BR112020011036A2

BR112020011036A2 - método e composições para limpar latas de alumínio

Info

Publication number: BR112020011036A2
Application number: BR112020011036-1A
Authority: BR
Inventors: Laine STEWART; Michael E. Smith; Kimberly A. KONTRA; Richard Hills
Original assignee: Houghton Technical Corp.
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-11-17
Also published as: AU2018375402A1; JP7042921B2; AU2018375402B2; AU2022259754A1; WO2019108779A1; JP2021505748A; EP3717617A4; US20220112448A1; US20200385655A1; US11535818B2; EP3717617A1

Abstract

Uma composição, kit e método útil em um método de lavagem de múltiplos estágios para limpar recipientes de alumínio ou liga de alumínio, enquanto reduz a exposição perigosa de trabalhadores a níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio emprega uma solução de acelerador contendo bifluoreto de amônio neutralizado e estável, para adição em uma solução de lavagem ácida.

Description

“MÉTODO E COMPOSIÇÕES PARA LIMPAR LATAS DE ALUMÍNIO” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício da prioridade do pedido de patente provisória dos EUA nº 62/593650, depositado em 1º de dezembro de 2017, cujo pedido é aqui incorporado por referência.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Os recipientes compreendidos por alumínio e suas ligas são produzidos numa operação de desenho e conformação, referida por drawing e ironing, que resulta na deposição de lubrificantes e formação de óleos na superfície. Além disso, as partículas residuais de alumínio, ou seja, pequenas partículas de alumínio, são depositadas nas superfícies interior e exterior do recipiente durante a operação de conformação. Vide, por exemplo, a patente dos EUA nº 9.447.507. Depois de serem moldadas ou conformadas nas formas desejadas, as superfícies de alumínio são geralmente limpas usando uma variedade de soluções de limpeza alcalinas ou ácidas para remover contaminantes, desengordurar, enxaguar e desoxidar a superfície. Posteriormente, podem ser aplicados revestimentos protetores. Limpadores de ácido têm sido empregados para limpar as superfícies de alumínio e para remover as partículas de alumínio depositadas nas paredes internas de recipientes de alumínio. A limpeza ácida é normalmente realizada a temperaturas de 55° C a 70° C para remover ou dissolver as partículas de alumínio e para remover os lubrificantes e óleos em formação, de modo que a superfície seja tornada livre de ruptura de água (water-break). Vários componentes podem ser adicionados aos limpadores para aumentar a sua capacidade de remover contaminantes de óxido. Por exemplo, em um exemplo, a patente dos EUA nº 4.614.607 refere-se a uma composição adequada para tratar metais compreendendo uma solução ácida de nitrato, ácido sulfúrico e bifluoreto de amônio, incluindo ainda o nitrato de amônio ou outro sal solúvel em nitrato. Um desoxidante gelificado descrito naquele documento compreende uma solução aquosa de bifluoreto de amônio com ácido sulfúrico e sílica pirogenada.

[0003] Ainda outros métodos para limpar alumínio têm usado condições alcalinas, tais como descrito na patente dos EUA nº 9.732.428, e outras publicações ou sistemas sem fluoreto, tal como descrito na patente dos EUA nº 6.432.899 ou 6.001.186. Contudo, tecnologias alcalinas exigem um controle considerável a ser exercido sobre as condições das instalações. Sistemas livres de fluoreto resultam em latas que são mais escuras na cor, e, portanto, não atraentes para a indústria.

[0004] Apesar destes métodos alternativos, a indústria continua a favorecer o uso de soluções de lavagem ácida a que são adicionados os desoxidantes, fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio, em métodos de lavagem de latas de alumínio de múltiplos estágios para preservar a cor e o brilho da lata. Estes processos exigem trabalhadores na instalação de limpeza para manusear rotineiramente os compostos extremamente perigosos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio, uma vez que estes aditivos são exigidos de serem adicionados periodicamente à lavagem ácida. Estes métodos expõem rotineiramente os trabalhadores das instalações de limpeza de alumínio a riscos de exposição extremamente perigosos e possivelmente fatais.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[0005] Num aspecto, um método de lavagem em múltiplos estágios para limpar um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio compreende adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto e com um pH ≤ 2,5, uma solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado, numa quantidade suficiente para fornecer à solução de fase de lavagem resultante íons de fluoreto numa faixa entre, e incluindo, 3 ppm e 15 ppm, sem alterar o pH. Este processo pode ser usado sem causar ou gerar níveis de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio tóxicos para seres humanos. Em uma modalidade, este método pode ser executado sem expor seres humanos a níveis aumentados de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio tóxico para seres humanos. Numa das modalidades, a solução de acelerador contém uma faixa entre cerca de 10% e 20%, inclusive, em peso de fluoreto de potássio, e uma faixa entre cerca de 10% e 20%, inclusive, em peso de fluoreto de amônio em água. Numa outra modalidade, as concentrações em peso de fluoreto de potássio para fluoreto de amônio no acelerador neutro é uma proporção de 1,7:1 a 1,5:1.

[0006] Em outro aspecto, um método para reduzir a toxicidade de um processo de lavagem de um recipiente de alumínio ou de liga alumínio compreende adicionar à uma solução de fase de lavagem ácida sem íons de fluoreto e com um pH ≤ 2,5 uma solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado numa quantidade suficiente para fornecer a fase de lavagem com uma faixa entre 3 ppm e 15 ppm, inclusive, de íon de fluoreto, sem alterar o pH e sem expor trabalhadores a níveis de toxicidade aumentados de solução de bifluoreto de amônio ou ácido fluorídrico.

[0007] Ainda noutro aspecto, um produto ou kit para limpar recipientes de alumínio ou de liga de alumínio que compreende: (a) um primeiro recipiente compreendendo uma solução de fase de lavagem ácida sem íon de fluoreto; e (b) um segundo recipiente compreendendo um acelerador estável, solução contendo bifluoreto de amônio neutralizado, com um pH entre cerca de 6 a 7, incluindo. A mistura de (b) com (a) forma uma composição de limpeza que remove contaminantes orgânicos e inorgânicos dos recipientes e reduz a exposição de trabalhadores a níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio.

[0008] Ainda noutro aspecto, um método para limpar e/ou desoxidar recipientes de alumínio ou de liga de alumínio, sem causar ou gerar, ou expor trabalhadores a níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio, emprega o produto ou kit como descrito aqui.

[0009] Noutro aspecto, um método de lavagem em múltiplos estágios para limpar um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio compreende adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto e com um pH ≤ 2,5, uma solução de acelerador contendo fluoreto de potássio, numa quantidade suficiente para fornecer à solução de fase de lavagem resultante íons de fluoreto numa faixa entre, e incluindo, 3 ppm e 15 ppm, sem alterar o pH.

[00010] Em outro aspecto, o método para reduzir a toxicidade de um processo de lavagem de um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio compreende adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida sem íons de fluoreto e com pH ≤ 2,5 uma solução de fluoreto de potássio em uma quantidade suficiente para fornecer a fase de lavagem com uma faixa entre 3 e 15 ppm, incluindo, de íon de fluoreto sem alterar o pH e sem expor trabalhadores a níveis de toxicidade aumentados de ácido fluorídrico ou solução de bifluoreto de amônio.

[00011] Outros aspectos e vantagens da invenção serão claros a partir da seguinte descrição detalhada da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS

[00012] A Figura 1 é um fluxograma de um processo típico de lavagem de alumínio em múltiplos estágios, mostrando a Fase 2 lavagem "ácida", que é o ponto em que o acelerador neutro é adicionado.

[00013] A Figura 2 é um gráfico de barras que mostra a remoção de óxido do substrato de metal de alumínio lavado em um processo de múltiplos estágios usando a solução de ácido sulfúrico Acid Cleaner A (que contém ácido sulfúrico a uma porcentagem em peso entre 25 a 50% e álcoois, 02-13, ramificados e lineares, etoxilado a uma porcentagem em peso de 2,5 a 10%) a 1% de diluição misturada com uma solução de bifluoreto de amônio (SOLUÇÃO C, uma solução de cerca de 20% em peso de difluoreto de hidrogênio e amônio) ou o acelerador neutro DA-ACP-112. O gráfico mais à esquerda mostra a percentagem de perda de massa de Al lavada com um controle (barra esquerda) versus a solução ácida sem adição de íon de fluoreto (barra direita). O gráfico do meio mostra a percentagem de perda de massa de Al lavada com um controle, mais a SOLUÇÃO C (barra esquerda) versus a solução ácida com a SOLUÇÃO C adicionada (barra direita). A barra mais à direita mostra que a adição do acelerador neutro ao controle (barra esquerda), bem como à solução ácida (barra direita) produz uma melhor remoção de óxido, além da segurança.

[00014] A Figura 3 é um gráfico que mostra que o pH permaneceu consistente em ensaios conduzidos em substratos de alumínio usando uma solução de ácido sulfúrico de ensaio à qual é adicionada um desoxidante de bifluoreto de amônio (SOLUÇÃO C), ou o acelerador neutro descrito aqui.

[00015] A Figura 4 é um gráfico do nível de ácido livre (FA) gerado no processo de limpeza de alumínio detalhado no Exemplo 2.

[00016] A Figura 5 é um gráfico do nível de íon de fluoreto presente/consumido no processo limpo de alumínio detalhado no Exemplo 2.

[00017] A Figura 6 é um gráfico da razão de ácido no processo limpo de alumínio detalhado no Exemplo 2.

[00018] A Figura 7 é um gráfico do nível de íon de fluoreto presente/consumido no processo limpo de alumínio detalhado no Exemplo 5.

[00019] A Figura 8 é um gráfico do nível de ácido livre (FA) gerado no processo limpo de alumínio detalhado no Exemplo 5.

[00020] A Figura 9 é um gráfico da razão de ácido no processo limpo de alumínio detalhado no Exemplo 5.

[00021] A Figura 10 é um gráfico mostrando (%) de perda de massa de metal sob ensaios sem fluoreto, bifluoreto de amônio e fluoreto de potássio. Em cada ensaio, a barra mais à esquerda representa a concentração de 100 ppm do fluoreto e a barra mais à direita representa 200 ppm do fluoreto.

DESCRIÇÃO DETALHA DA INVENÇÃO

[00022] Para resolver os problemas na técnica, um método de lavagem em múltiplos estágios para a limpeza de um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio é projetado para usar uma solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado com um banho de lavagem ácido sem conter fluoreto, para metais de alumínio. O acelerador é usado numa quantidade suficiente para fornecer a solução de fase de lavagem resultante com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto sem alterar o pH e sem expor seres humanos a níveis aumentados de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio tóxicos para seres humanos. DEFINIÇÕES E/OU COMPONENTES DOS MÉTODOS E

COMPOSIÇÕES

[00023] O termo "metal de alumínio" ou "liga de alumínio" ou "alumínio" ou "lata de alumínio" ou "substrato de alumínio" são usados alternadamente aqui e referem-se a materiais compostos de um único elemento metálico, AL ou metais contendo mais que um elemento metálico, por exemplo, uma liga de metal. Exemplos específicos de ligas de alumínio que podem ser tratadas com as composições aqui descritas incluem as descritas no "Handbook of Hydraulic Fluid Technology", 2ª ed., Totten, CRC Press, 2011, que está aqui incorporado por referência. Tais metais podem assumir a forma de latas, tais como as usadas em uma variedade de campos de recipientes industriais e bebidas.

[00024] A frase "em contato com", quando usada para se referir à interação de um metal de alumínio com o fluido de limpeza aqui descrito, inclui qualquer ponto de contato do metal com o fluido de limpeza. Numa das modalidades, o fluido de limpeza é aplicado ao metal por pulverização. Outras técnicas convencionais podem ser usadas, incluindo sem limitação, técnicas de aplicação de revestimento, rolamento por contato, espremedura, imersão, escovagem, alagamento ou imersão.

[00025] O termo "método de lavagem em múltiplos estágios", como usado aqui, refere-se à sequência de etapas empreendidas para preparar latas de alumínio (ou outros substratos de alumínio) para uso, enquanto preserva sua cor, brilho e acabamento. Tal processo é representado na Figura 1, e envolve etapas sequenciais e repetidas de lavagem com solução ácida, enxágue com água ou água deionizada e, opcionalmente, tratar alumínio com revestimentos de conversão ou aperfeiçoadores de mobilidade. Um exemplo de tal processo é descrito no Exemplo 3.

[00026] As classificações perigosas aqui referidas incluem referências às Advertências de Perigo (H-statements), que fazem parte do Globally Harmonized System da Classification and Labeling of Chemicals (GHS). Vide, por exemplo, o link www.ilpi.com/msds/ref/ghs.html. Tais declarações incluem declarações ou classificações: H310, fatal em contato com a pele; H314, causa queimaduras graves na pele e lesões oculares; H301 tóxico se ingerido; H331, tóxico se inalado. Fluoreto de hidrogênio e bifluoreto de amônio e as misturas destes produtos químicos estão classificados sob essas declarações ou classificações mencionadas acima. Classificações adicionais indicativas de materiais menos tóxicos são H302, nocivo se ingerido; H318, causa danos oculares graves; e H332, nocivo se inalado. H300 indica fatal se ingerido, como certos ácidos.

[00027] Deve-se entender que, enquanto várias modalidades no relatório descritivo são apresentadas usando a linguagem "compreendendo", sob várias circunstâncias, uma modalidade relacionada também é descrita usando a linguagem "consistindo de" ou "consistindo essencialmente de". Note-se que o termo "um" ou "uma" refere-se a um ou mais. Como tal, os termos "um"(ou "uma"), "um ou mais", e "pelo menos um" são usados alternadamente aqui.

[00028] Tal como usado no presente documento, o termo "cerca" significa uma variabilidade de 10% em relação à referência dada, salvo especificação em contrário.

[00029] Salvo definição em contrário neste relatório descritivo, os termos técnicos e científicos aqui usados têm o mesmo significado como normalmente é entendido por um técnico no assunto ao qual esta invenção pertence e por referência a textos publicados, que fornecem a um técnico no assunto um guia geral para muitos dos termos usados no presente pedido.

O ACELERADOR DE PERIGO REDUZIDO OU NEUTRO

[00030] A solução de acelerador é uma solução estável, contendo fluoreto aquoso, que pode remover óxidos produzidos durante o processo de conformação de metal de alumínio e prepara a superfície da superfície de metal de alumínio para tratamento adicional. A solução de acelerador é estável entre 0 e 50° F e tem um pH entre 6 e 7, inclusive. Em uma modalidade, o acelerador tem um pH menor que 7,0. Em outras modalidades, o pH do acelerador é cerca de 6, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, ou 7,0, incluindo quaisquer números ou frações neste intervalo. Numa das modalidades, a solução aquosa contendo fluoreto é uma solução neutralizada de bifluoreto de amônio. Numa outra modalidade, a solução de acelerador contém fluoreto de amônio e fluoreto de potássio. Noutra modalidade, a solução é uma solução neutralizada de bifluoreto de amônio contendo fluoreto de amônio e fluoreto de potássio.

[00031] Em uma modalidade, uma solução de acelerador é criada dissolvendo-se bifluoreto de amônio na água. O bifluoreto de amônio dissocia-se em água para gerar excesso de fluoreto de hidrogênio. O excesso de HF (ácido fluorídrico) é neutralizado pela adição lenta de hidróxido de potássio, que gera uma solução contendo os sais, fluoreto de potássio e fluoreto de amônio. Em uma modalidade, a solução de acelerador é formada por mistura de cerca de 17%, em peso, de bifluoreto de amônio em água e uma solução de cerca de 45% de hidróxido de potássio em água até que o excesso de HF (ácido fluorídrico) é neutralizado.

[00032] Numa modalidade, a solução de acelerador contém cerca de 10% a cerca de 20%, em peso, de fluoreto de potássio e cerca de 10 a cerca de 20%, em peso, de fluoreto de amônio em água. Tais soluções podem conter pelo menos 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 a cerca de 20% em peso de fluoreto de potássio, incluindo volumes fracionários neste intervalo. Tais soluções podem conter pelo menos 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 a cerca de 20% em peso de fluoreto de amônio, incluindo volumes fracionários neste intervalo. Ainda noutra modalidade, o acelerador neutro contém cerca de

18% em peso de fluoreto de potássio e cerca de 11% em peso de fluoreto de amônio, com água de equilíbrio. Numa outra modalidade, as concentrações em peso de fluoreto de potássio para fluoreto de amônio no acelerador neutro é uma proporção de 1,7:1. Numa outra modalidade, as concentrações em peso de fluoreto de potássio para fluoreto de amônio no acelerador neutro é uma proporção a 1,6:1. Numa outra modalidade, as concentrações em peso de fluoreto de potássio para fluoreto de amônio no acelerador neutro é uma proporção a 1,5:1. Ainda outros aceleradores eficazes podem ser preparados alterando-se essas concentrações dentro dos parâmetros declarados.

[00033] Numa das modalidades, a solução de acelerador é criada pela diluição de fluoreto de hidrogênio. Observou-se que o uso de bases como o carbonato de potássio, o hidróxido de sódio e o carbonato de sódio, por exemplo, produzem resultados indesejáveis na formulação de um acelerador neutro. Essas bases resultaram em reações violentas, ou instabilidade e problemas de dropout (solubilidade).

[00034] Como demonstrado abaixo, um exemplo de acelerador neutro é referido como DA-ACP-112.

O KIT

[00035] Outro aspecto desta invenção é um kit para limpeza de recipientes de alumínio ou liga de alumínio. Este kit compreende um primeiro recipiente compreendendo um concentrado de solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto. Em uma modalidade, o primeiro recipiente contém uma solução que compreende uma faixa entre e incluindo cerca de 30 a cerca de 50% em peso de ácido sulfúrico e uma faixa entre e incluindo cerca de 4 a cerca de 20% de surfactante em peso em água. Em outra modalidade, o primeiro recipiente contém uma solução que compreende uma faixa entre e incluindo cerca de 35 a cerca de 40% em peso de ácido sulfúrico e uma faixa entre e incluindo cerca de 10 a 15% de surfactante em peso em água. Ainda noutras modalidades, o concentrado de lavagem ácida contém cerca de 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 ou cerca de

50% em peso do ácido, incluindo os números fracionários neste intervalo. O componente surfactante de tais concentrados de lavagem ácida está presente a cerca de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 ou 20% em peso, incluindo quaisquer números inteiros ou fracionais entre os números inteiros declarados. Numa modalidade, um surfactante adequado é composto por uma mistura de álcoois C12-C13 ramificados e lineares, dos quais alguns são etoxilados. É provável que outros surfactantes semelhantes sejam úteis.

[00036] Em ainda numa modalidade, um concentrado de limpador ácido adequado com surfactantes é referido como Acid Cleaner D (que contém cerca de 35% de ácido sulfúrico com cerca de 10% de surfactantes) ou Acid Cleaner A (que contém ácido sulfúrico com uma porcentagem em peso entre 25 a 50% e álcoois, 02-13, ramificados e lineares, etoxilados a uma percentagem em peso de 2,5 a 10%). Ainda outros limpadores ácidos estão disponíveis na técnica. Prevê-se também que, se desejável, o ácido fosfórico ou o ácido clorídrico possam ser usados para formar a solução ácida.

[00037] O kit também compreende um segundo recipiente compreendendo o acelerador neutro descrito acima, ou seja, uma solução contendo bifluoreto de amônio neutralizado estável com um pH entre cerca de 6 a 7. Numa das modalidades, a solução aquosa contendo fluoreto é uma solução neutralizada de bifluoreto de amônio. Numa outra modalidade, a solução de acelerador contém fluoreto de amônio e fluoreto de potássio. Noutra modalidade, a solução é uma solução neutralizada de bifluoreto de amônio contendo fluoreto de amônio e fluoreto de potássio. Em uma modalidade, a solução de acelerador é formada por mistura de cerca de 17%, em peso, de bifluoreto de amônio em água e uma solução de cerca de 45% de hidróxido de potássio em água, com o hidróxido de potássio adicionado lentamente até que todo o HF (ácido fluorídrico) seja neutralizado. Numa modalidade, a solução de acelerador contém cerca de 10 a cerca de 20%, em peso, de fluoreto de potássio e cerca de 10 a cerca de 20%, em peso, de fluoreto de amônio em água. Noutra modalidade, o acelerador neutro contém cerca de 18% em peso de fluoreto de potássio e cerca de 11% em peso de fluoreto de amônio, com a água de equilíbrio.

[00038] Em uso, a mistura do acelerador com uma diluição de cerca de 1% em peso da solução ácida do primeiro recipiente forma uma composição de limpeza que remove contaminantes orgânicos e inorgânicos dos referidos recipientes sem exposição de trabalhadores a níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio.

MÉTODOS DE USO

[00039] Ainda noutro aspecto da invenção é um método de lavagem em múltiplos estágios para a limpeza de um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio. Este método compreende uma solução ácida de lavagem formada por uma diluição de cerca de 1% em água do concentrado de lavagem ácida, tal como acima descrito, sem íons de fluoreto, resultando numa solução de limpeza "em uso" com um pH ≤ 2,5. Em certas modalidades, o pH da solução de ácido diluído é 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, ou 2,5, ou números fracionários neste intervalo.

[00040] Adiciona-se à solução de lavagem ácida a solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado numa quantidade suficiente para fornecer à solução de fase de lavagem contendo fluoreto resultante com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto, sem alterar o pH da solução de lavagem ácida. Numa das modalidades, a quantidade do acelerador adicionada à solução de lavagem resulta num íon de fluoreto entre 5 e 6 ppm. Noutras modalidades, a quantidade de íon de fluoreto na solução de lavagem é 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, ou 15 ppm, incluindo quantidades fracionárias neste intervalo. A adição do acelerador neutro é realizada periodicamente à medida que o íon de fluoreto se esgota. O uso do acelerador neutro não exige que os trabalhos gerem níveis extremamente perigosos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio na solução de lavagem. Mais significativamente, o acelerador neutro não exige que os trabalhadores manipulem ou sejam expostos aos níveis extremamente perigosos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio.

[00041] O método de múltiplos estágios compreende ainda pulverizar a solução de fase de lavagem contendo íon de fluoreto resultante no recipiente para remover contaminantes e óxidos do recipiente. Em uma modalidade, o método é executado ao pulverizar-se a solução de lavagem resultante na superfície do recipiente a uma temperatura de cerca de 55, 56, 57, 58, 59, ou cerca de 60°C. Em certas modalidades, a pulverização ocorre por cerca de 50, 60, 70, 80 ou cerca de 90 segundos, ou quantidades de vezes neste intervalo.

[00042] Numa modalidade de um processo em múltiplos estágios, a solução de fase de lavagem contendo íons de fluoreto é enxaguada do recipiente juntamente com contaminantes orgânicos e inorgânicos removidos. Tal processo em múltiplos estágios pode incluir uma ou mais etapas adicionais antes da etapa de lavagem, por exemplo, uma etapa de pré- enxágue, desengorduramento ou pré-lavagem. Em outra modalidade, um processo de lavagem em múltiplos estágios pode incluir múltiplos enxágues após a lavagem ácida. Em algumas modalidades, o enxágue emprega água deionizada. Ainda em modalidades adicionais, o processo em múltiplos estágios emprega uma etapa de revestimento de conversão ou tratamento e um ou mais enxágues subsequentes opcionais.

[00043] Em ainda outro aspecto, o método para diminuir a toxicidade de um processo de lavagem de um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio, caracterizado por compreender adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida sem íons de fluoreto e com pH ≤ 2,5 uma solução contendo fluoreto neutralizado em uma quantidade suficiente para fornecer a fase de lavagem com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto sem alterar o pH e sem expor trabalhadores a níveis de toxicidade de solução de bifluoreto de amônio ou fluoreto de hidrogênio. Como descrito aqui, a solução de lavagem ácida compreende cerca de 35 a 40% de ácido sulfúrico e cerca de 10 a 15% de surfactante em água a um pH entre 1,5 e 2. O acelerador é como descrito acima.

[00044] Ainda noutro aspecto, portanto, um método para limpar e/ou desoxidar recipientes de alumínio ou de liga de alumínio, sem causar ou gerar níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio, é realizado usando o produto ou kit como descrito aqui.

[00045] Em ainda outro aspecto, um método para limpar e/ou desoxidar os recipientes de alumínio ou de liga de alumínio sem causar ou gerar níveis tóxicos de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio é realizado usando fluoreto de potássio sozinho (a uma concentração de 30% ou menos) no lugar de bifluoreto de amônio ou o acelerador neutro descrito acima. O uso de uma solução KF (fluoreto de potássio) superior a 30% apresenta problemas de toxicidade e estabilidade. O uso de uma solução KF (fluoreto de potássio) muito inferior a 30% requer um excesso considerável da solução para funcionar como um limpador de ácido/removedor de óxido adequado.

[00046] A vantagem dos produtos e métodos descritos aqui é que não há necessidade de mistura adicional da solução de fase de lavagem com ácido sulfúrico, ácido fluorídrico, ou fluoreto de hidrogênio e a mistura e uso no processo de limpeza dos recipientes de alumínio não gera níveis tóxicos de HF (ácido fluorídrico). O risco de perigo causado pelo contato com produtos químicos tóxicos neste ambiente ácido é reduzido significativamente em benefício do trabalhador da fábrica exposto a níveis tóxicos destes compostos.

[00047] O uso do acelerador neutro converte HF (ácido fluorídrico), que está presente no HF (ácido fluorídrico) ou no NH4HF2, ao fluoreto de potássio e água. No pH neutro do acelerador, qualquer HF2 dissocia-se em barreiras neutras de proteção, F- e H+ são liberados no banho da fase 2 ao nível ppm, por exemplo, 5 a 10 ppm. O acelerador neutro aumenta a segurança para o trabalhador, sem diminuir a qualidade do produto de metal de alumínio limpo resultante.

[00048] Em contrapartida, os aditivos frequentemente usados com elevada percentagem de fluoreto de hidrogênio (>20% em peso) ou bifluoreto de amônio para esses usos têm uma elevada toxicidade, exigindo controles de administração e engenharia consideráveis a serem impostos ao processo em múltiplos estágios, com grande risco para o trabalhador. O uso destes componentes gera diretamente as reações: NH4HF2 ↔ NH4+ + [HF2]- . HF2 ↔ H+F- + F-

[00049] Em termos de exposição perigosa aos seres humanos, as diferenças são impressionantes. O uso de uma solução de bifluoreto de amônio com uma elevada percentagem é caracterizada pela advertência de perigo H310 - fatal em contato com a pele, bem como por H301, H331 e H314, acima definidas. O uso do acelerador neutro no processo de limpeza reduz a toxicidade do processo de H301 para H302 (tóxico para nocivo, respectivamente, se ingerido); de H310 para H312 (fatal para prejudicial, respectivamente, se contato com a pele); de H331 para H332, tóxico para nocivo, respectivamente, se inalado) e de H314 a H318 (de causa queimaduras graves na pele e danos oculares graves, para causa danos oculares graves, respectivamente).

[00050] Os exemplos que se seguem são apenas ilustrativos e não se destinam a limitar a presente invenção. Tal como usado nos exemplos seguintes, os termos são definidos como se segue: SOLUÇÃO B refere-se a uma solução de 20% de fluoreto de hidrogênio; SOLUÇÃO C™ refere-se a uma solução contendo 10 a 25% em peso de difluoreto de hidrogênio e amônio (CAS 1341-49-7) e 2,5 a 10% em peso de fluoreto de hidrogênio (CAS Nº 7664-39-3); Acid Cleaner A refere-se a uma solução contendo ácido sulfúrico a uma porcentagem em peso entre 25 a 50% e álcoois C12-13, ramificados e lineares, etoxilados a uma porcentagem em peso de 2,5 a 10%; e

DA-ACP-112 é uma solução (um acelerador neutro da invenção) que contém entre 10% a 20%, em peso, de fluoreto de potássio (CAS nº 7789-23-3) e entre 10% a 20%, em peso, de fluoreto de amônio (CAS nº 12125-01-8) em água. EXEMPLO 1: O ACELERADOR NEUTRO

[00051] Um acelerador neutro à base de fluoreto é projetado para a remoção de óxidos de latas de alumínio preparadas (draw e ironed). É formulado de modo a reduzir a classificação de perigo de H310 (mortal em contato com a pele) para H312 (nocivo em contato com a pele). Este acelerador é produzido pela dissolução do bifluoreto de amônio (cerca de 17% em peso) em água, o que gera HF (ácido fluorídrico), um material perigoso a níveis superiores a 5000ppm. NH4HF2 ↔ NH4+ + [HF2]- e HF2 ↔ H+F- + F-

[00052] Para neutralizar os níveis tóxicos de HF (ácido fluorídrico), a solução de hidróxido de potássio (cerca de 45% em peso em água) é adicionada lentamente ao bifluoreto de amônio dissolvente, enquanto monitora o pH para garantir uma faixa final de 6,0 a 7,0. HF + KOH → KF- + H2O

[00053] A solução de acelerador resultante DA-ACP-112 contém entre 10 e 20%, em peso, de fluoreto de potássio (CAS nº 7789-23- 3) e entre 10 e 20%, em peso, de fluoreto de amônio (CAS nº 12125-01-8) em água. Esta solução tem um pH de 6 a 7, uma densidade relativa de 1,18 e é solúvel em água. É estável em condições normais (isto é, a uma temperatura entre 0 e 50 graus centígrados) e não tem possibilidade de reações perigosas sob condições normais.

[00054] Tentativas de criar um acelerador neutralizado pelo uso de carbonato de sódio em vez de hidróxido de potássio não foram bem sucedidas, levando à determinação de que dióxido de carbono considerável seria produzido e fluoreto de sódio produzido, que não é desejavelmente solúvel em água (dados não mostrados). EXEMPLO 2: ENSAIO DE UM MÉTODO DE LIMPEZA USANDO O

ACELERADOR NEUTRO

[00055] Uma instalação experimental para limpeza de alumínio envolveu os seguintes estágios e produtos: Tabela 1 ESTÁGIO DE PRODUTO Ácido Livre (FA) PROCESSO USADO ESPECIFICAÇÃO ml Ácido Sulfúrico 2,0 – 6,0 Limpador de ácido sulfúrico 4,0 – 10,0 mais 20% de fluoreto de hidrogênio Fluoreto 4,0 – 12,0 ppm (SOLUÇÃO B) água enxágue água enxágue Revestimento de conversão, tal como 0,5 – 1,2 água enxágue(s) água deionizada enxágues (para remover sais) Aperfeiçoador de mobilidade opcional, por exemplo

[00056] Os pontos de ajuste (tempo de adição da SOLUÇÃO B) foram de 15000 m S para o produto de lavagem ácida Acid Cleaner A e 10 segundos por 3000 latas para a SOLUÇÃO B.

[00057] O acelerador do Exemplo 1 (DA-ACP-112) foi colocado na linha no processo de limpeza de latas de alumínio da fábrica e no ponto de ajuste de dosagem (isto é, quanto tempo o acelerador neutro é adicionado à solução de lavagem ácida para manter os níveis apropriados de íons de Fl no banho) foi aumentado de 10 segundos para 12 segundos para permitir o teor reduzido de fluoreto do acelerador sobre a SOLUÇÃO B. A qualidade da lata manteve-se consistente, isto é, a água rompe livre e inspeção visual após o estágio 6.

[00058] Inicialmente, os níveis de ppm de fluoreto diminuíram ligeiramente (Figura 5). Embora ainda dentro dos parâmetros de controle da qualidade, o ponto de ajuste da dose foi aumentado de 12 para 18 para 20 segundos.

[00059] No dia 2 do mesmo ensaio, as latas mantiveram-se livres de ruptura de água (water break) e passaram na inspeção visual, o fluoreto e o ácido livre (FA) mantiveram-se consistentes e dentro dos parâmetros definidos (Figuras 4 e 5). O ponto de ajuste de condutividade do estágio 2 foi elevado para 15500 m S e então para 17000 m S para manter os níveis de FA.

[00060] No dia 3 do mesmo ensaio, as latas permaneceram livres de ruptura de água (water break) sem preocupações de qualidade, o FA e o fluoreto permaneceram constantes. Quando o acelerador foi consumido, a SOLUÇÃO B foi colocada de novo na linha. Os pontos de ajuste de fluoreto foram reduzidos de volta para 10 segundos e o ponto de ajuste do limpador de 16000 mS.

[00061] A partir dos dias 1 a 3 (cerca de 60 horas), foram produzidas latas de 4,62 mm, considerando-se uma taxa de consumo de 51 Kg/mm ou 43 L/mm. Os dados relativos ao consumo são uma estimativa baseada no curto período de tempo de funcionamento e nos dados relativos à produção disponíveis.

[00062] O ponto de ajuste do fluoreto foi aumentado gradualmente durante as primeiras 24 horas de 10 segundos por 3000 latas para 22 segundos. Embora o tempo de dosagem tenha sido mais do que o dobro, os consumos aumentaram apenas ligeiramente. A taxa de dosagem mais elevada foi necessária devido ao menor teor de fluoreto do que a SOLUÇÃO B e ao maior SG, o fluido mais pesado necessitou de mais tempo de dosagem para bombear o volume de líquido necessário.

[00063] Os pontos de ajuste do limpador foram aumentados de 15000 m S para 18000 m S durante a duração do ensaio. Os consumos foram levemente aumentados em relação aos valores históricos. Estes valores são uma estimativa baseada apenas no curto período de tempo de funcionamento e nos valores de produção disponíveis. Prevê-se que outros exemplos produzam estimativas mais precisas.

[00064] O pH permaneceu consistente através do ensaio, entre todos os ensaios.

[00065] A razão do ácido manteve-se consistente ao longo do ensaio (Figura 6).

[00066] A qualidade da lata permaneceu consistente antes, durante e após o ensaio. As amostras de latas obtidas antes do ensaio para comparação tinham visualmente a mesma qualidade que durante o período de ensaio. Os valores de ME permaneceram bem abaixo dos limites de corte antes, durante e depois do período de ensaio. EXEMPLO 3: ENSAIOS LABORATORIAIS ADICIONAIS

[00067] Foram realizados vários ensaios laboratoriais para comparar a eficácia do acelerador neutralizado do Exemplo 1 com - SOLUÇÃO C™, que é um aditivo de limpeza contendo 10 a 25%, em peso, de hidrogendifluoreto de amônio (CAS 1341-49-7) e 2,5 a 10%, em peso, de fluoreto de hidrogênio (CAS nº 7664-39-3). Este produto apresenta classificações de perigo de H310, H314, H301 e H331, entre outras (conforme acima definido).

[00068] Um ensaio laboratorial foi realizado e remoção de óxido de substrato de metal de alumínio lavado em um processo de múltiplos estágios (tal como descrito na Figura 1) usando a solução de ácido sulfúrico Acid Cleaner A (que contém ácido sulfúrico a uma percentagem em peso entre 25 a 50% e álcoois, 02-13, ramificados e lineares, etoxilados a uma porcentagem em peso de 2,5 a 10%) a 1% de diluição misturada com SOLUÇÃO C, uma solução de bifluoreto de amônio ou o acelerador neutro DA- ACP-112 foram medidos. Os resultados são mostrados no gráfico da Figura 2. O gráfico mais à esquerda mostra a percentagem de perda de massa de Al lavada com um controle (barra esquerda) versus a solução ácida sem adição de íon de fluoreto (barra direita). O gráfico do meio mostra a percentagem de perda de massa de Al lavada com um controle, mais a SOLUÇÃO C (barra esquerda) versus a solução ácida com a SOLUÇÃO C adicionada (barra direita). A barra mais à direita mostra que a adição do acelerador neutro ao controle (barra esquerda), bem como à solução ácida (barra direita) produz uma melhor remoção de óxido, além da segurança.

[00069] Porcentagem semelhante de perda de massa dos ensaios de íon de fluoreto foi realizada com novas soluções a 10ppm, 100 ppm e 200ppm. 10 ppm não foi comparável, pois os ensaios foram realizados durante a noite devido a muito pouca alteração de massa. Os resultados são apresentados na tabela abaixo.

Tabela 2 Conc. de íon Perda de massa de óxido de fluoreto (ppm) Controle/S Solução ácida com Solução ácida com em íon F SOLUÇÃO C DA-ACP-112 , , , , , ,

[00070] A realização de um ensaio comparativo de laboratório na lavagem de substratos de metal de Al com a solução de lavagem ácida/acelerador ou a combinação SOLUÇÃO C (ácido livre = 7,1) produziu os resultados ao medir pH versus ppm de íon de fluoreto em uma solução de ácido de ensaio de 7,0 mL), conforme mostrado na Figura 3 e na tabela abaixo.

Tabela 3

SOLUÇÃO C Íon F (ppm) (pH) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

[00071] Um ensaio semelhante comparou o uso da SOLUÇÃO B (uma solução aquosa contendo 10 a 25%, em peso, de fluoreto de hidrogênio (CAS nº 7664-39-3), com classificações de risco H300, H310, H314 e H330, conforme acima definidas, com o uso de ACC-3 ou aditivos DA-ACP-112.

Tabela 4

SOLUÇÃO B SOLUÇÃO C Íon F (ppm) (pH) (pH) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

[00072] Estes ensaios demonstram que o método de limpeza e tratamento de substratos de Al usando um limpador ácido contendo o acelerador neutro produz efeitos comparáveis (e ligeiramente melhores) resulta no uso dos desoxidantes muito mais perigosos em soluções de ácido semelhantes.

EXEMPLO 4: ENSAIO DE UM MÉTODO DE LIMPEZA USANDO O

ACELERADOR NEUTRO

[00073] Uma instalação experimental para limpeza de alumínio envolve os seguintes estágios e produtos: Tabela 5 Estágio de Produto Usado Ácido Livre (FA) ml Processo Ácido Sulfúrico 2,0 – 6,0 FA Limpador de ácido sulfúrico Para fornecer uma mais concentração de íon de fluoreto (a) 20% de fluoreto de entre cerca de hidrogênio SOLUÇÃO B ou 4,0 – 12,0 ppm (b) DA-ACP-112 água enxágue água enxágue revestimento de conversão < 1,2 água enxágue(s) água deionizada enxágues (para remover sais) Aperfeiçoador de mobilidade opcional

[00074] Os pontos de ajuste (tempo de adição da SOLUÇÃO B) são estabelecidos para o produto de lavagem ácida Acid Cleaner A e para a SOLUÇÃO B. Depois que este sistema é usado para um número determinado de latas, o acelerador do Exemplo 1 (DA-ACP-112) é colocado em linha no processo de limpeza da lata de alumínio da fábrica e um ensaio é conduzido do acelerador no processo de múltiplas lavagens. O ponto de ajuste da dosagem

(ou seja, quanto tempo o acelerador neutro é adicionado à solução de lavagem ácida para manter níveis adequados de íons F- no banho) é ligeiramente aumentado para permitir a redução do teor de fluoreto do acelerador sobre a SOLUÇÃO B. A qualidade da lata permanece consistente após o estágio 6. Se o DA-ACP-112 fizer com que os níveis de ppm de fluoreto diminuam dentro dos parâmetros de controle de qualidade, o ponto de ajuste da dosagem será aumentado para fornecer uma exposição um pouco mais longa à solução ácida que contém o acelerador.

[00075] Espera-se que o fluoreto e o ácido livre (FA) permaneçam consistentes e dentro dos parâmetros estabelecidos. O ponto de ajuste de condutividade do estágio 2 é aumentado, se necessário, para manter os níveis de FA. As taxas de consumo de íon F-são determinadas como uma estimativa baseada no tempo de funcionamento e nos valores de produção.

[00076] É provável que seja necessária uma taxa de dosagem mais alta devido ao menor teor de fluoreto e maior SG do DA-ACP-112 em comparação com a SOLUÇÃO B. Fluidos mais pesados requerem mais tempo de dosagem para bombear o volume necessário de líquido. Pontos de ajuste do limpador são elevados ao longo da duração do ensaio.

[00077] Prevê-se que os consumos de F aumentem ligeiramente sobre os valores históricos; o pH permanece consistente; a razão de ácido permanece consistente e a qualidade pode permanecer consistente antes, durante e após a exposição ao DA-ACP-112. Prevê-se que as amostras colhidas antes do ensaio, por exemplo, quando a SOLUÇÃO B é usada para comparação, sejam visualmente da mesma qualidade do que durante o período de ensaio. Espera-se que os valores de ME permaneçam abaixo dos limites de corte antes, durante e depois do período de ensaio. EXEMPLO 5: ENSAIO DE DUAS SEMANAS

[00078] DA-ACP-112 é um acelerador neutro à base de fluoreto para a remoção de óxidos de latas de alumínio preparadas (draw e ironed). DA- ACP-112 é formulado para não ser tóxico e reduzir a taxa de risco de H310

(fatal em contato com a pele) com a SOLUÇÃO B/3 para H312 (nocivo em contato com a pele).

[00079] Os objetivos deste ensaio foram substituir a SOLUÇÃO B na linha 3 (50cl) pela DA-ACP-112, monitorar o processo e latas para ácido livre, ácido total e razão de ácido, fluoreto (ppm), visual, qualidade da lata e taxas cáusticas.

[00080] Os parâmetros da linha 3 foram: Tabela 6 Parâmetros de LINHA 3 Produto Especificação de FA mL Estágio 1 Ácido Sulfúrico 2,0 – 6,0 Estágio 2 Limpador Ácido 4,0 – 10,0 A/SOLUÇÃO B Fluoreto 4,0 – 12,0 ppm Estágio 3A Estágio 3B Estágio 4 0,5 – 1,2 Estágio 5 Estágio 6 água DI Estágio 7

[00081] Os pontos de ajuste (tempo de adição da SOLUÇÃO B) foram 13450mS para o produto de lavagem ácida Acid Cleaner A e 11 segundos por 3000 latas para SOLUÇÃO B.

[00082] DA-ACP-112 foi colocado na linha às 11:00h (AM) do dia 1, o ponto de ajuste de dosagem foi aumentado de 11 segundos para 15 segundos para permitir o teor reduzido de fluoreto DAACP-1 12 sobre a SOLUÇÃO B. A qualidade da lata manteve-se consistente, sem ruptura de água (water break) e ensaio de limpeza com o dedo (clear finger wipe test) do estágio 6. Inicialmente, os níveis de ppm de fluoreto diminuíram ligeiramente (Figura 7). Embora ainda dentro dos parâmetros de controle de qualidade, o ponto de ajuste da dosagem foi aumentado de 15 para 18 segundos.

[00083] No dia 2, as latas mantiveram-se sem ruptura de água (water break) e ensaio de limpeza com o dedo (clear finger wipe test), fluoreto e o FA mantiveram-se consistentes e dentro dos parâmetros estabelecidos (Figuras 7 e 8). O ponto de ajuste de condutividade do estágio 2 precisava ser aumentado para 14200mS e, em seguida, para 14800mS e, finalmente, para 15500mS para manter os níveis de ácido livre. O ponto de ajuste do fluoreto foi ajustado para cima e para baixo várias vezes entre 14 e 18 segundos antes de se estabelecer em 15 segundos por 3000 latas.

[00084] Nos dias 3 a 7, as latas permaneciam sem ruptura de água (water break) sem preocupações de qualidade, o FA e o fluoreto permaneciam constantes. O ponto de ajuste do limpador aumentou para 16200mS. O ponto de ajuste do fluoreto permaneceu em 15s por 3000 latas.

[00085] Nos dias 8 a 12, as latas permaneciam sem ruptura de água (water break) sem preocupações de qualidade, o FA e o fluoreto permaneciam constantes. O ponto de ajuste do limpador permaneceu em 16200mS. O ponto de ajuste do fluoreto permaneceu em 15s por 3000 latas.

[00086] Nos dias 13 a 15, fluoreto e ácido livre foram ligeiramente aumentados para ajudar a reduzir o acúmulo de alumínio sobre os mandris decoradores. Neste momento, não se pensa que esta questão estivesse relacionada com produtos, mas terá um pouco de impacto nos consumos durante o período de ensaio.

[00087] As taxas cáusticas foram medidas antes do ensaio usando a SOLUÇÃO B como fonte de fluoreto e durante o ensaio usando DA- ACP-112 como fonte de fluoreto.

Os resultados estão abaixo, nenhuma diferença discernível foi encontrada.

Tabela 7

Fonte de Antes da Após a Perda de peso IDLata Fluoreto pesagem (g) pesagem (g) (mg)

C1 SOLUÇÃO B 12,4500 12,4455 4,5

C2 SOLUÇÃO B 12,6217 12,6176 4,1

C4 SOLUÇÃO B 12,6339 12,6297 4,2

C5 SOLUÇÃO B 12,5950 12,5911 3,9

C6 SOLUÇÃO B 12,6314 12,6276 3,8

MÉDIA 4,1

Tabela 8

IDLata Fonte de Antes da Após a Perda de peso Fluoreto pesagem (g) pesagem (g) (mg) C1 DA-ACP-112 12,4260 12,4213 4,7

C2 DA-ACP-112 12,6174 12,6129 4,5

C3 DA-ACP-112 12,4104 12,4068 3,6

C5 DA-ACP-112 12,5152 12,5115 3,7

C7 DA-ACP-112 12,4374 12,4334 4,0

MÉDIA 4,1

[00088] O consumo de DA-ACP-112 durante todo o ensaio foi de 43 Kg/M em comparação com a média do mês anterior de 33 kg/M na SOLUÇÃO B. Os consumos eram aproximadamente 30% mais elevados do que a SOLUÇÃO B.

[00089] O ponto de ajuste do fluoreto foi aumentado gradualmente nas primeiras 48 horas de 11s por 3000 latas para 18s antes de finalmente se estabelecer em 15s por 3000 latas. O tempo de dosagem foi aproximadamente 26% mais elevado do que quando se usou a SOLUÇÃO B.

[00090] Os pontos de ajuste do limpador foram aumentados de 13450mS para 16200mS durante a duração do ensaio. Os consumos aumentaram ligeiramente a 114Kg/M em comparação com a média do mês anterior de 97Kg/M.

[00091] É realizado mais trabalho de laboratório sobre a necessidade de um ponto de ajuste do limpador mais elevado.

[00092] A razão de ácido diminuiu ligeiramente durante o ensaio (Figura 9). O ácido total diminuiu de cerca de 30mls para cerca de 26/27mls, apesar de manter os níveis de ácido livre. Realiza-se um novo trabalho laboratorial sobre os valores de ácido total reduzidos observados.

[00093] A qualidade da lata permaneceu consistente antes, durante e após o ensaio, as amostras de lata colhidas antes do ensaio para comparação tinham visualmente a mesma qualidade que durante o período do ensaio. Os valores de classificação do esmalte permaneceram bem abaixo dos limites de corte antes, durante e após o ensaio, com uma média do lote de 0,32MA antes do ensaio e 0,33MA durante o ensaio com pesos de laca de categoria 1 usando o spray de laca interno AQUALURE 900.

[00094] Em conclusão, durante o ensaio de 14 dias, o DA-ACP- 112 produziu latas de igual qualidade à SOLUÇÃO B, sem aumento nas leituras de ME ou alteração na aparência visual da lata final. O DA-ACP-112 pode substituir a SOLUÇÃO B ou a SOLUÇÃO C e reduzir significativamente a exposição de trabalhadores ao ácido fluorídrico tóxico.

[00095] A SOLUÇÃO B ou a SOLUÇÃO C podem ser substituídas sem alteração dos parâmetros de controle de qualidade ou dos métodos laboratoriais. EXEMPLO 6: SOLUÇÃO KF (FLUORETO DE POTÁSSIO)

[00096] Num outro ensaio, semelhante ao descrito no Exemplo 2, foi usada uma solução KF (fluoreto de potássio) de 30% em vez da SOLUÇÃO B ou da SOLUÇÃO C ou o DA-ACP-112para causticar amostras de alumínio. Uma solução de 1% do limpador foi feita e 100 e 200 pppm de várias fontes de fluoreto adicionados.

[00097] As taxas cáusticas foram medidas antes do ensaio usando um controle (sem íon de fluoreto), bifluoreto de amônio como fonte de fluoreto ou fluoreto de potássio como fonte de fluoreto. Testes cáusticos foram realizados para comparar a perda de alumínio sob estas condições. O gráfico de barras da Figura 10 resume os resultados. Em cada ensaio, a barra mais à esquerda representa a concentração de 100 ppm do fluoreto e a barra mais à direita representa 200 ppm do fluoreto. As taxas cáusticas foram medidas e resumidas na Figura 10. A Figura 10 demonstra que a solução KF (fluoreto de potássio) atinge remoção de óxido semelhante às taxas cáusticas ligeiramente mais elevadas em comparação.

[00098] A solução de 30% de KF (fluoreto de potássio) tem benefícios de baixa toxicidade similares ao acelerador neutro; mas o acelerador neutro é mais benéfico para reduzir a toxicidade em práticas industriais comuns. A opção KF (fluoreto de potássio) é útil em situações em que a instalação de águas residuais dos clientes não pode processar o amônio ou em que as regulamentações locais limitam a descarga de amônio. O uso de KF (fluoreto de potássio) por si só permite que o método ocorra na ausência de íons de amônio. No entanto, uma desvantagem do KF (fluoreto de potássio) sozinho é o volume e despesa em contraste com o acelerador neutro.

[00099] Todas as publicações e pedidos de patente citados neste relatório descritivo, especificamente o pedido de patente provisória dos

EUA nº 62/593650, depositado em 1º de dezembro de 2017, são aqui incorporados por referência.

Embora a invenção tenha sido descrita com referência a modalidades particulares, será apreciado que as modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito da invenção.

Tais modificações estão destinadas a enquadrarem-se no escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de lavagem em múltiplos estágios para limpar um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio, caracterizado por compreender: adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto e com pH ≤ 2,5 uma solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado numa quantidade suficiente para fornecer a solução de fase de lavagem resultante com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto sem alterar o pH e sem expor seres humanos a níveis aumentados de fluoreto de hidrogênio ou bifluoreto de amônio tóxicos para seres humanos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda pulverizar a solução de fase de lavagem contendo íon de fluoreto resultante no recipiente para remover contaminantes e óxidos do recipiente.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela pulverização ser conduzida a uma temperatura de cerca de 50 a 60°C durante cerca de 30 a 190 segundos.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela solução de lavagem ácida compreender cerca de 1% de diluição de uma solução concentrada de cerca de 30 a 50% de ácido sulfúrico e cerca de 4 a 20% de surfactante em água.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de acelerador é uma solução aquosa de bifluoreto de amônio, estável e neutralizada, em que a referida solução é estável entre 0 a 50°C e tem um pH entre e incluindo cerca de 6 a 7.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela solução de bifluoreto de amônio ser estabilizada com hidróxido de potássio.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a solução de acelerador é preparada por uma mistura de uma solução de cerca de 17% em peso de bifluoreto de amônio em água e uma solução de cerca de 45% em peso de hidróxido de potássio em água, que é adicionada até todo HF (ácido fluorídrico) estar neutralizado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela referida solução de acelerador conter cerca de 10 a 20%, inclusive, em peso de fluoreto de potássio e cerca de 10 a 20%, inclusive, em peso de fluoreto de amônio em água.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela referida solução de acelerador conter cerca de 18% em peso de fluoreto de potássio e cerca de 11%, inclusive, em peso de fluoreto de amônio em água.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solução de fase de lavagem contendo íon de fluoreto é enxaguada do recipiente com contaminantes orgânicos e inorgânicos.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por não requerer mistura adicional da solução da fase de lavagem com, ou expor seres humanos a, ácido fluorídrico ou bifluoreto de amônio.

12. Método para reduzir a toxicidade de um processo de lavagem de um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio, caracterizado por compreender adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida sem íons de fluoreto e com pH ≤ 2,5 uma solução de acelerador contendo fluoreto neutralizado em uma quantidade suficiente para fornecer a fase de lavagem com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto sem alterar o pH e sem expor trabalhadores a níveis de toxicidade aumentados de ácido fluorídrico ou solução de bifluoreto de amônio.

13. Produto ou kit para limpar recipientes de alumínio ou de ligas de alumínio, caracterizado por compreender: (a) um primeiro recipiente compreendendo uma solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto; (b) um segundo recipiente compreendendo um acelerador estável, uma solução contendo bifluoreto de amônio neutralizado com um pH entre cerca de 6 a 7, inclusive; em que a mistura de (b) com (a) forma uma composição de limpeza que remove contaminantes orgânicos e inorgânicos dos referidos recipientes e reduz a exposição de trabalhadores a níveis tóxicos de ácido fluorídrico ou bifluoreto de amônio.

14. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a solução (a) é um concentrado compreendendo cerca de 30 a 50% em peso, inclusive, de ácido sulfúrico e cerca de 10 a 15%, inclusive, de surfactante em água.

15. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a solução (b) é uma solução aquosa de bifluoreto de amônio, neutralizada, em que a referida solução é estável entre 0 a 50°C e tem um pH entre cerca de 6 a 7, inclusive.

16. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pela solução de bifluoreto de amônio ser estabilizada com hidróxido de potássio.

17. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a solução de acelerador é formada misturando- se uma solução de cerca de 17% em peso de bifluoreto de amônio em água e uma solução de cerca de 45% em peso de hidróxido de potássio em água, que é adicionada até todo o HF (ácido fluorídrico) ser neutralizado.

18. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pela referida solução de acelerador conter cerca de 10 a 20%, inclusive, em peso de fluoreto de potássio e cerca de 10 a 20%, inclusive, em peso de fluoreto de amônio em água.

19. Produto ou kit, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela referida solução de acelerador conter cerca de 18%, inclusive, em peso de fluoreto de potássio e cerca de 11%, inclusive, em peso de fluoreto de amônio em água.

20. Método para limpar e/ou desoxidar recipientes de alumínio ou de liga de alumínio sem causar ou gerar níveis tóxicos aumentados de ácido fluorídrico ou bifluoreto de amônio, caracterizado por compreender usar o produto ou kit conforme definido em qualquer uma das reivindicações 13 a 19.

21. Método de lavagem em múltiplos estágios para limpar um recipiente de alumínio ou de liga de alumínio, caracterizado por compreender: adicionar a uma solução de fase de lavagem ácida, sem íons de fluoreto e com pH ≤ 2,5 uma solução de fluoreto de potássio de cerca de 30% numa quantidade suficiente para fornecer a solução de fase de lavagem resultante com entre 3 e 15 ppm de íon de fluoreto sem alterar o pH.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por ser executado na ausência de íons de amônio.