DE1646047C3 - Verfahren zum elektrolytischen Niederschlagen eines Films auf einer Anode aus einem wäßrigen Elektrolytbad - Google Patents

Description

daher Pin aus solchen pflanzlichen Fasern ge- f_{einung d(},_r Kathodenflüssigkeit aus dem Elektrolyt- */"trfplVupLr f υ ^η?'ο°ι "'"¹P^{11 die bad} erleichtert. Führt man Wasser oder entionisier-

web g g, nimmt die bad erleichtert. Führt m»n Wasser oder entionisier

Dichtigkeit.des Tuches so ₅ ark zu, daß das Pigment tes Wasser an einem Ende des schlangenförmigen

"^^uS^f ¹S¹ ^^lek;^rQ|y^tbad «^lcht leicht durch Kathodenraumes zu, so kann die Kathodenflüssigkeit

das Tuch hindurchgehen können. ₅ ,_{ejcnt 8m anclercn Enc|e ausgetregen wef}den.

Γ3 die pflanzlichen Fasern eine negative Ladung Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnun-

aufweisen, kann man aus solchen pflanzlichen Fa- gen weiter erläutert Es zeigt

scm ein elektrolytisch negatives Diaphragma her- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Anlage zur

Stellen, durch das Pigment und Träger mit jeweils Herstellung von elektrolytischen Überzügen,

negativer Ladung auf Grund der Dichtigkeit des ge- ίο Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anlage gemäß

quollenen Tuches und seiner negativen Ladung nicht Fig I

hindurchgehen während andererseits die zur Stabili- F i g! 3 eine Seitenansicht von Fig I und

sierung dem Elektrolytbad zugesetzten alkalischen F i g. 4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit

Kationen ohne weiteres bei Anlegung eines elektri- U-förmigem Kathodenraum

sehen Potentials zwischen dem als Anode dienenden t₅ Der zu überziehende Gegenstand 5 ist an einer Gegenstand und der Kathode hindurchgehen, da das Fördervorrichtung 1 unter Zwischenschaltung eines Diaphragma eine selektive Durchlässigkeit für Kat- Isolators 3 aufgehängt. Ein Kollektor 4 ist mit einer ionen aufweist bzw. die Große der alkalischen Stromzuführungsschiene 2 verbunden, die wiederum Kationen wesentlich geringer als diejenige der mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle verPigment- und Tragerteilchen .st. _{2O hundcrj ist In dem V(ln emem Tuch aus pflan7}|_ichcn Auch ist das aus pflanzlichen Fasern bestehende Fasern üebildeten KatKidenraum 7 befindet sich eine Tuch im Vergleich zu dem bisher als negaii\es Dia- mit dem negativen Po! kr Gleichstromquelle 9 \erphragma benutzten lonenaustauschhar/diaphragma hundcne Kathodenplatte 8. <n der Zelle zur Herstelsehr einfach zu handhaben. Die kosten eines Dia- hing eines elektrolytisches L'berzuus befindet sich phragmas aus pflanzlichen Fasern sind L,iing. die 25 eine Überzuüslösuim 10. Der Gegenstand 5 wird mit Dauerhaftigkeit ausgezeichnet. _cinu„ elektrolytischen Über/im \ ersehen, indem man Von den pflanzlichen Fasern weisen Phloemiasern Elekui/iiüt durch die beiden*Elek!roden hindurch- und Blatthartfasern, wie llanlfasern. größere Zug- leitet. Die Zufuhr von Wasser in den Kathodenraum festigkeit als andere Fasern sowie eine größere erfolut durch eine Wasserleitung 12 und die Ab-Dauerhaftigkeit in der wäßrigen alkalischen Lösung 30 leitung der Kathode.nüssmken aus dem Kathodenauf. Sie sind daher bevorzugt für ein elektrolytisch uum erfolgt durch Leitung~I3.

negatives Diaphragma geeignet. ' Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Er-

Es ist nicht immer notwendig, ein ausschließlich läuterung der Erfindung. Alle Prozentangaben in den

»us pflanzlichen Fasern bestehendes Tuch als Dia- Beispielen beziehen sich auf das Gewicht?

phragma zu verwenden. Man kann vielmehr mit den 35

pflanzlichen Fasern synthetische Fasern größerer Bei spie; !
Zugfestigkeit verwenden. Durch gleichzeitige V er- Zu H)O 1 eilen eines wasserlöslichen Alkydharz.es Wendung von pflanzlichen und synthetischen Fasern (Säurewert: 40) wurden 25 'Feile Athykuiglykoläther. lassen sich Festigkeit und Dauerhaftigkeit des als 8,3 "Feile einer wäßiigen Lösung ·ο'ρ Tri'äihylamin Dii.ihragma verwendeten Tuches noch erhöhen. Bei 4° und Ί<\1 Teile entionisiertes Wasser zugegeben. Fer- «inem aus pflanzlichen und synthetischen Fasern net wurden zu der so erhaltenen wasserlöslich gemischgcsponnenen Tuch oder einem durch Ver- machten Überzuismasse (Kcinzent.'ation 50"..) weben von pflanzlichen und synthetischen Fasern -Ui6 Teile entioni'.iertjs Wasser zugegeben, wodurch hergestellten Tuch erhält man die besondere Dich die Konzentration der Lösunü auf Lv¹,, herabgesetzt tigkeit des Tuches durch den Quelldruck der pflanz- 45 wurde. Feiner winde Amii/bis /u einem pH-Wert fichen Fasern in der wäßrigen Losung, während \on ⁿ .4 zugegeben. Die keine Pigmente enthaltende Festigkeit und Dauerhaftigkeit des 'Inches \₍in den I bci/ugsmasse wurde als Lösung zur.. Herstellen synthetischen Fasern bestimmt werden. eines elekirolvtischen f'berzui". \\-rwendet. ¹H)OmI Um die Oberfläche des aus einem Tuch aus pflanz- der eilialleiieu sviiHiifcn Fö'ung wurden in em liehen Fasern bestehenden Diaphragmas /u ver- 50 !-!-Eisengelaß eingebracht, in das eine aus doppeltgroßem und das Volumen des Kathodenraums ge- -cwcbten I lanftaseni bestehende Schlange hineing..·- ger.iiber dem Anodenraum zu verkleinern, macht bogen und eingetaucht wurde, die ai^ Kathode!·. man den Kathodenraum, in den die Kathode einge- raum diente. Line Eisenplatle mit eine. Abmessung bracht ist, vorteilhafterweise zylindrisch. Auch kann um 2 !dem winde als Kathode in diesen Katlionian das elektrolytische Niederschlagen bezüglich 55 denraum eingesetzt. Als KalhoKtlösuii,». wurde entcines größeren Gegenstandes durchführen und ein ionisiertes Vn.issii verwendet. Line Eisetiplatte mit größeres Nicdcrschlagvolumen ei/ielen. wmn man cinei OlvrflaJie von 100 cm-' wunle in die t'brrmehrere Kathoden in dem Eiektrolubad anordnet. 'U.'slt-.img emgi i.iu.-ii!. und ilei elektrolvtische Für diesen Zweck wird der als Λη-.ule geschaltete '..Kizug winde ^o einem k<v!^i,,'!len Strom \<m Gegenstand kontinuierlich auf einem Fördersystem 60 ¹J)OmA im Verlauf \on einei Minute hergestellt. durch das Elektrolytbad geleitet, und die wäßrige I'm das Volumen uc7 (Mx-r/ugsiösung konstant zu alkalische Lösung im Kathodenrmmi wild kontinu- halten, wurde jeweils entionisierles Wasser zugeicrlich durch Wasser ersetzt, so daß die Heisielkmg gehci, nachdem 30 Stück EKenplattcn mit einem des Films P'if der Oberfläche des Gei'.cnstandes kon- el.'klroK tisch erzeugten i.'bcr/tig \ersehen worden tiniiierlich erfolgen kann. 65 waren. Die nichtlliichtit'en B.standleile der ÜberWenn man einen Kathodenraum aus einem U-för ziigslösiing verminderten sich auf 11 " 0: nachdem mig gebogenen Schlauch aus dem aus pflanzlichen I 20 StückEisenplatten unter diesen Bedingungen mit Fasern bestehenden Tuch verwendet, so is! die Ent- einem elekirolvtischen Pber/ui: versehen v..irden

waren. Eine Veränderung des pH-Wertes wurde Der Anteil an nichtflüchtigen Bestandteilen in der

nicht beobachtet. Es wurde ferner keinerlei Vcrändc- Uberzugslösung des Bades wurde auf IC¹⁰O ± 0,5"'«

rung des ursprünglichen Zustandes des elektrolytisch eingestellt: die Einstellung erfolgte durch Zufuhr von

niedergeschlagenen Films beobachtet. Hieraus ergibt Uberzugslösung und entionisiertem Wasser in den

sich, daß die in der Übcrzugslösunj» angehäuften 5 Anodenraum. Her pH-Wert der Kathodenflüssigkeit

Amine in dem Kathodenraum aus der Überzugs- erhöhte sich im Verlaufe eines Tages auf 10 bis 12.

lösung entfernt worden waren. so daß die Kathodenllüssigkeit täglich durch entionisiertes Wasser ersetzt wurde.

Beispiel <. Nachdem 5000 Räder mil. einem elektronischen

Es wurde eine Schlange mit einem Durchmesser io Überzug versehen worden waren, hatte sieh der

von 3 cm aus glatt gewebten Baumwollfasern als pH-Wert der Uberzugslösung von ursprünglich 7,6

Kathodenraum verwendet, wobei die Uberzugslösung auf 7.4 verändert: es wurde jedoch keine Verände-

die gleiche war wie im Beispiel I. Die Bildung eines rung in der Bildung von elektrolytischen Überzügen

elcktrolytischen Überzugs erfolgte auf gleiche Weise aus der Uberzugslösung beobachtet. Es wurden ebcn-

wic im Beispiel 1. Dabei wurden ähnliche Ergebnisse 15 falls gute Filme erhalten. Die aus dem Kathoden-

wie im Beispiel I erhalten. Es trat also keinerlei Ver- raum abgehende Lösung war immer klar, und es

änderung des pH-Wertes auf, und der elektroly- wurde kein Eindringen der Uberzugslösung in den

tisch erhaltene Film war in einem gleich guten Zu- Kathodenraum beobachtet. Die Abscheidungsspan-

stand wie zu Anfang. nung bei dem Verfahren unterschied sich überhaupt

. io nicht von einem Verfahren, bei dem das Diaphragma

Beispiel 3 _{aus e}j_nem Tuch pflanzlicher Fasern nicht angewandt

In eine elektrolytische Zelle mit einem Inhalt von wurden, also bei Schaltung des bei dem Uberzugs-

3 Tonnen, wie in Fig. 1 dargestellt, wurden 750 kg verfahren verwendeten Gefäßes als Kathode.

einer Überzugslösung der folgenden Zusammen-

setzung sowie 2250kg entionisiertes Wasser züge- »5 betspiel 4
geben. Räder mit einer Oberfläche von etwa 0,4 m² Ei-\ durch glattes Weben von Ramiefasern in Zywurden an der Fördervorrichtung, wie in der Figur linderform erhaltenes Tuch wurde als elektrolytisch dargestellt, aufgehängt; unter Verwendung dieses negatives Diaphragma verwendet. Als überzugs-Fördersystems wurden 5000 Räder mit einem elek- lösung wurde die gleiche Lösung wie im Beispiel 3 trolytischen Überzug versehen. Als elektrolytisch 30 angewendet. Es wurden die gleichen Gegenstände negatives Diaphragma für den Kathodenraum wurde wie im Beispiel 3 mit einem elektrolytischen Überzug ein durch glattes Verweben von aus Flachs gewon- versehen, wobei ähnliche Ergebnisse erhalten wurncnen Leinenfasern hergestelltes Tuch zu einer zy- den. Die Kathodenflüssigkeit wurde kontinuierlich lindrischen Schlange gewirkt und verwendet. Drei ausgetragen, wobei entionisiertes Wasser kontinuier-Diaphragmen wurden an den Wänden und dem 35 lieh durch Leitung 12 eingeleitet und die Kathoden-Boden der zum Herstellen des Überzuges verwende- flüssigkeit am Auslauf 13 abgezogen wurde,
ten Zelle, wie in F i g. 2 und 4 dargestellt, befestigt. 1 ς
Als Kathoden 8 wurden Stahlbänder mit einer Breite Beispiel 5
von jeweils 1.5 cm verwendet. Als Katholytlösung Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt wurde entionisiertes Wasser verwendet. 40 wobei eine Uberzugslösung der folgenden Zusam

Zusammensetzung der zur Herstellung eines mcnsetzung angewendet wurde:

elcktrolytischen Überzuges verwendeten Lösung Gewichtsteili

Rotes Eisenoxid 2,5

Gewichtsteile Phenolmodofiziertes Alkydharz

Rotes Eisenoxid 8.5 ⁴⁵ (Konzentration: 50⁰O), stabilisiert

Ruß 1.6 durch Triethylamin. Säurcwerl 50 15,0

Wäßrige V.ösune von Alkydharz Äthylenglykoläther 1.8

(50°/o) stabilisiert mit Triäthyl- Eniionisiertcs Wasser 80.7

amin, Säurewert 40 60.0 100 0

Äthylenglykoläther 8,0

Entionisiertes Wasser J2ß _{Es wurden ähnljch gute Ergebnisse wie im Bej}

100,0 spiel 3 erhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

genstandes niederschlägt und gleichzeitig die alkali- Patentansprüche: sehen Kotionen in der Kathodenzone durch das Diaphragma abtrennt und aus dem Bad entfernt.

1. Verfahren zum elektrolytischen Nieder- Die Anhäufung der alkalischen Katione ι hat eine schlagen eines Films auf einer Anode aus einem 5 Zunahme des pH-Wertes des Elektrolytbades und wäßrigen Elektrolytuad, in welchem ein Träger eine Abnahme des Wirkungsgrades des Verfahrens und ein Pigment mit jeweils negativer Ladung zur Folge. Beispielsweise sinkt dabei das pro ver- und alkalische Kationen zur Stabilisierung dieses brauchte Elektrizitätsmengeneinheit niedergeschla-Trägers und Pigments dispergiert sind, wobei gene Gewicht des Films. Gleichzeitig werden die man zur Aufteilung des elektrolytischen Über- io Eigenschaften des niedergeschlagene!? Films, z. B. zugsbads in einen Kathoden- und einen Anoden- der Glanz und die Gleichmäßigkeit oder -die Glätte raum ein Diaphragma verwendet, in den Katho- der Oberfläche, beeinträchtigt. Die Anhäufung von denraura eine Kathode einbringt und den zu alkalischen Kationen ist daher unerwünscht. Sie verüberziehenden elektrisch leitfähigen Gegenstand bietet insbesondere auch die Ausbildung des Verals Anode schaltet, einen elektrischen Strom 15 fahrens zum elekUolytischen Niederschlagen als durch das elektrolytische Überzugsbad über die kontinuierliches Verfahren, bei dem Gegenstände Anode und Kathode unter gleichzeitiger Zufuhr mit Hilfe eines Fördersystems durch das Elektrolylvon Wasser in den Kathodenraum leitet und bad geführt werden

filmbildende Bestandteile aus der Überzugslösung Zur Beseitigung dieser Probleme wird deshalb auf der Oberfläche des Gegenstandes nieder- 20 beim einganss genannten bekanntem V.tfahren ein schlägt und gleichzeitig die alkalischen Kationen Diaphragma verwendet, das im Verfahren zum elekin der Kathodenzone durch das Diaphragma ab- trolytischen Niederschlagen eines Films negativ getrennt und aus dem Bad entfernt, dadurch laden ist und für Kationen durchlässig, für Anionen gekennzeichnet, daß man ein Diaphragma jedoch nur schwer durchlässig ist. Das Diaphragma aus einem Tuch aus pflanzlichen Fasern ver- 25 wird um die Kathode herum angeordnet. Beim elckwendet. trolytischen Niederschlagen eines Films werden nun

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Pigment und Träger mit der negativen Ladung an kennzeichnet, daß man ein aas Baumwollfasern der Anode, d. h. ,uf der Oberfläche des Gegenstanbestehendes Tuch als Diaphragma verwendet. des, niedergeschlagen. Gleichzeitig sammeln sich die

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 zur Stabilisierung dem Elektrolytbad zugegebenen kennzeichnet, daß man ein aus Phloemfasern be- alkalischen Anionen, wie Ammoniak, organische stehendes Tu.h als Diaphragma verwendet. Amine, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid usw., so-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- wie die im Elektrobad ursprünglich vorhandenen kennzeichnet, daß man ein aus Blatthartfasern Kationen in der Kathodenzone, die durch das Diabestehendes Tuch als Diaphrag na verwendet. 35 phragma abgetrennt ist. Auf diese Weise bleibt das

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- Gleichgewicht zwischen dem Pigment und dem Träkennzeichnet, daß man ein aus Leinenfasern be- ger mit der negativen Ladung und den Kat'onen im stehendes Tuch als Diaphragma verwendet. Elektrolytbad konstant und damit auch für den

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- pH-Wert in dem Elektrolytbad.

kennzeichnet, daß man ein aus Hanffasern be- 40 Zur praktischen Durchführung des Verfahrens

stehendes Tuch als Diaphragma verwendet. wurden bisher verschiedene aus einem Kunstharz be-

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ee- stehende Diaphragmen verwendet, z. B. ein aus einem kennzeichnet, daß man ein aus Ramiefasern be· Ionenaustauschharz bestehendes Diaphragma. Solche stehendes Tuch als Diaphragma verwendet. Diaphragmen sind zwar elektrolytisch negativ, ent-

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- 15 sprechen darüber hinaus aber noch nicht allen gekennzeichnet, daß man ein aus Manila-Hanffasern stellten Anforderungen, wie (1) Durchlässigkeit gebestehendes Tuch als Diaphragma verwendet, genüber Kationen und Undurchlässigkeit gegenüber

Anionen. (2) leichte Handhabbarkeit. (3) gute Dauerhaftigkeit, (4) niedrige Kosten usw.

50 Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, diese Probleme durch Anwendung eines neuen elektrolytisch negativen Diaphragmas zu beseitigen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gc-

elektrolytischen Niederschlagen eines Films auf einer löst, daß man ein Diaphragma aus einem Tuch aus Anode aus einem wäßrigen Elektrolytbad, in wel- 55 pflanzlichen Fasern verwendet. Dieses kann aus chem ein Träger und ein Pigment mit jeweils nega- Baumwollfascrn bestehen. Es ist auch möglich tiver Ladung und alkalische Kationen zur Stabilisie- Phlocmfasern, wie Leinen, Hanf, Ramie, Jute usw.. rung dieses Trägers und Pigments dispergiert sind, /11 verwenden. Das als Diaphragma verwendete Tuch wobei man zur Aufteilung des elcktrolytischen Über- kann auch aus Blatthaltfascrn, wie Manilahanf, Neuzugsbades in einen Kathoden- und einen Anoden- 60 scelandflachs usw., bestehen. Gegebenenfalls kann raum ein Diaphragma verwendet, in den Kathoden- das als Diaphragma verwendete Tuch aus pflanzraum eine Kathode einbringt und den zu überziehen- liehen Fasern auch aus Mischfasern oder einem verden elektrisch leitfähigen Gegenstand als Anode webten Tuch der genannten Einzclfascrn bestehen, schaltet, einen elektrischen Strom durch das elektro- Taucht man die pflanzlichen Fasern in eine wäß-

lytische Überzugsbad über die Anode und Kathode 65 rige Lösung ein, so quellen sie unter Volumcnverunter gleichzeitiger Zufuhr von Wasser in den größerung. In Längsrichtung der Fasern quellen diese Kathodenraum leitet und filmbildende Bestandteile jedoch nur wenig. Um so mehr quellen sie in der zu aus der Überzugslösung auf der Oberfläche des Ge- ihrer Längsrichtung senkrechten Richtung. Taucht