延工場の他の設備は基本的にこれを廃止し、静電式オイラーに置き換えました。しかし、優れたミレニアムロールの使用により、この変更は良好な成果を上げており、ローラー式オイラーが冷延工場において一席を占めるようになりました。ミレニアムロールの実際の使用状況によれば、これは亜鉛めっきラインにも適用されています。

2つの典型的な20高圧延機の比較

その高い剛性から、20高圧延機は現在、世界のステンレス鋼冷間圧延の主流となっており、Sendzimir式およびSundwick式圧延機が20高圧延機の約90％を占めています。 1 20高圧延機のロールシステム構成 20高圧延機は可逆式単立型に配置されており、生産の柔軟性が高く、製品範囲も広い。ロールシステムの概略図は図1に示されている。タワー型のロールシステム配置を採用しており、圧延力は中間ロールを介してワークロールからサポートロール装置へ伝達され、最終的に上下のフレームへと伝わる。ワークロールは全長にわたって複数点で支持されており、ロールの曲げ変形が極めて小さく、圧延材の幅方向において非常に正確な厚み偏差を得ることができる。圧延機のロールシステムは2つのグループに分けられ、それぞれ10本のロールで構成されています。各グループは、1本のワークロール、2本の中間ロール、3本の二段中間ロール、4本のサポートロールから成ります。サポートロールはサドルとセグメントベアリングを用いて多点支持を実現し、残りのロールは固定支持なしで直接積み重ねられています。上下6本の二段中間ロールのうち、4本が駆動ロール、2本が従動ロールです。ロールは摩擦によって駆動されます。 2 Sendzimir式20高圧延機の特徴 2.1 圧延機スタンド Sendzimir 20高圧延機は、図2に示すように、統合スタンドを備えたクローズドエンド式圧延機です。フレームは一体鋳造で作られており、高い剛性を持っています。一体鋼鋳物には8つの梅の花型のボーリング穴が加工されており、支持ローラー装置を設置することで、圧延力がフレーム上に均等に分散され、ロールシステムの不均一な変形を低減します。この設備は軽量で、同じ仕様の四高圧延機のわずか3分の1の重量しかありません。また、圧延機のサイズも小さく、必要な設備投資も少なくて済みます。 20本のロールがリング重ね合わせ方式でフレームに埋め込まれています。この圧延機は大型のサイドフレームと、中央部から圧延機の前後方向へ向かってテーパー状に細くなる上下プレート構造を採用しており、荷重下での圧延機筐体の変形が圧延幅に沿ってより均等に分散され、「ゼロクラウン」特性を持っています。圧延機のロールシステムは2つのグループに分けられ、それぞれ10本のロールで構成されています。各グループは、1本のワークロール、2本の中間ロール、3本の二段中間ロール、4本のサポートロールから成ります。サポートロールはサドルとセグメントベアリングを用いて多点支持を実現し、残りのロールは固定支持なしで直接積み重ねられています。上下6本の二段中間ロールのうち、4本が駆動ロール、2本が従動ロールです。ロールは摩擦によって駆動されます。 2 Sendzimir式20高圧延機の特徴 2.1 圧延機スタンド Sendzimir 20高圧延機は、図2に示すように、統合スタンドを備えたクローズドエンド式圧延機です。フレームは一体鋳造で、高い剛性を有しています。一体鋼鋳物には8つの梅の花型ボーリング穴が加工されており、支持ローラー装置を設置することで、圧延力がフレーム上に均等に分散され、ロールシステムの不均一な変形を低減します。この設備は軽量で、同じ仕様の四高圧延機のわずか3分の1の重量です。また、圧延機のサイズが小さく、必要な設備投資も少なくて済みます。 20本のロールがリング重ね合わせ方式でフレームに埋め込まれています。この圧延機は大型のサイドフレームと、中央部から圧延機の前後方向へ向かってテーパー状に細くなる上下プレート構造を採用しており、荷重下での圧延機筐体の変形が圧延幅に沿ってより均等に分散され、「ゼロクラウン」特性を持っています。 2.2 プレスダウンシステム加圧は、上部の中間支持ローラーBおよびCの偏心リングを回転させることによって行われます。ローラーBおよびCの構造は図3に示されています。ローラーBおよびCの偏心リングの回転により、両側歯ラックと噛み合った一対のセクター歯車が上下に動くことで、偏心シャフトを回転させ、工作ロールの加圧および昇降を実現します。偏心リングはサドルのニードルベアリングに取り付けられているため、通常の圧延機のスクリューの運動抵抗モーメントよりもはるかに小さく、20段圧延機も圧延工程中非常に軽快かつ柔軟に回転することができます。

不織布絞りロールの先進的な科学技術

プロフェッショナルなロール製造技術により、油膜厚さを正確に制御できます当社が専門的に設計・製造した油膜厚さ試験装置による関連するシミュレーション試験分析に基づき、お客様向けに製造する工業用ロールは、お客様が本当に必要とする特定の油膜厚さを提供できます。実際の生産で使用される洗浄用オイルのグレード、板の種類、運転パラメータを参考にして、工業用ロールの設計・製造を行います。プロセス全体は当社のカスタマイズ型試験装置から始まり、試験結果は独自のソフトウェアシステムに入力され、ロールに関する関連する数学的モデルが生成されます。その後、当社のエンジニアと技術者が、このモデルに適合するロールコア部品および絞りロール表面を清掃するための不織布を設計します。これにより、当社のロールは実際の生産用途において正確な油膜厚さを実現します。初回歩留まりを大幅に向上させます 3Mの不織布をロール表面材として使用した絞りロールは、シート洗浄機の洗浄フローを100%に保つことができ、シート表面の汚れや微粒子物質を大幅に改善します。この洗浄効果により、その後のスプレーペイント面での望ましくない欠陥の発生を著しく低減し、完璧な金属表面の塗装効果を提供するうえで非常に重要な意味を持ちます。プレス設備の保守停止時間を短縮します初回歩留まりの向上により、プレス設備の保守停止時間が大幅に短縮されます。例えば、プレス金型の頻繁な拭き取りや洗浄作業が不要になります。ロールの交換回数を減らします 3Mの不織布クリーニング・絞りロールをロール表面材として使用したHongfaブランドのシリーズは、ロール表面に独自の内部結合構造を備えています。この内部結合構造は、特殊な治具に配置されたすべての円板材料を焼成することによって得られます。焼成工程により、各円板材料が互いに密着し合い、シートの端部の巻き込みや損傷によるロール表面への直接的な損傷を大幅に低減します。より精密で制御可能なオイル塗布により、燃料消費量を削減します現在の高油価において、過剰な厚い油膜を出力しなくなることで、プレス生産コスト、調達コスト、塗装前の事前洗浄コスト、現場での清掃コストなどの関連費用を大幅に削減できます。不織布製のクリーニングロールおよび絞りロール部品の形状は正確に形成され、均一ですクリーニング流量が100%の場合でも、油膜の厚さを正確かつ均一に制御できるため、プレス成形時の潤滑状態が安定して一貫し、プレス製品の形状も正確で均一になります。

NCCMミレニアム絞りローラーの利点は何ですか？

NCCMミレニアムロール（旧3Mミレニアムロール）は、米国のNCCM社によって高強度の人工不織布素材を用いて製造されています。主に鋼帯表面の液絞り、鋼帯のガイドおよび支持などに使用されます。内部構造は多孔質で一定の吸着機能を有し、鋼帯表面の残留液を絞る効果は従来の絞りロールよりも優れています。同時に、鋼帯表面の微細な切りくずや残留物は不織布の内部へ浸透し、鋼帯表面への二次的な傷や汚染を引き起こしません。一定の温度・湿度・圧力下では、切断部が自己修復する機能を備えています。さらに、NCCMミレニアムロールは、従来のゴムロールやスチールロールにはない摩擦係数を備えています。乾燥した鋼板の表面では、従来のゴムロールやポリウレタンロールよりも50%高い摩擦係数を提供でき、油膜が付着した鋼板の表面でも同様です。また、従来のゴムロールやポリウレタンロールと比較して40倍の摩擦係数を提供できるため、ロールの滑りや偏位を効果的に防止し、コイル表面への二次的な傷を回避できます。テンションロールやガイドロールとして使用する場合にも、十分な張力を確保できます。さらに、NCCMロールは不織布素材を部分的に交換できる特長もあります。ロール表面が部分的に傷ついて損傷した場合、損傷した部分の素材を取り外し、新しい不織布素材を再加工して使用することができます。ロール全体を交換する必要はありません。これによりコストを削減し、絞りロールの使用寿命を延ばすことができます。 NCCMミレニアムロールの簡単なまとめは以下の通りです：

銅ストリップ表面洗浄技術および設備

銅および銅合金ストリップの製造過程では、焼鈍および圧延後に表面にさまざまな有機および無機汚染物質が付着します。取り扱いが不適切であったり、高温雰囲気下にあると、銅ストリップの表面が酸化し、残留する圧延油もまたストリップ表面を汚染します。中間製品の保管方法が不適切な場合にも、表面の変色を引き起こすことがあります。現代産業における銅ストリップ製品の用途が広がるにつれて、その表面品質に対する要求はますます高まっています。高品質な銅ストリップを得るためには、表面洗浄を徹底することが非常に重要です。そのため、銅ストリップの表面洗浄技術および設備は一般的に重視されています。 1 銅ストリップ表面洗浄技術 1.1 除油脱脂の目的は、銅ストリップの表面にある有機汚染物質、特に残留する圧延油およびそれに混入した機械油を除去することです。脱脂は主に、酸洗および表面研磨前の処理として行われます。脱脂が不十分な場合、銅ストリップ表面の酸化物は酸によって完全に除去できません。脱脂方法には、溶剤脱脂、アルカリ脱脂、電解脱脂、超音波脱脂などがあります。 1.1.1 溶剤除油脱脂溶剤には、石油系、塩素系、フッ素系、界面活性剤があります。石油系は火災を引き起こしやすく、塩素系は発がん性があり、フッ素系はオゾン層を破壊するため、ほとんど使用されていません。最近では、より多くの界面活性剤が開発されています。界面活性剤は親油性基を分子内に取り込み、油分を水中で乳化させることで脱脂を実現します。 1.1.2 アルカリ除油動物性および植物性の油脂は、アルカリで分解され、加水分解されて高級脂肪酸ナトリウム（石鹸）とグリセリンが生成されます。このけん化反応により脱脂が行われ、生成された石鹸は陰イオン界面活性剤として働き、脱脂を助ける役割を果たします。しかし、ローリングオイルは鉱物油であり、主に石油系の脂肪族炭化水素から構成されており、けん化反応を受けません。したがって、アルカリ性脱脂には界面活性剤を添加する必要があります。 1.1.3 電解除油電解脱脂は非常に効果的な方法です。通常、アルカリ性の脱脂液中で通電します。水が電気分解され、陰極電解（銅テープを陰極として使用）では水素が発生し、陽極電解では酸素が発生します。発生した気泡によって表面の汚れを剥がすことができます。陰極電解で生成される水素は酸素の2倍であり、水素の還元作用も表面を活性化します。そのため、銅ストリップの電解脱脂には陰極電解法が採用されますが、脱脂液中の金属不純物の析出や過度な脱脂の発生に注意する必要があります。シアン化物の添加は金属不純物の析出を防ぐのに役立ちますが、環境汚染の問題があるため、厳密に管理して使用しなければなりません。一方、陽極電解では酸素の酸化作用により、陰極電解では除去できない銅ストリップ表面の保存剤を除去できますが、過度な脱脂が起こりやすいという欠点があります。 I. 1.4 超音波除油超音波脱脂洗浄機は、超音波信号発生器と脱脂洗浄槽で構成されています。超音波信号発生器は高周波の振動信号（正弦波）を生成し、変換器を通じて毎秒数万回の高周波の機械的振動を発生させ、脱脂液中に超音波を形成します。この超音波は高周波で正圧と負圧を交互に繰り返し、密な媒質中を前方へ放射伝播（直接放射、反射、屈折の機能を有する）することで、脱脂液内に無数の微小な気泡を絶えず生成し、さらにそれらが連続的に破裂します。この現象を「キャビテーション効果」と呼びます。気泡が破裂する際に瞬間的に1,000気圧を超える高圧が形成され、一連の爆発を引き起こして莫大なエネルギーを放出し、銅ストリップ表面に大きな衝撃を与え、油分を迅速に剥離させて脱脂・洗浄の目的を達成します。超音波溶剤による脱脂洗浄では、銅ストリップ表面がわずかに酸化している場合でも、酸洗工程は不要です。洗浄剤に不動態化剤を添加することで、洗浄と同時に不動態化処理も行えるため、脱脂洗浄の工程および設備を大幅に簡略化できます。 1.2 珪酸処理機械的な表面洗浄と比較して、銅ストリップの表面を化学的に洗浄する方法には、酸洗いと浸漬の2種類があります。表面の厚い酸化膜を取り除き、銅ストリップを長時間酸溶液に浸す方法を酸洗いと呼び、酸化膜を取り除き、短時間酸溶液に浸す方法を浸漬と呼びます。従来、これら2つの方法は総称して酸洗いと呼ばれていました。銅ストリップの酸洗い液としては通常硫酸溶液が用いられ、その濃度は銅ストリップ表面の酸化程度によって異なります。現代の銅ストリップ製造では表面の酸化が比較的軽微であり、ほとんどの酸洗いには5%～15%の濃度の硫酸溶液が使用されています。温度は室温で、一部は60℃まで加熱されます。貫通式酸洗いの場合は、処理時間が10～60秒となります。具体的な酸洗い工程パラメータは、銅ストリップの種類や表面状態に応じて調整する必要があります。真鍮の酸洗い液の濃度は比較的低く、青銅や赤銅では比較的高くなります。銅ニッケル合金の酸洗い効果を強化するために、硝酸や過酸化水素などの酸化剤を硫酸溶液に混合することがあります。ただし、硝酸はNO₂の発生があるため、過剰に使用すべきではありません。塩酸は塩化物系の腐食性媒体を生成し、銅ストリップの変色を促進し、設備を腐食させるため、使用は避けるべきです。一般的に、酸洗いと研磨を組み合わせることで良好な結果が得られます。 1.3 研磨および洗浄研磨方法には、研磨、ローラー刷毛処理、ローラー研磨などがあり、機械的な表面を清掃するために用いられます。布、リネン、樹脂などで作られた研磨ホイールに炭化ケイ素やアルミナなどの研磨剤を添加するか、またはアルミナをコーティングしたナイロン（ポリアミド）製ワイヤーブラシを使用します。銅ストリップの表面を清掃するための機械的刷毛処理です。銅ストリップの表面研磨・研削の品質を向上させるために、脱脂洗浄、酸洗、研磨、研削が通常、生産ラインとして組み合わされています。研磨および研削を行う際には、銅ベルトの種類、ベルトの厚さ、表面状態に応じて、異なる研磨・研削用ブラシローラーやナイロン（ポリアミド）製フィラメントの線径、粒子サイズ、あるいはブラシローラーのメッシュ数や硬度を選定する必要があります。アルミナをコーティングした研磨用ワイヤーブラシの場合、一般的には線径0.25～0.3 mm、粒度500～600メッシュの研磨ブラシが使用されます。不織布製の研磨ブラシローラーでは、粒度は1500～2000メッシュ、硬度は40（軟質）または60（中程度）とします。銅ストリップの表面に対する要求が高い製品については、さらに粒度25万～3000メッシュの研磨ブラシローラーを使用することもあります。メッシュ数が大きいほど、ブラシの使用寿命は短くなります。使用時には、銅ストリップの表面状態に応じて、研磨ブラシと銅ストリップ表面との接触圧力、または研削ブラシローラーの研削量、適切なブラシローラーの回転速度を調整します。粗延し後焼鈍処理された錫リン青銅ストリップについては、鋳造や圧延によって生じた表面欠陥を除去し、ストリップの表面品質を向上させるため、より低いメッシュ数（220メッシュ）の弾性研削ホイールがしばしば用いられます。厚いストリップに対しては簡易な表面研磨を行います。　　万方データ No. 2 龔守鵬：銅ストリップ表面清掃技術および設備

アルミ板・帯鋼表面向け真空脱脂装置の研究と応用

1 アルミストリップ表面の従来の脱脂方法金属板およびストリップの圧延において、圧延油が導入されて以来、脱脂の問題が生じてきました。これまでのところ、脱脂方法は以下の通りにまとめられます。 (1) ゴム製圧延ロールによる脱脂絞りロール脱脂は最も原始的な脱脂方法です。その主な構成要素は、上下のゴムロールを使ってベルト表面の油分を絞り出して除去し、脱脂の目的を達成することです。ゴムの選定は一般的に耐油性ニトリルゴムが用いられます。ゴムの最大の利点は安価であることです。しかし、ゴムロール自体が油分を吸収できないため、最大の欠点は油分が十分に絞り切れないことであり、特に圧延機の速度が高い場合には顕著です。さらに、帯鋼の縁にバリがあると、しばしば傷がつきやすく、金属粉によって表面が貫通して帯鋼に傷がつくことがあります。 (2) 圧縮空気吹き付けこの方法は、帯鋼生産において最も一般的な方法です。圧延機の出口側には通常、エアナイフ式洗浄装置が設置されています。その原理は、圧縮空気によって帯鋼表面の油分を吹き飛ばすことにあります。この方法は低速時には依然として使用できますが、高速になると、帯鋼表面に付着した油分を吹き飛ばすためには圧力と流量を増加させる必要があり、結果としてオイルミストの二次的な付着が大きくなり、さらに重要なことに、生産環境全体を汚染することになります。 (3) 不織布製圧延ロールによる脱脂ロールは内部に多孔質構造を持ち、吸湿性のある不織布で作られています。最初に米国の3M社によって製造され、「ミレニアムロール」として広く知られていましたが、価格が高くメンテナンスも不便なため、多くのメーカーが導入をためらい、ユーザーによる大量採用も困難でした。中国では、長年の努力を経て類似の製品である「不織布多機能ミルロール」を開発しました。その性能は輸入品と全く遜色なく、価格もユーザーにとって十分に受け入れやすいものです。国内外の多くのユーザーに採用されており、国家の実用新案特許を取得しています。上記の方法に加えて、現在ではスクラッピング棒による油除去や小型ロールによる油除去など、さまざまな脱脂方法があります。また、複数の脱脂方法を組み合わせる手法もいくつか存在し、シンプルかつ効率的な脱脂方法として広く認められています。 2 新型油除去ユニットの構成と作動原理 2.1 真空油除去ユニットの構成真空脱脂ユニットは主に四つの部分で構成されており、図1に示すとおりです。 2.2 多本線ワイヤーブラシロールの構造と機能ナイロンPP6製で、直径1.20mmのナイロン線には数百本の細い繊維が含まれています。ストリップと圧接状態になると、平らな摩擦面を形成し、表面を傷つけずに、同時に板表面の油分や金属粉を効果的に除去します。詳細は図2をご参照ください。 2.3 不織布スクイズロールの真空脱脂原理従来のゴムロールによる絞りは、ゴム本体と鋼板との密着により液体をほとんど絞り出すことに完全に依存しています。不織布絞りロールは、不織布自体の多孔性と吸湿性を最大限に活用します。図3から明らかなように、一定の圧力下ではロール本体の体積が縮小し、密度が増加します。ロール本体が回転すると、圧縮された部分が復元して真空状態となり、ストリップ表面の液体がロール本体内部へ吸引されます。伝動力の圧力によりロール本体が再び圧縮され、ロール本体内の空気と液体が押し出される様子が図3に示されています。図3 不織布スクイズロールの原理図不織布ミルロールの絞り機能を使用して、まずストリップ上の油汚れの大部分を絞り取ります。2本の不織布ミルロールで油を絞った後、測定すると、ストリップ表面の残留油量は約600 mg/m²まで減少します。 3 アルミニウムストリップ用真空絞り機の研究開発

アルミ板・帯鋼の製造におけるナイロンブラシロールおよび不織布ミルロールの適用

0 まえがき産業技術の急速な発展に伴い、現代産業の基本材料としてのアルミ板・帯鋼の利用範囲はますます広がり、その表面仕上げに対する要求も一段と高まっています。近年、ナイロンブラシロールはアルミ帯鋼の洗浄、脱脂、ロール清掃、研磨などの工程で広く用いられています。また、不織布ロールは脱脂および脱水工程に使用され、帯鋼の表面品質に質的な飛躍をもたらしています。本稿では、ナイロンブラシロールおよび不織布ミルロールの作動原理、分類、特徴、ならびにアルミ板・帯鋼の生産におけるそれらの応用や関連する課題について紹介・考察し、板・帯鋼メーカーおよび関連機器メーカーの参考としています。 1 ナイロンブラシロールの特徴と分類 1.1 ナイロンブラシロールの特長ナイロンの化学名はポリアミド（PA）とも呼ばれています。結晶性ポリマーであり、高い結晶化度を持つため、引張強度、硬度、弾性および耐摩耗性が他のプラスチックよりも高くなっています。同時に、ナイロンは優れた耐薬品性を備えており、特に耐油性に優れ、弱酸、弱アルカリおよび一般的な溶剤に耐えることができます。そのため、多くのエンジニアリングプラスチック製ブラシフィラメントの中でも、アルミストリップの製造において第一選択肢となるのは、一定の合理性と必然性があると言えます。 1.2 ナイロンフィラメントの分類と特徴 1.21 ナイロン66フィラメント現在、工業用ブラシ製造に使用されるブラシ毛材としては、主にナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン1010、ナイロン612などのナイロン素材が挙げられます。アルミ板・ストリップの冷間圧延工程では、ロールとストリップ表面との摩擦や圧延により、表面から微細な酸化粉塵が剥離・付着し、さらに圧延油やそれに付着した懸濁成分がストリップ表面に残留します。これらを速やかに除去しないと、ストレッチベンディングレベラーのロール表面に付着し、ロールの摩耗やストリップ表面の損傷を引き起こします。そのため、高温温水による洗浄工程が不可欠です。しかし、多くのナイロンブラシ毛材の中でも、ほとんどのナイロン素材は融点が約210℃であり、80℃以上の水温で長時間使用すると劣化や変形を生じます。一方、ナイロン66は融点が250℃で、80℃以上の温水中でも変形しません。したがって、アルミストリップの洗浄にはナイロン66のブラシ毛材が主に用いられます。しかし、ナイロン6の致命的な欠点は吸水率が高すぎる（1.5%）ことです。水中でのブラッシングによりブラシ毛材が軟化し、剛性が低下するため、脱脂が不十分になります。さらに、ナイロン自体は強アルカリに耐性がなく、ブラシロールの寿命も短くなります。 1.2.2 DT-Belonフィラメント上記のブラシフィラメントの問題点を踏まえ、一部の海外企業はナイロン66をベースにナノモンモリロナイトなどの材料を添加し、DT-Bellonブラシフィラメントを開発しました。このフィラメントはナイロン66に比べて吸水性が大幅に低く、耐アルカリ性と引張強度も著しく向上しており、アルミストリップのブラッシングに関する問題を完全に解決しています。試験の結果、研磨効果はナイロン66の2倍となり、ブラシロールの寿命は3～5倍に延びました。 1.23 研磨ワイヤー含有タイプ研磨ブラシの毛は、ナイロン樹脂材料に約30%の炭化ケイ素やその他の研磨剤を添加し、混合、押出、引き抜きなどの工程を経て作られる、さまざまな太さの研磨用ブラシの毛です。ナイロン素材の中ではナイロン612が第一選択肢です。PAの特性に加え、ナイロン612は幅が比較的狭く、吸水率が低く（0.1%）、密度と寸法安定性に優れ、引張強度が高いという利点があります。ナイロン610も引き抜き材として使用されますが、コストパフォーマンスは低いです。使用される材料の違いにより、現在主に以下の種類のブラシ毛があります： (1) シリコンカーバイド研磨フィラメントは、ナイロンにシリコンカーバイド粉末を添加して製造されます。シリコンカーバイドの多角形構造により、研磨面は光沢のあるタイプとなり、帯鋼業界では主に180#～800#が使用されます。 (2) アルミナ研磨フィラメントは、アルミナ粉末をナイロンフィラメントに添加して作られます。多角柱状の構造により、研磨面はマットなタイプとなり、主に180#～800#が使用されます。 (3) ダイヤモンドブラシワイヤーは、ナイロンにダイヤモンド粉末を配合して作られます。その独特な鋭さと硬度から、主にアルミストリップの鏡面研磨などの工程で使用され、320#～3000#が主流です。 (4) 耐高温特殊研磨ワイヤー高温耐性研磨ワイヤーは、主に合成樹脂のPPSまたはPEEKと研磨ワイヤー引きによって作られています。その融点が300℃および355℃にも達するため、主に乾式研磨または熱間圧延の洗浄工程で使用されます。同じ高速乾式研磨条件下では、一般的な研磨フィラメントは溶けて変形してしまいますが、高温耐性フィラメントは依然として正常に使用できます。 (5) 多本撚りブラシワイヤー精密アルミストリップのブラッシングには、より細かいブラシフィラメントがよく使用されますが、ブラシフィラメントは依然として単一であるため、注意深く観察すると、板の表面にまだ傷が残ります。このため、ドイツ、日本、韓国では相次いで多本撚りのブラシフィラメントが導入されており、0.5～1mmのブラシフィラメントの中に無数の細い繊維フィラメントが含まれています。これにより、糸がブラシ面となり、この問題が非常にうまく解決されています。 1.3