电解硫酸溶液制备系统的启动方法技术方案

在电解硫酸溶液制备系统(1)的贮留槽(2)等中存在的硫酸溶液中添加过氧化氢水以及根据需要添加硫酸和/或水而调整为提高硫酸溶液的氧化力的状态，将该硫酸溶液供给至电解池(8)进行电解。电解硫酸溶液制备系统(1)的启动例如为电解硫酸溶液制备系统(1)竣工后的首次运行时、更换该系统内的含硫酸溶液后或者因该系统停止运行而贮留在系统内的电解硫酸溶液中的过硫酸成分的浓度降低后的运行时等。如上所述地通过进行电解硫酸溶液制备系统的启动，能够在短时间内完成制备将硫酸电解而生成的包含过硫酸成分的电解硫酸溶液的系统的启动并且降低能量消耗量。并且降低能量消耗量。并且降低能量消耗量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解硫酸溶液制备系统的启动方法


[0001]本专利技术涉及制备适于各种材料的表面的清洗或改性、特别是在对塑料材料表面的镀敷处理前进行的蚀刻处理的电解硫酸溶液的系统的启动方法。

技术介绍

[0002]含有过一硫酸、过二硫酸这样的过硫酸成分的硫酸溶液具有极强的氧化性。利用该强氧化性，含有过硫酸成分的硫酸溶液能用于金属、硅、玻璃、塑料等各种材料的清洗、表面改性。
[0003]含有过硫酸成分的硫酸溶液能够通过将以硫酸成分为主体的溶液电解来生成。制备通过将以该硫酸成分为主体的溶液电解而生成的含有过硫酸成分的氧化性溶液(以下，有时称为电解硫酸溶液)的系统例如由贮留电解硫酸溶液的贮留槽、电解池和直流电源、具有用于使溶液在贮留槽与电解池之间循环的循环泵的配管以及用于对循环液进行加温和冷却的加热器、热交换器等构成。而且，通过一边使以硫酸成分为主体的溶液循环一边向电解池内的电极通电进行电解，从而生成电解硫酸溶液。作为使用这种系统制备电解硫酸的方法，在专利文献1中记载了制备电解硫酸以适用于为了镀敷塑料材料表面而进行的树脂表面的蚀刻处理的技术。
[0004]在该专利文献1记载的电解硫酸的制备方法中，通过以硫酸浓度为60～87wt％、溶液的温度为50～80℃以及过硫酸浓度为3g/L以上的方式将硫酸电解而得到的电解硫酸溶液对ABS树脂表面进行蚀刻，从而ABS系树脂表面的丁二烯成分溶解，而且亲水性官能团露出而粗糙化。由此，在对实施了该蚀刻处理的ABS系树脂实施镀敷时，能够使充分粘合的镀敷析出。利用该电解硫酸溶液的蚀刻处理作为与以往使用铬酸进行的树脂蚀刻相比环境负荷更少的有效的处理方法而提出。而且，在专利文献1中还记载了在初始状态下填充规定浓度的硫酸，在该溶液中由直流电源单元向阳极和阴极通入规定的电流来电解硫酸，从而生成过氧二硫酸等过硫酸溶液。另外，在专利文献1中，作为比较例记载了使用硫酸和过氧化氢的混合溶液来代替电解硫酸溶液对ABS树脂表面进行蚀刻的例子，在该比较例中记载了虽然形成有镀膜，但由于过氧化氢的消耗而在处理的长期稳定性上存在问题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2019
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044229号公报。

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]如上所述，使用电解硫酸溶液的各种材料表面的清洗或改性处理在对环境的影响方面是非常有效的方法。然而，制备电解硫酸溶液的系统在竣工后的首次系统启动时、电解硫酸溶液更换后的系统启动时或者因系统停止运行导致作为电解硫酸溶液中的有效成分的过硫酸浓度降低时的系统再次启动时等情况下，成为不能立即进行各种材料表面的清洗
或改性处理的状态。即，在启动前述那样的电解硫酸溶液制备系统的情况下，作为准备阶段，需要使电解池运行并继续电解，直至硫酸溶液本身或过硫酸浓度变低的电解硫酸溶液达到与目标对应的规定的过硫酸浓度。因此，直至得到各种材料表面的清洗或改性处理所需的过硫酸浓度的电解硫酸溶液为止需要能量，存在不能在短时间内启动系统的问题。
[0010]具体而言，为了镀敷塑料材料表面而进行的树脂表面的蚀刻处理中使用电解硫酸溶液的镀敷部件的生产线上，在通过蚀刻槽的定期检验等更换蚀刻液时的再次启动后或电解硫酸溶液制备系统的再次启动后，必须一边将调整为规定的浓度的硫酸溶液循环通入电解池一边继续电解直至能得到有效的蚀刻效果的液性，存在在直至能够开始制备镀敷部件为止需要很长时间，进一步，直至开始制备镀敷产品为止的期间需要大量能量的课题。这些课题例如在镀敷前处理用蚀刻槽的容量大的情况等电解硫酸溶液制备系统的保有溶液量多的情况下特别显著。
[0011]本专利技术是鉴于上述课题而成的，其目的在于提供一种能够在短时间内完成制备将硫酸电解而生成的含有过硫酸成分的电解硫酸溶液的系统的启动并且降低能量消耗量的电解硫酸溶液制备系统的启动方法。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]为了实现上述目的，本专利技术提供一种电解硫酸溶液制备系统的启动方法，其是制备将以硫酸成分为主体的溶液电解而生成的含有过硫酸成分的氧化性溶液的系统的启动方法，在所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液的全部或者一部分中添加过氧化氢水从而调整为提高了以所述硫酸成分为主体的溶液的氧化力的状态，将该溶液供给至电解池进行电解(专利技术1)。在上述专利技术(专利技术1)中，所述系统的启动优选为该系统竣工后的首次运行时、更换该系统内的含有过硫酸成分的氧化性溶液后、由于该系统停止运行而使贮留在系统内的氧化性溶液中的过硫酸成分的浓度降低后的运行时中的任意一种(专利技术2)。
[0014]根据上述专利技术(专利技术1、2)，将以硫酸成分为主体的溶液电解而生成的含有过硫酸成分的氧化性溶液的制备系统启动时，即，在系统竣工后的首次运行时、更换该系统内的含硫酸溶液后、由于该系统停止运行而使贮留在系统内的电解硫酸溶液中的过硫酸成分的浓度降低后的运行时等情况下，所述系统内保有的以硫酸成分为主体的溶液的氧化剂浓度(过硫酸浓度)比目标氧化性溶液的氧化剂浓度更低。因此，将过氧化氢水添加在该系统内的以硫酸成分为主体的溶液中从而调整至提高氧化力的状态后，通过电解池进行电解，从而能够在短时间内制备目标氧化剂浓度的酸性溶液。由此，能够显著降低电解硫酸溶液制备系统的启动所需要的时间和能量消耗量。需要说明的是，在本专利技术中，所述系统内保有的以硫酸成分为主体的溶液不仅包括完全不含过硫酸成分的溶液，还包括氧化剂浓度(过硫酸浓度)低于目标值的状态的氧化性溶液。
[0015]在上述专利技术(专利技术1、2)中，优选在所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液的全部或者一部分中还添加硫酸和/或水(专利技术3)。
[0016]根据上述专利技术(专利技术3)，能够将所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液的氧化剂浓度和硫酸浓度两者设为适于目标处理的浓度。
[0017]在上述专利技术(专利技术3)中，优选具有：浓度调整工序，该工序根据所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液中的硫酸浓度和/或过硫酸浓度的测定值添加所述过氧化氢水、硫酸和/或水；电解处理工序，该工序根据各浓度的测定值将溶液电解以使所述过硫酸浓度
成为目标值；以及温度调整工序，该工序根据温度的测定值对该溶液进行加温或冷却以使所述氧化性溶液的温度成为目标值(专利技术4)。
[0018]根据上述专利技术(专利技术4)，在所述系统启动后能够在短时间内高效地供给包含适于目标处理的过硫酸浓度、硫酸浓度以及温度的过硫酸成分的氧化性溶液。
[0019]在上述专利技术(专利技术3或4)中，优选所述系统具有：贮留槽，该贮留槽贮留所述氧化性溶液；电解池，该电解池对所述氧化性溶液进行处理；循环配管，该循环配管具有用于使溶液在所述贮留槽与所述电解池之间循环的送液机构；控制机构，该控制机构对所述贮留槽内的氧化性溶液的温度和/或供给至所述电解池的溶液的温度进行控制；过氧化氢添加机构；以及硫酸和/或水的添加机构(专利技术5)。
[0020]根据上述专利技术(专利技术5)，在电解硫酸溶液制备系统通常运行时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电解硫酸溶液制备系统的启动方法，其是制备将以硫酸成分为主体的溶液电解而生成的含有过硫酸成分的氧化性溶液的系统的启动方法，其中，在所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液的全部或者一部分中添加过氧化氢水从而调整为提高了以所述硫酸成分为主体的溶液的氧化力的状态，将该溶液供给至电解池进行电解。2.如权利要求1所述的电解硫酸溶液制备系统的启动方法，其中，所述系统的启动是该系统竣工后的首次运行时、更换该系统内的含有过硫酸成分的氧化性溶液后的运行时、由于该系统停止运行而使贮留在系统内的氧化性溶液中的过硫酸成分的浓度降低后的运行时中的任意一种。3.如权利要求1或2所述的电解硫酸溶液制备系统的启动方法，其中，在所述系统内存在的以硫酸成分为主体的溶液的全部或者一部分中还添加硫酸和/或水。4.如权利要求3所述的电解硫酸溶液制备系统的启...

【专利技术属性】
技术研发人员：井芹一，山川晴义，山本裕都喜，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：