<Desc/Clms Page number 1>
Werkwijze voor het verwijderen van onzuiverheden van metalen voorwerpen door afbreken in een bad.
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van onzuiverheden van metalen voorwerpen, meer bepaald voor het verwijderen van deze onzuiverheden die door bepaalde zuiveringsvloeistoffen, bijvoorbeeld een glycol, verwarmd op werkingstemperatuur, afbreekbaar zijn, zoals onder meer verven, lakken, sommige kunststoffen zoals polyesters, polyesteramides en polycarbonaten, en andere organische stoffen, waarbij deze te zuiveren voorwerpen ondergedompeld worden in een bad van een dergelijke zuiveringsvloeistof en een bepaalde tijd in het bad op voornoemde werkingstemperatuur gehouden worden.
Dergelijke werkwijzen worden gebruikt om bijvoorbeeld onderdelen uit de auto-industrie die bekleed zijn met lak of met kunststof te ontdoen van deze bekleding zonder ze te beschadigen zodat ze opnieuw kunnen gebruikt worden.
Een dergelijke werkwijze waarbij als zuiveringsvloeitstof ethyleenglycol voor het zuiveren wordt gebruikt, ook soms glycolyse genoemd, is beschreven in het Belgisch octrooi nr. 1. 007. 481. Bij deze bekende reiniging wordt gebruik gemaakt van triëthyleenglycol op een temperatuur van 270oC, dit is het kookpunt van het glycol.
Het is ook bekend ter zuiveren door een glycolyse uit te voeren met mono- of diëthyleenglycol.
Mono-, di- en triëthyleenglycol zijn evenwel giftige stoffen. Daarenboven worden ze bij verwarming zeer snel ontbonden in componenten die op lagere temperatuur dan het
<Desc/Clms Page number 2>
glycol ontvlambaar zijn. Ook in aanwezigheid van lucht worden ze oxidatief ontbonden in deze componenten.
Vandaar dat bij deze bekende werkwijzen het bad met mono-, di-of triëthyleenglycol meestal hermetisch afgesloten is en dus deel uitmaakt van een gesloten, meestal onder druk staand systeem.
Vandaar ook dat de te zuiveren voorwerpen op lage temperatuur in het bad van ethyleengycol worden gebracht en pas daarna het bad tot op de gewenste temperatuur (180 C tot 300 C) wordt verwarmd, vervolgens na een bepaalde tijd het bad wordt afgekoeld tot de inbrengtemperatuur en tenslotte de voorwerpen eruit worden genomen, waarna de cyclus met nieuwe te zuiveren voorwepen herhaald wordt.
Het is duidelijk dat door dit inbrengen en uithalen van de voorwerpen op lage temperatuur deze bekende werkwijzen tijdrovend zijn. Meestal is zes tot acht uur nodig voor een volledige cyclus.
Daarenboven is door het bij elke cyclus opwarmen en afkoelen het energieverbruik hoog. vastgesteld werd dat door op deze manier te weken het gevaar van ontvlamming of explosie toch niet uitgesloten is.
Deze uitvinding heeft een werkwijze voor het verwijderen van onzuiverheden van metalen voorwerpen door middel van ethyleenglycol als doel die voornoemde en andere nadelen niet bezit en mens- en milieuvriendelijk is en vooral minder brandgevaar of ontploffingsgevaar oplevert, snel is en energetisch voordelig is.
<Desc/Clms Page number 3>
Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat de te zuiveren voorwerpen ondergedompeld worden in een bad op atmosferische druk van een zuiveringsvloeistof waarvan het vlampunt boven de 200 C gelegen is en op deze atmosferische druk op 300 C nog niet kookt, met een kleine hoeveelheid stabilisator, waarbij de werkingstemperatuur van het bad tijdens het zuiveren tussen 180 en 300 C gehouden wordt en de voorwerpen uit het bad verwijderd worden bij deze werkingstemperatuur.
Het bad wordt dus niet afgekoeld zodat in een volgende zuiveringscyclus andere voorwerpen direct in het bad dat nog nagenoeg op werkingstemperatuur is kunnen gedompeld worden.
Bij voorkeur wordt polyethyleenglycol als zuiveringsvloeistof gebruikt.
Bij voorkeur worden ook de dampen, die doordat het bad niet hermetisch afgesloten is, zieh in de omgeving zouden kunnen ophopen, afgezogen en gefilterd.
De behandeling in het bad zuiveringsvloeistof op 180 tot 300 C kan vervolledigd worden door de voorwerpen nog een of meerdere keren onder te dompelen in een of meer van volgende andere baden : een tweede bad van zuiveringsvloeistof of paraffine, maar op lagere temperatuur dan 180 C, een bad van zeep opgelost in water, eventueel in combinatie met het onderwerpen van de voorwerpen aan een ultrasone straling, en een bad van spoelwater.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend
<Desc/Clms Page number 4>
karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een werkwijze voor het reinigen van voorwerpen door middel van glycol, volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een inrichting weergeeft voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding ; figuur 2 schematisch een volledige installatie weergeeft voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding, waarvan de inrichting van figuur 1 deel uitmaakt.
Om metalen voorwerpen 1 die voorzien zijn van onzuiverheden gevormd door lak, verf, kunststoffen zoals polyester, polyamide, polycarbonat en dergelijke van deze onzuiverheden te ontdoen volgens de uitvinding, worden ze zoals weergegeven in figuur 1 in een korf 2 geplaatst en ondergedompeld in een bad 3 van polyethyleenglycol waaraan een hoeveelheid, bij voorkeur 0, 2 tot 3 gew. %, stabilisator toegevoegd is. Dit polyethyleenglycol is een zuiveringsvloeistof die bij werkingstemperaturen tussen 1800C en 3000C voornoemde onzuiverheden afbreekt.
Het polyethyleenglycol met stabilisator is in een open bak 4 aangebracht en bevindt zich op atmosferische druk.
Polyethyleenglycol kan weergegeven worden door de formule :
EMI4.1
waarbij n groter is dan 3.
"Poly" dus zeker meer dan Polyethyleenglycol bezit een vlampunt van ongeveer 240 C dat dus hoger dan 2000C gelegen is. Bij 350 C gaat het ontbinden vooraleer het gekookt heeft. Het eigenlijke
<Desc/Clms Page number 5>
kookpunt is onbekend. In elk geval kookt het dus nog niet bij 3000 op atmosferische druk.
Een geschikt polyethyleenglycol is het zogenomede PEG 400, dit is polyethyleenglycol met een moleculair gewicht van 400.
Het bad 3 wordt door niet in figuur 1 weergegeven en op zieh bekende middelen op een werkingstemperatuur tussen 1800C en 3000C en bij voorkeur op een temperatuur van ongeveer 240 C gebracht en tijdens het zuiveren op deze werkingstemperatuur gehouden.
De stabilisator beperkt ten dele de thermische ontbinding boven 180 C tot op de werkingstemperatuur maar vooral de oxidatieve ontbinding onder invloed van de lucht die anders zou plaatsvinden aangezien de bak 4 open is en het bad 3 niet hermetisch afgesloten is.
Geschikte stabilisatoren zijn in het algemeen anti-oxidantia en in het bijzonder gepolymeriseerd 2, 2, 4-trimethyldihydrochinoline.
Het polyethyleenglycol is niet giftig. Niettegenstaande de stabilisator zal er toch een zekere thermische ontbinding plaatsvinden in mierenzuur, aceton, cresol enz.
Alhoewel deze stoffen bij de "minder giftige" stoffen worden gerekend, worden ze bij voorkeur opgevangen door een boven de bak 4 opgestelde kap 5 die aansluit op een afvoerleiding 6 waarin een ventilator 7 opgesteld is. De afgezogen dampen worden gefilterd in een druppelafscheider 8 waar deeltjes groter dan 2 micrometer worden
<Desc/Clms Page number 6>
tegengehouden en vervolgens gefilterd in een koolstoffilter 9 alvorens bijvoorbeeld via een schouw geloosd te worden.
Op deze manier wordt een ophoping van dampen boven het bad 3 vermeden, welke ophoping ontvlambaar zou kunnen zijn.
In plaats van gefilterd te worden kunnen de opgevangen dampen in een alternatieve uitvoering van de werkwijze onschadelijk gemaakt worden door een naverbranding.
Bij een eerste cyclus voor het zuiveren van een eerste hoeveelheid voorwerpen 1 kunnen deze laatste in het bad 3 ondergedompeld worden zowel voordat als nadat het bad 3 de gewenste werkingstemperatuur heeft bereikt.
De te zuiveren voorwerpen 1 worden gedurende een minuut tot één uur in het bad 3 op werkingstemperatuur gehouden tot nagenoeg alle organische stoffen afgebroken zijn.
Het uithalen van de voorwerpen 1 uit dit bad 3 geschiedt op werkingstemperatuur van dit bad 3, zonder dit bad 3 te laten afkoelen.
Bij de volgende cyclussen, waarbij dus nieuwe hoeveelheden voorwerpen 1 gezuiverd worden, worden deze voorwerpen 1 steeds in het bad 3 op werktempertuur gebracht, welk bad dus continu op deze werktemperatuur gehouden wordt zolang moet gezuiverd worden.
Behalve eventueel bij de laatste cyclus, worden de voorwerpen l ook steeds op deze werktemperatuur uit het bad 3 verwijderd.
<Desc/Clms Page number 7>
Door het polyethyleenglycol worden organische stoffen afgebroken. Deze zuivering kan vervolledigd worden door een nabehandeling. Indien in de te verwijderen onzuiverheden van de voorwerpen 1 ook minerale stoffen verwerkt zijn, zoals pigmenten, dan kunnen deze op het oppervlak van de voorwerpen 1 overblijven. Door de nabehandeling kunnen ook deze stoffen verwijderd worden.
Hiertoe wordt, zoals weergegeven in figuur 2, de korf 2 met voorwerpen 1 na het bad 3 ondergedompeld in een tweede bad 10 van polyethyleenglycol dat minder vervuild is door afgebroken stoffen. Aan dit bad 10 worden geen stabilisatoren toegevoegd. Dit bad 10 wordt niet opgewarmd maar zal wel in temperatuur toenemen aangezien het dient voor het koelen van de voorwerpen 1 die door het onderdompelen in het bad 3 warm geworden zijn.
Het polyethyleenglycol in het bad 10 kan eventueel gemengd zijn met water, bijvoorbeeld met evenveel water als polyethyleenglycol. Water is goedkoper dan polyethyleenglycol maar kan roestvorming veroorzaken en veroorzaakt door de omzetting in damp een snelle verzadiging van de koolstoffilter 9.
In een variante kan het bad 10 gevuld zijn met paraffine.
Doordat parrafine lichter is dan polyethyleenglycol zal het overblijvende polyethyleenglycol van het bad 3 bezinken in het bad 10 zodat het kan afgescheiden worden.
De laatste restjes polyethyleenglycol en/of paraffine worden verwijderd door onderdompelen in een bad 11 van zeep opgelost in water.
<Desc/Clms Page number 8>
Eventueel worden door middel van een bron van ultrasone golven 12 dergelijke golven naar de voorwerpen 1 in het bad 11 gestuurd om het loskomen van de eventuele overblijvende anorgische stoffen en voornoemde restjes te vergemakkelijken.
In dit bad 11 zal de eventueel aanwezige paraffine bovendrijven zodat ze kan afgeschept worden.
Tenslotte wordt de korf 2 met voorwerpen 1 ondergedompeld in een spoelwaterbad 13.
De uit het spoelwaterbad 13 gehaalde voorwerpen 1 zijn volledig gereinigd en opnieuw bruikbaar als nieuwe. Ze kunnen opnieuw bekleed worden met lak, kunststoffen enz.
De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de hieraan toegevoegde tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze voor het verwijderen van onzuiverheden van metalen voorwerpen door middel van afbreken in een bad kan in verschillende varianten worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Method for removing impurities from metal objects by breaking down in a bath.
This invention relates to a method for removing impurities from metal objects, in particular for removing these impurities which are degradable by certain purification liquids, for example a glycol, heated to operating temperature, such as, inter alia, paints, lacquers, some plastics such as polyesters, polyester amides and polycarbonates, and other organic substances, these objects to be purified being immersed in a bath of such a purifying liquid and kept in the bath at said operating temperature for a certain period of time.
Such methods are used, for example, to strip automotive parts that are coated with lacquer or plastic without damaging them so that they can be reused.
Such a method, in which ethylene glycol is used as a purifying liquid for purification, also sometimes referred to as glycolysis, is described in the Belgian patent no. 007. 481. This known cleaning uses triethylene glycol at a temperature of 270oC, this is the boiling point of the glycol.
It is also known for purification by carrying out a glycolysis with mono or diethylene glycol.
Mono-, di- and triethylene glycol, however, are toxic substances. In addition, when heated, they are very quickly decomposed into components that are at a lower temperature than it
<Desc / Clms Page number 2>
glycol are flammable. They are also oxidatively dissolved in these components in the presence of air.
Hence in these known processes the bath with mono-, di- or triethylene glycol is usually hermetically sealed and thus forms part of a closed, usually pressurized system.
Hence also the objects to be purified are introduced into the ethylene gycol bath at a low temperature and only then the bath is heated to the desired temperature (180 C to 300 C), then after a certain time the bath is cooled to the insertion temperature and finally the objects are taken out, after which the cycle is repeated with new fore-objects to be purified.
It is clear that these known methods are time consuming due to this introduction and removal of the objects at a low temperature. Usually it takes six to eight hours for a full cycle.
In addition, heating up and cooling down with each cycle means that energy consumption is high. it was established that by soaking in this way the danger of ignition or explosion cannot be ruled out.
The object of the present invention is a method for removing impurities from metal objects by means of ethylene glycol, which does not have the aforementioned and other disadvantages and which is human and environmentally friendly and, above all, presents less fire or explosion hazard, is fast and is energy efficient.
<Desc / Clms Page number 3>
This object is achieved according to the invention in that the objects to be purified are immersed in an atmospheric pressure bath of a purification liquid whose flash point is above 200 C and does not yet boil at this atmospheric pressure at 300 C, with a small amount of stabilizer, the operating temperature of the bath being maintained between 180 DEG and 300 DEG C. during purification and the objects being removed from the bath at this operating temperature.
The bath is therefore not cooled, so that in a subsequent purification cycle other objects can be directly immersed in the bath which is still almost at operating temperature.
Polyethylene glycol is preferably used as a purifying liquid.
Preferably, the vapors which, because the bath is not hermetically sealed, could accumulate in the environment, extracted and filtered.
The treatment in the purifying liquid bath at 180 to 300 C can be completed by immersing the objects one or more times in one or more of the following other baths: a second bath of purifying liquid or paraffin, but at a temperature below 180 C, a bath of soap dissolved in water, possibly in combination with subjecting the objects to an ultrasonic radiation, and a bath of rinsing water.
With the insight to better demonstrate the features of the invention, the following are exemplary without any limitation
<Desc / Clms Page number 4>
character, some preferred embodiments of a method for cleaning objects by means of glycol, according to the invention, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically represents an apparatus for applying the method according to the invention; figure 2 schematically represents a complete installation for applying the method according to the invention, of which the device of figure 1 forms part.
In order to rid these impurities of metal objects 1 which are provided with impurities formed by lacquer, paint, plastics such as polyester, polyamide, polycarbonat and the like according to the invention, they are placed in a basket 2 as shown in figure 1 and immersed in a bath 3 of polyethylene glycol to which an amount, preferably 0.2 to 3 wt. %, stabilizer has been added. This polyethylene glycol is a purification liquid that breaks down the aforementioned impurities at operating temperatures between 1800C and 3000C.
The polyethylene glycol with stabilizer is placed in an open tray 4 and is at atmospheric pressure.
Polyethylene glycol can be represented by the formula:
EMI4.1
where n is greater than 3.
Therefore, "Poly" certainly more than Polyethylene glycol has a flash point of about 240 ° C, which is therefore higher than 200 ° C. At 350 C it decomposes before it has boiled. The actual
<Desc / Clms Page number 5>
boiling point is unknown. In any case, it therefore does not boil at 3000 at atmospheric pressure.
A suitable polyethylene glycol is the so-called PEG 400, which is polyethylene glycol with a molecular weight of 400.
The bath 3 is brought to an operating temperature between 1800C and 3000C, and preferably to a temperature of about 240C, and kept at this operating temperature during purification, by means not shown in Figure 1 and by known means.
The stabilizer partly limits the thermal decomposition above 180 ° C to the operating temperature, but especially the oxidative decomposition under the influence of the air that would otherwise take place since the container 4 is open and the bath 3 is not hermetically closed.
Suitable stabilizers are generally anti-oxidants and especially polymerized 2,4,4-trimethyl-dihydroquinoline.
The polyethylene glycol is non-toxic. Despite the stabilizer, there will still be some thermal decomposition in formic acid, acetone, cresol, etc.
Although these substances are included in the "less toxic" substances, they are preferably collected by a hood 5 arranged above the tray 4, which connects to a discharge pipe 6 in which a fan 7 is arranged. The extracted vapors are filtered in a droplet separator 8 where particles become larger than 2 micrometers
<Desc / Clms Page number 6>
restrained and then filtered in a carbon filter 9 before being discharged via a chimney, for example.
In this way, an accumulation of vapors above the bath 3 is avoided, which could be flammable.
Instead of being filtered, the collected vapors in an alternative embodiment of the method can be rendered harmless by afterburning.
In a first cycle for purifying a first quantity of objects 1, the latter can be immersed in the bath 3 both before and after the bath 3 has reached the desired operating temperature.
The objects 1 to be purified are kept at operating temperature in the bath 3 for a minute to one hour until almost all organic substances have degraded.
The objects 1 are removed from this bath 3 at the operating temperature of this bath 3, without letting this bath 3 cool down.
In the following cycles, in which new quantities of objects 1 are thus purified, these objects 1 are always brought to working temperature in the bath 3, which bath is therefore kept continuously at this working temperature as long as it has to be purified.
Except possibly during the last cycle, the objects 1 are also always removed from the bath 3 at this operating temperature.
<Desc / Clms Page number 7>
Organic substances are broken down by the polyethylene glycol. This purification can be completed by a post-treatment. If the impurities to be removed from the objects 1 also contain mineral substances, such as pigments, these can remain on the surface of the objects 1. These substances can also be removed by post-treatment.
For this purpose, as shown in figure 2, the basket 2 with objects 1 after the bath 3 is immersed in a second bath 10 of polyethylene glycol which is less contaminated by degraded substances. No stabilizers are added to this bath 10. This bath 10 is not heated but will increase in temperature since it serves to cool the objects 1 which have become warm by immersing in the bath 3.
The polyethylene glycol in the bath 10 may optionally be mixed with water, for example with as much water as polyethylene glycol. Water is cheaper than polyethylene glycol, but it can cause rust and cause rapid saturation of the carbon filter by conversion to vapor 9.
In a variant, the bath 10 can be filled with paraffin.
Because paraffin is lighter than polyethylene glycol, the remaining polyethylene glycol from bath 3 will settle in bath 10 so that it can be separated.
The last residues of polyethylene glycol and / or paraffin are removed by immersion in a bath 11 of soap dissolved in water.
<Desc / Clms Page number 8>
Optionally, such waves are sent to the objects 1 in the bath 11 by means of a source of ultrasonic waves 12 to facilitate the release of any remaining inorganic substances and the aforementioned residues.
In this bath 11 the paraffin, if present, will float to the top so that it can be scooped off.
Finally, the basket 2 with objects 1 is immersed in a rinsing water bath 13.
The objects 1 removed from the rinsing water bath 13 have been completely cleaned and can be reused as new. They can be re-coated with lacquer, plastics, etc.
The invention is by no means limited to the embodiments described above and shown in the accompanying drawings, but such a method for removing impurities from metal objects by breaking off in a bath can be carried out in different variants without departing from the scope of the invention. steps.