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Entwässerungsflüssigkeit für Metallteile In der Metallindustrie ist
es oft erwünscht, auf nassem Wege bearbeitete oder naß gereinigte Metallteile ohne
Einwirkung von Wärme rasch zu entwässern, um sie vor Korrosion zu schützen, oder
um sie weiter verarbeiten zu können. Man hat zu diesem Zweck bereits die nassen
Metallteile in ein nicht wäßriges Flüssigkeitsbad eingetaucht, wobei das am Metall
haftende Wasser von der Flüssigkeit verdrängt wird. Bei Verwendung von Flüssigkeiten
mit einer Dichte unterhalb 1, sammelt sich dabei das spezifische schwerere Wasser
am Boden des Bades und kann anscJhließend. abgetrennt werden. Auf diese Weise wird
ein kontinuierlicher Arbeitsprozeß erreicht, bei dem es lediglich erforderlich ist,
die Entwässerungsflüssigkeit entsprechend den eintretendenVerschleppungsverlusten
zu ergänzen.
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Als wasserunlösliche, unterhalb des spezifischen Gewichtes des Wassers
liegende Flüssigkeiten werden üblicherweise Mineralöle, Petroleum, Schwerbenzin
u. dgl. verwendet. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch, daß es
auf diese Weise nicht gelingt, das an den Metallteilen anhaftende Wasser rasch und
vollständig zu verdrängen.
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Es wurde nun gefunden, daß man Metallteile auf einfache Weise durch
Behandlung mit Wasser nicht oder nur in geringer Menge lösende Flüssigkeiten, denen
grenzflächenaktive Äthylenoxydaddukte zugegeben wurden, entwässern kann, wobei das
den Metallteilen anhaftende Wasser sofort und vollständig durch das Lösungsmittel
verdrängt wird. Bei Verwendung von Lösungsmitteln mit einer Dichte unterhalb von
1 scheidet sich das verdrängte Wasser am Boden des Bades ab und kann danach leicht
abgetrennt werden. Voraussetzung für das Gelingen des Prozesses ist, daß sich das
Wasser nicht in der Entwässerungsflüssigkeit emulgfiert.
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Als den Entwässerungsflüssigkeiten zuzusetzende grenzflächenaktive
Äthylenoxydadduli:te eignen sich beispielsweise Oxäthylierungsprodukte von Fettalkoholen,
Fettsäuren, Fettaminen, Fettsäureamiden oder Alkylphenolen mit einem Oxäthyli-erungsgrad
von etwa 2 bis 8 Mol Äthylenoxyd/Mol Fettrest.
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Die für die Entwässerung optimale Oxäthylierungsstufe der den Entwässerungsflüssigkeiten
zuzusetzenden grenzflächenaktivenÄthylenoxydaddul;tehängt t insbesondere von der
Molekülgröße des Fettrestes ab. Je länger die Äthylenoxydkette ist, um so schneller
findet die Verdrängung des Wassers von der Metalloberfläche statt. Gleichzeitig
erhöht sich jedoch auch die Gefahr, daß sich das Wasser in der Entwässerungsflüssigkeit
emulgiert. Als besonders geeignet haben sich Produkte erwiesen, deren Oxäthylierungsgrad
bei 3 bis 6 Mal Äthylenoxyd liegt.
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Als geeignete Fettalkohole, Fettsäuren, Fettamine und Fettsäureamide
kommen solche mit Kettenlängen von ewa 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in Frage, wobei
es sich um gesättigte oder ungesättigte Ketten handeln kann. Als geeignete Alkylpheno@le
kommen solche mit einem Alkylrest von etwa 8 bis 14 Kohlenstoffatomen in Betracht,
der jedoch auch verzweigt sein kann.
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Als Wasser nicht oder nur in geringen Anteilen lösende Entwässerungsflüssigkeiten
sind organische Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Kohlenwasserstoffe, wie z.
B. Mineralöle, Petroleum, Schwerbenzin, Benzol, Kylol, Toluol usw. oder deren Gemische,
geeignet.
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Neben der Natur der eingesetzten grenzflächenaktiven Äthylenoxyda,dd'ukte
und der verwendeten Entwässerungsflüssigkeit, ist außerdem die eingesetzte Menge
an grenzflächenaktiver Substanz von Einfluß auf die Entwässerungsgeschwindigkeit,
d. h. auf die Zeit, in der sich das Wasser völlig von den Metalloberflächen gelöst
hat und zu Boden sinkt, ohne daß dabei eine Emulsionsbildung eintritt. Die einzusetzende
Menge an grenzflächena.ktiver Substanz kann daher je nach der Art der verwendeten
Äthylenoxydaddukte in weiten Grenzen schwanken. Für die den Entwässerungsmitteln
zuzusetzendenÄthylenoxydaddukte haben sich in der Praxis im allgemeinen Mengen in
der Größenordnung von 0.05 bis 2 % als geeignet erwiesen. In den meisten Fällen
sind Zusätze im Bereich von 0,1 bis 1 % am geeignetsten.
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Durch die Variationsmöglichkeiten der verwendeten grenzflächenaktiven
Äthylenoxyda.dd'ukte hinsichtlich des Fettrestes und hinsichtlich des Oxäthylierungsgrades
und der einzusetzenden Menge an grenzflächenaktiver Substanz sowie in der Wahl der
Entwässerungsflüssigkeit sind die Voraussetzungen zur Einstellung der jeweils günstigsten
Arbeitsbedingungen gegeben.
Die erfindungsgemäß zuzusetzenden aberflächenaktiven
Ätliylenoxydaddukte sollen nach Möglichkeit in der Verdrängungsflüssigkeit klar
löslich sein; das Verfahren läßt sich jedoch auch durchführen, wenn sich der Zusatz
in der Flüssigkeit nur trüb löst bzw. verteilt.
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Beispiel 1 Ein nasses Eisenstück wird in Petroleum getaucht, das 0,2%
des Umsetzungsproduktes von 1 Mol Kokosfettamin mit 4 Mol Äthvlenoxvd enthält. Das
anhaftende Wasser beginnt sofort abzutropfen. Nach der vollzogenen Abscheidung des
Wassers wird das vollkommen entwässerte Eisenstück dem Bad entnommen. Beim Lagern
des Eisens an der Luft tritt keinerlei Korrosion ein. Setzt man statt 0,2 nur 0,1'%
ein, so beginnt das Abtropfen des Wassers nach etwa 18 Sekunden. Ein Zusatz von
0,5 % des Produktes ist schon zu hoch, da bei diesem Prozentsatz bereits ein Teil
des Wassers im Petroleum emulgiert wird. An Stelle des Kokosfettamins mit 4Mol Äthylenoxyd
kann auch ein Umsetzungsprodukt aus 1 11o1 Kokosfettamin mit 2 oder 6 Mol Äthylenoxyd
verwendet werden. Vom Kokosfettamin mit 2 Mol Äthy lenoxyd werden zweckmäßig 0,5
bis 1%, vom Kokosfetta.min mit 6 11o1 Äthy lenoxy d nur 0,1 bis 0,2% eingesetzt.
Beispiel 2 Einem Mineralöl werden 0,2% No.nylphenyltetraglykoläther zugegeben. In
dieseLösung wird ein nasses Werkstück aus Gußeisen eingehängt; das Abtropfen des
Wassers beginnt 6 bis 8 Sekunden nach dem Eiuhr fugen des Metalls in das Mineralölbad.
Wird an Stelle der vorstehend genannten grenzflächenaktiven Verbindung ein Additionsprodukt
aus 1 Mol Nonylphenol und 6 Mol Äthylenoxyd verwendet, so löst sich dieses nur trüb
im Mineralöl. Das Abtrennen des Wassers tritt sofort ein. Hierbei sind :Mengen von
0,1 bis 0,2 % des Produktes ausreichend. Beispiel 3 Einem Schwerbenzin werden 0,1
bis 0,5 % eines mit 3 Mol Äthylenoxyd umgesetzten Oleylalkohols zugegeben. Ein nasses
Gußeisenstück wird in das Schwerbenzinbad eingetaucht. Nach wenigen Sekunden beginnt
das Ablösen des Wassers von der Metalloberfläche. Wird ein mit 4 Mol Äthyleno_xyd
oxäthylierter Oleylalkalio:l verwendet, so werden zweckmäßig 0,1 bis 0,3 %, von
einem solchen mit 6 Moll Äthylenoxyd nur 0,1 bis 0,2% eingesetzt.