Procédé de séchage de pièces métalliques humides La présente invention concerne le séchage de piè ces métalliques, et plus particulièrement l'élimination de l'eau qui recouvre la surface de ces pièces après leur traitement en milieu aqueux.
Cette opération est réalisée en mettant les pièces humides en contact avec un solvant organique conte nant un agent tensioactif.
Il est bien connu d'utiliser dans ce but un solvant organique chloré contenant divers agents tensioactifs tels que les sels alcalins d'acides résiniques ou d'aci des gras (brevet allemand No 653762) ou ales sels sodi ques des produits de saponification des sulfochlorures de paraffines (brevet allemand No 9204l9). Cepen dant, pour être efficaces, les bains de séchage conte nant ces agents tensioactifs doivent rester exempts d'eau.
Il faut, par conséquent, opérer à l'ébullition et prolonger le séchage jusqu'à ce que toute l'eau con tenue dans le bain soit éliminée par distillation azéo- tropique. Par contre, l'emploi d'agents tensioactifs cationiques (brevet belge No 569925) permettrait de sécher des pièces métalliques sans qu'il soit néces saire d'éliminer simultanément l'eau contenue dans le bain; d'où la possibilité de travailler plus rapi dement et à plus basse température. Néanmoins, très peu de sels d':amrnonium cationïiq es se sont révélés efficaces.
On a découvert à présent qu'il est possible d'ob tenir de bons résultats en ajoutant, pour le séchage, à l'hydrocarbure chloré, des catégories particulières d'agents tensioactifs anioniques. Outre une bonne efficacité, ces agents présentent souvent l'avantage d'être moins corrosifs vis-à-vis des métaux que les agents tensioactifs déjà préconisés.
L'invention, décrite plus en détail ci-après, réside dans un procédé de séchage de pièces métalliques con- sistant à mettre ces pièces en contact avec un solvant organique chloré contenant, en solution, une petite quantité d'un agent tensioactif anionique choisi dans l'une des trois classes ci-après - les composés phénolsu!lfonés alkyl- ou alkylaryl- substitués, - les dérivés sulfonés d'esters d'acides dicarboxyli- ques à bas poids moléculaire,
- les mélanges comprenant un alkylarylsulfonate et un alkylarylpolyéthylèneglycol éther.
Parmi les composés alkylarylphénol sulfonés uti lisables, on peut citer les monoéthylphénylphénol monosu,lfonates de potassium, d'ammonium ou de guanidine.
Dans la catégorie des dérivés sulfonés d'esters d'acides dicarboxyliques à bas poids moléculaire, on comprend notamment les sels sodiques des acides sulfodicarboxyliques et des acides dioctylsulfosuccini- que ou diheptylsulfosuccinique, ainsi que files produits à base de sulfosuccinate de dioctyle.
Les quantités d'agents tensioactifs anioniques in troduites dans le bain de séchage peuvent varier entre 0,01 et 5 g par Kg de solution. Les meilleurs résultats sont obtenus en opérant avec 0,1à 2 g d'agent tensio actif par Kg de solution.
En tant que solvant organique chloré, on utilise de -préférence le trichloréthylène et le perchloréthy- lène. On peut cependant employer tout autre solvant organique chloré dans lequel les agents tensioactifs anioniques précités sont solubles.
Ce procédé est applicable au séchage de petits objets métalliques tels que pièces d'horlogerie, de joaillerie, de quincaillerie, etc., mais également au séchage de pièces métalliques de grandes dimensions
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telles que des panneaux métalliques préparés par phosphatation pour l'émaillage ou la peinture.
Des essais comparatifs de séchage ont été effec tués sur des éprouvettes d'acier parfaitement propres (5 X 10 X 1 mm), mouillées par trempage dans l'eau de ville et ensuite immergées dans un bain, soit bouil lant, soit, pour certains essais, chauffé à 500 C, de trichloréthylène ou de perchloréthylène contenant 1 g d'agent tensioactif par Kg de solution. Les essais ont été effectués sur une solution telle qu'elle (t. q.) ne contenant pas d'eau au départ et sur une solution con tenant 20 g d'eau par Kg.
Les résultats de ces essais sont consignés dans le tableau 1.
Ce tableau fait ressortir que les agents tensioactifs anioniques des catégories spécifiées dans l'invention conduisent à un séchageplus rapide que les sels sodi ques des produits de saponification des sulfochlorures de paraffines et que la plupart des sels d'ammonium. Par ailleurs, on a constaté que les agents tensio- actifs conformes à l'invention sont moins agressifs vis-à-vis des métaux, ce qui constitue un avantage non négligeable, compte tenu des domaines d'application du procédé suivant l'invention.
Ce fait est mis en re lief par le tableau 2, qui rend compte d'essais réalisés sur des éprouvettes (50 X 12 X 1,5 mm) en acier Thomas laminé, préalablement décapées à froid dans d'acide nitrique, neutralisées, rincées et séchées. Les essais ont consisté à déterminer des pertes en poids (g/m2) subies par ;les éprouvettes lorsqu'elles sont pla cées pendant une semaine dans une atmosphère satu rée en humidité et trempées à mi-hauteur, à tempéra ture ambiante et sous éclairage naturel, dans un bain de trichloréthylène ou de perchloréthylène contenant 1 g d'agent tensioactif par Kg de solution.
En fin d'essai, les éprouvettes sont décapées catholiquement dans l'acide sulfurique 5 N, à 60-650 C, avec une den sité de courant de 10 A/dm2.
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<I>Tableau <SEP> 2</I>
<tb> Trichloréthylène <SEP> Perchloréthylène
<tb> Agent <SEP> tensioactif <SEP> ajouté <SEP> (1 <SEP> g/Kg <SEP> solution)
<tb> (perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> de <SEP> l'éprouvette, <SEP> g/m2)
<tb> néant <SEP> <B>------</B> <SEP> .. <SEP> .... <SEP> ..... <SEP> .. <SEP> <B>-- <SEP> -------- <SEP> -------</B> <SEP> ........ <SEP> .135 <SEP> 13,9
<tb> Sel <SEP> sodique <SEP> d'un <SEP> produit <SEP> de <SEP> saponification <SEP> de <SEP> sulfochlorure <SEP> de
<tb> paraffine <SEP> <B>............</B> <SEP> ........... <SEP> ......
<SEP> 61,3 <SEP> <I>Sels <SEP> d'ammonium <SEP> cationiques</I>
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> dicocodiméthylammonium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 87,2 <SEP> 73,1
<tb> Sel <SEP> de <SEP> cocoamine <SEP> et <SEP> d'acide <SEP> acétique <SEP> ....... <SEP> .. <SEP> <B>-------</B> <SEP> 48,0 <SEP> . <SEP> 48,0 <SEP> 28,0
<tb> Stéaramide <SEP> propyl <SEP> diméthyl <SEP> (3 <SEP> hydroxyéthylammoniu@m <SEP> nitrate. <SEP> . <SEP> 64,9
<tb> Condensat <SEP> de <SEP> 2 <SEP> modes <SEP> d'oxyde <SEP> d'éthylène <SEP> et <SEP> de <SEP> cocoamine <SEP> pri- <SEP> 23,1 <SEP> 6,0
<tb> maire <SEP> ............._.<B>--</B> <SEP> . <SEP> ..... <SEP> ... <SEP> <B>---</B>
<tb> Sel <SEP> d'ammonium <SEP> quaternaire <SEP> polyéthoxylé <SEP> (2 <SEP> éthoxy) <SEP> ..
<SEP> ..103,1
<tb> Sel <SEP> d'ammonium <SEP> quaternaire <SEP> polyéthoxylé <SEP> (15 <SEP> éthoxy) <SEP> .. <SEP> ... <SEP> ... <SEP> .. <SEP> .. <SEP> 95,8
<tb> <I>Composés <SEP> phénolsulfonés <SEP> alkyl- <SEP> ou <SEP> alkylaryl-substitués:</I>
<tb> Monoéthylphénylphénol <SEP> monosulfonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> .. <SEP> 81,3 <SEP> 12,1
<tb> Monoéthylphénylphénol <SEP> monosulfonate <SEP> d'ammonium..-.... <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> ... <SEP> 16,3 <SEP> 5,4
<tb> Monoéthylphénylphénol <SEP> monosulfonate <SEP> de <SEP> guanidine <SEP> <B>_...</B> <SEP> _87,8 <SEP> 4,8
<tb> Alkylphénol <SEP> suffoné<B>------- <SEP> ----------------</B> <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> .. <SEP> <B>---------- <SEP> --------</B> <SEP> ....... <SEP> ..
<SEP> 21,2 <SEP> 3,6
<tb> <I>Dérivés <SEP> sulfonés <SEP> d'esters <SEP> d'acides <SEP> dicarboxyliques <SEP> à <SEP> bas <SEP> poids <SEP> molé-</I>
<tb> <I>culaire</I>
<tb> Dioctylsulfosuccinate <SEP> sodique <SEP> ..._ <SEP> .. <SEP> . <SEP> 11,8 <SEP> 1,6
<tb> Dihoptylsulfosuccinate <SEP> sodique <SEP> . <SEP> . <SEP> .... <SEP> .. <SEP> .... <SEP> 81,0 <SEP> 11,6
<tb> Sel <SEP> de <SEP> sodium <SEP> d'un <SEP> acide <SEP> sulfodicarboxylique <SEP> ....... <SEP> . <SEP> ... <SEP> .. <SEP> . <SEP> 11,8 <SEP> 3,1
<tb> Sulfosuccinate <SEP> de <SEP> dioctyle <SEP> ... <SEP> ............ <SEP> .... <SEP> . <SEP> .. <SEP> . <SEP> . <SEP> .. <SEP> . <SEP> .. <SEP> ....28,1 <SEP> 1,1
<tb> Sulfosuccinate <SEP> + <SEP> alkylbenzènesulfonate <SEP> <B>- <SEP> ----------</B> <SEP> ..... <SEP> ..
<SEP> <B>------------ <SEP> -------</B> <SEP> 4,6 <SEP> 14,0
<tb> Alkylarylsulfonate <SEP> -I- <SEP> alkylarylpolyéthylèneglycol <SEP> éther <SEP> <B>---- <SEP> -------</B> <SEP> .<B>----</B> <SEP> .... <SEP> 69,9 <SEP> 12,7 L'agressivité relative .de certains agents tensioactifs des catégories faisant l'objet de l'invention peut être réduite dans de très grandes proportions en ajoutant de d'oléate de potassium à raison -de 0,1 g par Kg.
Ce résultat ressort tes données suivantes
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<I>Tableau <SEP> 3</I>
<tb> Agent <SEP> tensioactif <SEP> Trichloréthylène <SEP> Perchloréthylène
<tb> (perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> de <SEP> l'éprouvette, <SEP> g/m2)
<tb> Monoéthylphénylphénol <SEP> monosulfonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>.... <SEP> ............ <SEP> .... <SEP> . <SEP> .. <SEP> 81,3</B> <SEP> 12,1
<tb> idem <SEP> -I- <SEP> oiéate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>------------- <SEP> -------</B> <SEP> ..<B>------</B> <SEP> ........ <SEP> . <SEP> _. <SEP> . <SEP> ........ <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> 1,5 <SEP> 3,2
<tb> Dioctylsulfo.sucoinate <SEP> sodique <SEP> .........._.._._...._......_..._....__......_..._........._............_ <SEP> 11,8 <SEP> 1,6
<tb> idem <SEP> -f- <SEP> oléate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> ........................._._..........................................._.. <SEP> 5,0 <SEP> 1,l L'oléate de cadmium, ou tout autre savon métallique suffisamment soluble dans la composition, pour rait remplacer l'oléate de potassium en tant qu'inhibiteur de corrosion.
Method for Drying Wet Metal Parts The present invention relates to the drying of metal parts, and more particularly the elimination of the water which covers the surface of these parts after their treatment in aqueous medium.
This is done by bringing the wet parts into contact with an organic solvent containing a surfactant.
It is well known to use for this purpose a chlorinated organic solvent containing various surfactants such as alkali salts of resin acids or fatty acids (German Patent No. 653762) or ales sodium salts of the products of saponification of sulfochlorides. paraffins (German patent No 920419). However, to be effective, drying baths containing these surfactants must be kept free of water.
It is therefore necessary to operate at the boiling point and to prolong the drying until all the water contained in the bath is removed by azeotropic distillation. On the other hand, the use of cationic surfactants (Belgian patent No. 569925) would allow metal parts to be dried without it being necessary to simultaneously remove the water contained in the bath; hence the possibility of working faster and at a lower temperature. However, very few cationic ammonium salts have been found to be effective.
It has now been found that it is possible to obtain good results by adding special classes of anionic surfactants to the chlorinated hydrocarbon for drying. In addition to good efficiency, these agents often have the advantage of being less corrosive to metals than the surfactants already recommended.
The invention, described in more detail below, resides in a process for drying metal parts consisting in bringing these parts into contact with a chlorinated organic solvent containing, in solution, a small quantity of a selected anionic surfactant. in one of the three classes below - alkyl- or alkylaryl- substituted phenol sulfonated compounds, - low molecular weight dicarboxylic acid ester sulfonated derivatives,
- mixtures comprising an alkylarylsulphonate and an alkylarylpolyethylene glycol ether.
Among the sulfonated alkylarylphenol compounds which can be used, mention may be made of monoethylphenylphenol monosu, potassium, ammonium or guanidine lfonates.
In the category of sulfonated derivatives of esters of low molecular weight dicarboxylic acids, it includes in particular the sodium salts of sulfodicarboxylic acids and of dioctylsulfosuccinic or diheptylsulfosuccinic acids, as well as products based on dioctyl sulfosuccinate.
The amounts of anionic surfactants introduced into the drying bath can vary between 0.01 and 5 g per kg of solution. The best results are obtained by operating with 0.1 to 2 g of surfactant per kg of solution.
As chlorinated organic solvent, trichlorethylene and perchlorethylene are preferably used. However, any other chlorinated organic solvent can be used in which the aforementioned anionic surfactants are soluble.
This process is applicable to the drying of small metal objects such as timepieces, jewelry, hardware, etc., but also to the drying of large metal parts.
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such as metal panels prepared by phosphating for enameling or painting.
Comparative drying tests were carried out on perfectly clean steel test pieces (5 X 10 X 1 mm), wetted by soaking in tap water and then immersed in a bath, either boiling or, for some. tests, heated to 500 C, of trichlorethylene or perchlorethylene containing 1 g of surfactant per kg of solution. The tests were carried out on a solution such as it (t. Q.) Not containing water at the start and on a solution containing 20 g of water per kg.
The results of these tests are shown in Table 1.
This table shows that the anionic surfactants of the categories specified in the invention lead to more rapid drying than the sodium salts of the saponification products of paraffin sulfochlorides and than most ammonium salts. Furthermore, it has been observed that the surfactants in accordance with the invention are less aggressive towards metals, which constitutes a non-negligible advantage, taking into account the fields of application of the process according to the invention.
This fact is highlighted by Table 2, which reports tests carried out on test pieces (50 X 12 X 1.5 mm) in rolled Thomas steel, previously cold pickled in nitric acid, neutralized, rinsed. and dried. The tests consisted in determining the losses in weight (g / m2) undergone by the test pieces when they are placed for a week in an atmosphere saturated with humidity and soaked at mid-height, at room temperature and under lighting. natural, in a trichlorethylene or perchlorethylene bath containing 1 g of surfactant per kg of solution.
At the end of the test, the test pieces are catholically pickled in 5 N sulfuric acid, at 60-650 C, with a current density of 10 A / dm2.
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<I> Table <SEP> 2 </I>
<tb> Trichlorethylene <SEP> Perchlorethylene
<tb> Agent <SEP> surfactant <SEP> added <SEP> (1 <SEP> g / Kg <SEP> solution)
<tb> (<SEP> loss of <SEP> weight <SEP> of <SEP> specimen, <SEP> g / m2)
<tb> none <SEP> <B> ------ </B> <SEP> .. <SEP> .... <SEP> ..... <SEP> .. <SEP> <B > - <SEP> -------- <SEP> ------- </B> <SEP> ........ <SEP> .135 <SEP> 13.9
<tb> Sodium <SEP> salt <SEP> of a <SEP> product <SEP> of <SEP> saponification <SEP> of <SEP> sulfochloride <SEP> of
<tb> paraffin <SEP> <B> ............ </B> <SEP> ........... <SEP> ......
<SEP> 61.3 <SEP> <I> Cationic <SEP> ammonium salts <SEP> </I>
<tb> <SEP> dicocodimethylammonium <SEP> chloride <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 87.2 <SEP> 73.1
<tb> Salt <SEP> of <SEP> cocoamine <SEP> and <SEP> of acetic acid <SEP> <SEP> ....... <SEP> .. <SEP> <B> --- ---- </B> <SEP> 48.0 <SEP>. <SEP> 48.0 <SEP> 28.0
<tb> Stearamid <SEP> propyl <SEP> dimethyl <SEP> (3 <SEP> hydroxyethylammoniu @ m <SEP> nitrate. <SEP>. <SEP> 64.9
<tb> Condensate <SEP> of <SEP> 2 <SEP> modes <SEP> of ethylene oxide <SEP> <SEP> and <SEP> of <SEP> cocoamine <SEP> pri- <SEP> 23, 1 <SEP> 6.0
<tb> mayor <SEP> ............._. <B> - </B> <SEP>. <SEP> ..... <SEP> ... <SEP> <B> --- </B>
<tb> Polyethoxylated <SEP> quaternary <SEP> ammonium salt <SEP> <SEP> (2 <SEP> ethoxy) <SEP> ..
<SEP> ..103.1
<tb> Polyethoxylated <SEP> quaternary ammonium <SEP> <SEP> <SEP> (15 <SEP> ethoxy) <SEP> .. <SEP> ... <SEP> ... <SEP> .. <SEP> .. <SEP> 95.8
<tb> <I> <SEP> phenolsulfonated <SEP> alkyl- <SEP> or <SEP> alkylaryl-substituted compounds: </I>
<tb> Monoethylphenylphenol <SEP> potassium <SEP> monosulfonate <SEP> <SEP> .. <SEP> 81.3 <SEP> 12.1
<tb> Monoethylphenylphenol <SEP> ammonium <SEP> monosulfonate ..-.... <SEP> .. <SEP> ...... <SEP> ... <SEP> 16.3 <SEP> 5.4
<tb> Monoethylphenylphenol <SEP> <SEP> guanidine <SEP> monosulfonate <SEP> <B> _... </B> <SEP> _87.8 <SEP> 4.8
<tb> Alkylphenol <SEP> suffonated <B> ------- <SEP> ---------------- </B> <SEP> .. <SEP>. ..... <SEP> .. <SEP> <B> ---------- <SEP> -------- </B> <SEP> ...... . <SEP> ..
<SEP> 21.2 <SEP> 3.6
<tb> <I> Sulfonated <SEP> derivatives <SEP> of <SEP> esters of <SEP> dicarboxylic acids <SEP> to <SEP> low <SEP> weight <SEP> mol- </I>
<tb> <I> cular </I>
<tb> Dioctylsulfosuccinate <SEP> sodium <SEP> ..._ <SEP> .. <SEP>. <SEP> 11.8 <SEP> 1.6
<tb> Dihoptylsulfosuccinate <SEP> sodium <SEP>. <SEP>. <SEP> .... <SEP> .. <SEP> .... <SEP> 81.0 <SEP> 11.6
<tb> Sodium <SEP> <SEP> salt <SEP> of a <SEP> sulfodicarboxylic acid <SEP> <SEP> ....... <SEP>. <SEP> ... <SEP> .. <SEP>. <SEP> 11.8 <SEP> 3.1
<tb> Sulfosuccinate <SEP> of <SEP> dioctyl <SEP> ... <SEP> ............ <SEP> .... <SEP>. <SEP> .. <SEP>. <SEP>. <SEP> .. <SEP>. <SEP> .. <SEP> .... 28.1 <SEP> 1.1
<tb> Sulfosuccinate <SEP> + <SEP> alkylbenzenesulfonate <SEP> <B> - <SEP> ---------- </B> <SEP> ..... <SEP> ..
<SEP> <B> ------------ <SEP> ------- </B> <SEP> 4.6 <SEP> 14.0
<tb> Alkylarylsulfonate <SEP> -I- <SEP> alkylarylpolyethylene glycol <SEP> ether <SEP> <B> ---- <SEP> ------- </B> <SEP>. <B> - --- </B> <SEP> .... <SEP> 69.9 <SEP> 12.7 The relative aggressiveness .de certain surfactants of the categories which are the subject of the invention can be reduced in very large proportions by adding potassium oleate at a rate of 0.1 g per kg.
This result shows your following data
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<I> Table <SEP> 3 </I>
<tb> Agent <SEP> surfactant <SEP> Trichlorethylene <SEP> Perchlorethylene
<tb> (<SEP> loss of <SEP> weight <SEP> of <SEP> specimen, <SEP> g / m2)
<tb> Monoethylphenylphenol <SEP> potassium <SEP> monosulfonate <SEP> <SEP> <B> .... <SEP> ............ <SEP> .... <SEP >. <SEP> .. <SEP> 81.3 </B> <SEP> 12.1
<tb> same as <SEP> -I- <SEP> oiéate <SEP> of <SEP> potassium <SEP> <B> ------------- <SEP> ------ - </B> <SEP> .. <B> ------ </B> <SEP> ........ <SEP>. <SEP> _. <SEP>. <SEP> ........ <SEP>. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 1.5 <SEP> 3.2
<tb> Dioctylsulfo.sucoinate <SEP> sodium <SEP> .........._.._._...._......_..._....__ ......_..._........._............_ <SEP> 11.8 <SEP> 1.6
<tb> idem <SEP> -f- <SEP> oleate <SEP> of <SEP> potassium <SEP> ......................... _._..........................................._ .. < SEP> 5.0 <SEP> 1.1 Cadmium oleate, or any other metallic soap sufficiently soluble in the composition, could replace potassium oleate as a corrosion inhibitor.