DE3218054C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Reinigen von Aluminiumoberflächen.
Bei der Herstellung von Behältern aus Aluminium (ein Begriff,
der in dieser Beschreibung Aluminiumlegierungen einschließt)
wird ein Zieh- und Formgebungsvorgang angewandt (gewöhnlich
als Ziehen und Abstreckziehen bezeichnet). Dieser Vorgang
führt zur Abscheidung von Gleitmitteln und Schalungsölen auf
den Oberflächen der Aluminiumbehälter. Außerdem werden restliche
Aluminiumfeinteile d. h., kleine Aluminiumteilchen, sowohl
auf der Innen- als auch auf der Außenoberfläche abgeschieden.
Gewöhnlich weist die äußere Oberfläche des Behälters geringere
Mengen an Aluminiumfeinteilen auf als die innere Oberfläche,
da beim Ziehen und Abstreck- oder Gleitziehen die Außenoberfläche
keinem so starken Abrieb von der Form als die innere Oberfläche
ausgesetzt ist.
Vor irgendwelchen Bearbeitungsschritten, wie dem Umwandlungsüberziehen
und dem Abscheiden hygienischen Lacks, müssen
die Oberflächen der Aluminiumbehälter sauber und frei von Wasserdurchbrechungen
sein, d. h. frei von Verunreinigungen, die die
weitere Bearbeitung stören und die Behälter für ihre Verwendung
unannehmbar machen.
Mittel und Verfahren zur Tieftemperatur-Reinigung von Aluminiumoberflächen
sind in den US-Patentschriften 40 09 115,
41 16 853, 41 24 407 und 39 69 135 offenbart. Diese Patentschriften
offenbaren Reinigungsmittel, die Schwefelsäure,
Flußsäure oder ein Fluorid und ein grenzflächenaktives Mittel
enthalten.
Mittel, die unter die Offenbarung dieser Patentschriften fallen,
sind kommerziell erfolgreich und werden tatsächlich
verbreitet bei der Reinigung von Behältern aus Aluminium
(einschließlich Aluminiumlegierungen) eingesetzt. Solche
kommerziellen Mittel verwenden typischerweise eine Kombination
von zwei nichtionischen Tensiden zur Erhöhung der Reinigungsleistung
und für minimales Schäumen.
Eines der Probleme bei der Verwendung der herkömmlichen sauren
Reinigungsmittel wird durch die Ansammlung von beim Ziehen
und Formen von Aluminiumbehältern verwendeten Gleitmitteln
und Schalungsölen verursacht, wenn diese Behälter mit den Reinigungslösungen
behandelt werden. Die Reinigungslösungen
müssen mit frischen Lösungen von Zeit zu Zeit ergänzt werden,
um den Ölgehalt niedrig zu halten. Werden die Ölgehalte
in dem Reinigungsbad zu hoch, entwickeln in dem Bad gereinigte
Behälter beträchtliche Wasserdurchbrechungen nach dem
Abspülen der Reinigungslösung. Wasserdurchbrechungen sind ein
Anzeichen dafür, daß die Oberfläche des Aluminiums nicht sauber
ist und daß Öle oder andere Fremdabscheidungen vorliegen.
Solche Behälter müssen verworfen oder erneut gereinigt werden,
da sie sich für die Weiterverarbeitung als Behälter
für Getränke und andere Nahrungsmittel nicht eignen.
Es wurde nun gefunden, daß ein wäßriges Schwefelsäure/Flußsäure-
Reinigungsmittel mit einem Gehalt an einem besonderen
anionischen Tensid, nämlich einem Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat,
überraschend vorteilhaft ist.
Somit stellt die Erfindung eine wäßrige Reinigungslösung
zum Entfernen und Lösen von Aluminiumfeinteilen und zum Reinigen
von Aluminiumoberflächen von Schmierölen zur Verfügung,
die 1 bis 10 g/l Schwefelsäure, 0,005 bis 0,1 g/l Flußsäure
und ein anionisches Tensid enthält und dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Lösung 0,1 bis 10 g/l Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
umfaßt.
Die Erfindung schafft auch ein wäßriges Lösungskonzentrat
zur Bildung der wäßrigen Reinigungslösung, das 200 bis 600 g/l
Schwefelsäure und 0,01 bis 10 Gewichtsteile Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
pro Gewichtsteil Schwefelsäure umfaßt.
Ferner stellt die Erfindung ein Verfahren zum Reinigen einer
Aluminiumoberfläche zur Verfügung, bei dem (a) die Oberfläche
mit der wäßrigen Reinigungslösung in Berührung gebracht
und (b) die Aluminiumoberfläche zum Entfernen der Reinigungslösung
gespült wird.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Reinigungslösungen
verhältnismäßig hohe Konzentrationen an Gleitmitteln und Schalungsölen
vertragen, ohne daß irgendwelche Wasserdurchbrechungen
auf den durch solche Lösungen gereinigten Behältern auftreten.
Somit werden erhebliche Einsparungen erzielt, da eine
große Anzahl von Behältern bearbeitet werden kann, bevor der
Betrieb gestoppt werden muß, um die gesamte oder einen Teil der
Reinigungslösung zu ergänzen.
Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel
ist das fast völlige Fehlen von Schaum im Reinigungsbad
und in dem der Reinigungsstufe folgenden Spülzyklus. Viele
der derzeit auf dem Markt befindlichen sauren Reinigungsmittel
bieten Probleme mit Schaum in größerem und kleinerem
Ausmaß. Solche Mittel sind Gemische eines stark schäumenden,
nichtionischen Tensids zur Erzielung guter Reinigungswirkung
mit einem wenig schäumenden anionischen Tensid, um zu versuchen,
die sonst anfallende Schaummenge einzuengen. Schäumen
führt häufig zu einem Überlaufen oder Tropfen des Schaums auf
den Boden des den Betrieb aufnehmenden Fabrikteils, was zu
Glätte und unsicheren Bedingungen führt. Auch kann das Aussehen
des Schaums den Benutzer zu dem Schluß verleiten, daß die
Reinigungslösung aufgrund der Risiken des Schaumüberlaufens
nicht befriedigend ist. Folglich werden die Behälterreinigungen
gestoppt, während der Schaum abgeschöpft oder die Reinigungslösung
ergänzt wird, was zu Zeitverlust und verringertem Behälterdurchsatz
führt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Reinigungsmittel
ist der, daß das Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat in relativ
kleinen Mengen wirksam eingesetzt werden kann, und dieser Faktor,
kombiniert mit den geringen Kosten dieses Tensids (als
Natriumsalz) im Vergleich mit nichtionischen, derzeit verwendeten
Tensiden, führt zu großen wirtschaftlichen Einsparungen
gegenüber den derzeitigen handelsüblichen Mitteln. Erhebliche
Kosteneinsparungen werden selbst dann erzielt, wenn ein wenig
schäumendes nichtionisches Tensid oder eine Kombination solcher
Tenside in dem erfindungsgemäßen Reinigungsmittel ebenfalls
vorliegt, da das/die nichtionische(n) Tensid(e) auch in verhältnismäßig
kleinen Mengen zugegen sein kann/können.
Typischerweise werden Konzentrate mit Schwefelsäure und dem
Tensid vom Hersteller hergestellt und an Behälter verarbeitende
Firmen vertrieben, die Reinigungslösungen durch Verdünnen
solcher Konzentrate mit Wasser und Zugabe von Flußsäure zu den
Lösungen herstellen. Derzeit auf dem Markt befindliche Konzentrate
neigen dazu, ziemlich stark gefärbt zu sein, und zwar
aufgrund von Zersetzungsprodukten, die sich durch Einwirkung
konzentrierter Schwefelsäure auf die Tenside bilden und/oder
aus Wechselwirkungen zwischen den Tensiden und Verunreinigungen
in der handelsüblichen Schwefelsäure, die gewöhnlich bei
der Zusammenstellung der Konzentrate verwendet wird. Überraschenderweise
sind mit einem Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
als einzigem Tensid gebildete Konzentrate farblos oder
nur von schwachgelber Farbe. Solche Konzentrate sind bei sehr
tiefen Temperaturen stabil, z. B. tritt selbst bei der Temperatur
eines Trockeneis/Aceton-Bades kein Niederschlag auf.
Auch sind die Konzentrate stabil und verfärben sich selbst
dann nicht, wenn sie Temperaturen von 50°C drei Wochen oder
länger ausgesetzt werden. Die meisten derzeit gebrauchten
Konzentrate verfärben sich sogar bei Raumtemperatur, und bei
manchen bilden sich Niederschläge, wenn Behälter mit den Konzentraten
in Tockeneis/Aceton-Bäder gebracht werden. Die große Stabilität
der erfindungsgemäßen Mittel erlaubt problemlosen Versand
und Lagerung unter abträglichen Temperaturbedingungen,
ein weiterer erheblicher wirtschaftlicher Vorteil.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mittel ist der
hohe in den Behältern erzeugte Reinheitsgrad, insbesondere
wenn wenig schäumendes nichtionisches Tensid ebenfalls zugegen
ist, was bei der weiteren Verarbeitung zu ungewöhnlich gleichförmiger
Abscheidung von Umwandlungsüberzügen und Lacken auf
den Behältern führt.
Interessanterweise traten, wenn das einzige in den US-Patentschriften
40 09 115, 41 16 853 und 41 24 407 oder in
der DE-AS 25 06 066 offenbarte anionische Tensid, nämlich
Natrium-2-äthylhexylsulfat, in den sauren Reinigungsmitteln
dieser Patentschriften getestet wurde, Wasserdurchbrechungen
auf den mit solchen Mitteln gereinigten Aluminiumbehältern
nach der Zugabe
von nur kleinen Mengen Schalungsölen auf. Somit scheinen die
überraschenden, durch das besondere anionische Tensid gemäß
der Erfindung beigesteuerten Vorteile einzigartig zu sein und
sind eindeutig keine anionischen Tensiden im allgemeinen gemeine
Vorteile.
Die erfindungsgemäßen Mittel und Verfahren führen zu Verbesserungen
gegenüber den Mitteln und Verfahren, wie sie in den
US-Patentschriften 40 09 115, 41 16 853 und 41 24 407 offenbart
sind, deren Offenbarungen durch diese Bezugnahme insbesondere
einbezogen sind. Die Arbeitsweisen und Methoden, die dort
bei der Ausführung von Reinigungsvorgängen und bei der Bildung
von Konzentraten und Reinigungslösungen angewandt werden, sind
auf die Erfindung ebenfalls anwendbar, sofern nicht anders angegeben.
Die erfindungsgemäße wäßrige Reinigungslösung umfaßt 1-10 g/l,
vorzugsweise 3 bis 5 g/l Schwefelsäure, 0,005 bis 0,1 g/l, vorzugsweise
0,01 bis 0,03 g/l Flußsäure und 0,1 bis 10 g/l, vorzugsweise
0,2 bis 0,8 g/l Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat.
Das Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat ist vorzugsweise Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
es ist im Handel als wäßrige Lösung mit 49,0% Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
erhältlich. Andere Alkalimetallsalze
können verwendet werden, z. B. Kalium- oder Lithium-2-butoxyäthoxyacetat.
Eine bevorzugte Lösung umfaßt 3 bis 5 g/l Schwefelsäure,
0,01 bis 0,03 g/l Flußsäure und 0,2 bis 0,8 g/l Natrium-2-butoxyäthoxyacetat.
Die erfindungsgemäße Lösung enthält vorzugsweise 0,1 bis
10 g/l, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 g/l des wenig schäumenden
nichtionischen Tensids. Das Tensid kann eines oder eine Kombination
von zwei oder mehr wenig schäumenden nichtionischen
Tensiden sein. Vorteilhafterweise wird ein Gewichtsverhältnis
von Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat zu nichtionischem Tensid
von etwa 1 : 1 angewandt.
Der Begriff "wenig schäumendes nichtionisches Tensid" bedeutet,
daß das nichtionische Tensid oder eine Kombination von
nichtionischen Tensiden weniger als 20 mm Schaum nach 5minütigem
Stehen bei dem gut bekannten Ross-Miles-Schaumtest bei
50°C ergibt. Beispiele für solche wenig schäumenden nichtionischen
Tenside, die alleine oder in Kombination bei der praktischen
Durchführung der Erfindung verwendet werden können, umfassen
folgende:
Ein modifizierter, polyäthoxylierter, geradkettiger Alkohol (C₈-C₁₀-Oxoalkohol, EO-, PO-modifiziert);
ein modifizierter, polyäthoxylierter, geradkettiger Alkohol (Ethylenoxid modifiziert);
ein alkylpolyäthoxylierter Äther (Fettalkoholpolyethylenglykolether mit hydrophober Endgruppe);
ein Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (Fettalkoholpolyethylenglykolether);
ein Alkylarylpolyäther mit einer Kohlenstoffkette von etwa 14 Kohlenstoffatomen und etwa 16 Mol Äthoxylierung (ethoxyliertes Octylphenol);
ein Kondensat, das nur Äthylenoxid- und Propylenoxid-Ketten enthält (Blockpolymerisat aus Polyethylenglykol/Polypropylenglykol/Polyethylenglykol);
ein Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (modifizierter Fettalkoholpolyglykolether) und
ein Alkyloxy(polyäthylenoxypropylenoxyisopropanol) mit einem Molekulargewicht von etwa 706 (ethoxylierter Fettalkohol).
Ein modifizierter, polyäthoxylierter, geradkettiger Alkohol (C₈-C₁₀-Oxoalkohol, EO-, PO-modifiziert);
ein modifizierter, polyäthoxylierter, geradkettiger Alkohol (Ethylenoxid modifiziert);
ein alkylpolyäthoxylierter Äther (Fettalkoholpolyethylenglykolether mit hydrophober Endgruppe);
ein Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (Fettalkoholpolyethylenglykolether);
ein Alkylarylpolyäther mit einer Kohlenstoffkette von etwa 14 Kohlenstoffatomen und etwa 16 Mol Äthoxylierung (ethoxyliertes Octylphenol);
ein Kondensat, das nur Äthylenoxid- und Propylenoxid-Ketten enthält (Blockpolymerisat aus Polyethylenglykol/Polypropylenglykol/Polyethylenglykol);
ein Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (modifizierter Fettalkoholpolyglykolether) und
ein Alkyloxy(polyäthylenoxypropylenoxyisopropanol) mit einem Molekulargewicht von etwa 706 (ethoxylierter Fettalkohol).
Der pH-Wert der Reinigungsmittel gemäß der Erfindung ist
gewöhnlich 0,6 bis 2,0. Vorzugsweise wird er im Bereich von
1,0 bis 1,8 und am meisten bevorzugt im Bereich von 1,2 bis
1,5 gehalten.
Die erfindungsgemäßen Konzentrate umfassen 200 bis 600 g/l
Schwefelsäure und 0,01 bis 10 Teile, vorzugsweise 0,04 bis
0,27 Teile Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat pro Teil Schwefelsäure.
Teile beziehen sich in dieser Beschreibung auf das
Gewicht. Eine geeignete Menge an Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
in einem besonderen Konzentrat kann durch Anwendung
dieser Verhältnisse und die in der Reinigungslösung gewünschte
Menge an Schwefelsäure bestimmt werden, so daß die gewünschte
Menge an Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat in der Reinigungslösung
vorliegt, wenn das Konzentrat mit einer geeigneten Menge
Wasser verdünnt wird. Wenn z. B. 1 g/l Schwefelsäure in der
Reinigungslösung gewünscht wird, liegen 0,1 g bis 10 g Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
im Konzentrat pro g Schwefelsäure
vor; und wenn 10 g/l Schwefelsäure in der Reinigungslösung
gewünscht werden, liegen 0,1 g bis 1 g Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
im Konzentrat pro g Schwefelsäure vor.
Gegebenenfalls sind 0,01 bis 10 Teile, vorzugsweise 0,04 bis
0,27 Teile niedrigschäumendes nichtionisches Tensid im Konzentrat
ebenfalls zugegen.
Das erfindungsgemäße Konzentrat kann Wasser in gesteuerten Mengen
zugesetzt werden, ausreichend zur Herstellung einer Reinigungslösung
mit den gewünschten Konzentrationen an Schwefelsäure
und Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat. Flußsäure wird
in für die gewünschte Konzentration ausreichenden Mengen gewöhnlich
separat zugesetzt. Während die Flußsäure dem Konzentrat
in für die verlangten Mengen in der Reinigungslösung bei Zusatz
des Konzentrats zu Wasser ausreichenden Mengen zugesetzt werden
kann, wird es sehr bevorzugt, die Flußsäure der Reinigungslösung
in sorgfältig bemessenen Mengen auf kontinuierlich
gesteuerter Grundlage getrennt zuzusetzen. Getrennt aufgezeichnete
Zugabe der Flußsäure ist bevorzugt, weil die Reinigungslösung
kontinuierlich Flußsäure verliert, da während
der Reinigungsstufe ein Ätzen der Aluminiumoberflächen stattfindet.
Die mit dem erfindungsgemäßen wäßrigen Reinigungsmittel
zu reinigende Oberfläche des Aluminiums (einschließlich
Aluminiumlegierungen) kann mit der Lösung nach irgendeiner
auf dem Fachgebiet bekannten Kontakttechnik in Berührung gebracht
werden, z. B. durch herkömmliches Sprühen oder Eintauchen.
Die Temperatur des Reinigungsmittels ist gewöhnlich wenigstens
32°C. Vorzugsweise wird sie im Bereich von 46 bis 63°C
für maximale Reinigungswirkung gehalten.
Behandlungszeiten mit den Reinigungslösungen liegen gewöhnlich
im Bereich von 15 s bis 2 min. Erwünschtermaßen wird der Flußsäuregehalt
der Reinigungslösung und die Kontaktzeit mit der
Aluminiumoberfläche so eingestellt, daß sich eine Aluminiumauflösung
von 90 bis 280 mg, vorzugsweise 100 bis 220 mg/m²
behandelter
Aluminiumoberfläche ergibt. So ist die Menge der Flußsäure
in der Reinigungslösung vorzugsweise so, daß die Aluminiumauflösungsgeschwindigkeit
90 bis 280 mg/m²
behandelter Aluminiumoberfläche bei einer Temperatur von
54°C und einer Kontaktzeit von 1 min beträgt. Vorzugsweise
werden Aluminiumdosen nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren behandelt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht,
in denen die genannte Legierung 3004 die unter
dieser Bezeichnung bekannte herkömmliche Aluminiumlegierung
ist, die etwa 1,2 Gew.-% Mangan und 1,0 Gew.-% Magnesium
enthält, Rest Aluminium und normale Verunreinigungen.
1 l Konzentrat wurde hergestellt, das die folgenden Mengen
an Bestandteilen enthielt:
pro l | |
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84) | |
467,2 g (256 ml) | |
H₂O | 709,6 g (711 ml) |
Natrium-2-butoxyäthoxyacetat | 88,6 g |
Das Konzentrat war klar und praktisch farblos. 60,0 ml des
Konzentrats wurden zu 5,940 l Wasser gegeben, um 6 l Lösung
zu bilden, die 4,67 g/l H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)
und 0,434 g/l Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
enthält. 20 TpM Flußsäure wurden zugesetzt, um eine Reinigungslösung
zu bilden, und diese wurde gerührt, um sie in ihrer Zusammensetzung
gleichförmig zu machen.
Aluminiumdosen aus der Legierung 3004, zu einstückigen Behältern
gezogen, wurden bei dieser Arbeitsweise angewandt. Die
Dosen waren mit Aluminiumfeinanteilen und Ziehölen bedeckt.
Testproben wurden wie folgt behandelt:
- a) Besprüht mit der obigen, auf 54°C gehaltenen Reinigungslösung für 1 min,
- b) gespült mit Wasser durch Eintauchen für 30 s in kaltem Wasser,
- c) 30 s stehen gelassen, darauf auf Wasserdurchbrechungen innen und außen untersucht und
- d) die Innenseite mit einem sauberen, weißen Tuch gewischt und dieses auf Aluminiumfeinanteile geprüft.
Eine Dose wurde wie oben getestet und die Ergebnisse festgehalten.
Dann wurden 5 ml einer Kühlölemulsion, wie sie
beim Ziehen und Formen von Aluminiumdosen
verwendet wird, der Reinigungslösung zugesetzt und eine
weitere Dose getestet und die Ergebnisse festgehalten. Weitere
5 ml Kühlöl wurden dann dem Bad zugesetzt und eine weitere
Dose getestet und die Ergebnisse festgehalten. Weitere 5 ml
Teilmengen Kühlöl wurden zugesetzt und eine Dose nach jedem
Zusatz getestet, bis Wasserdurchbrechungen erhalten wurden.
Nach jeder Zugabe von Kühlöl wurde die Schaummenge im Bad
festgestellt.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle I
wiedergegeben:
6 l Reinigungslösung wurden durch Zugabe von 28,02 g H₂SO₄
(spez. Gew. 184), 1,30 g Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
und 20 TpM Flußsäure zu Wasser hergestellt. Diese
Reinigungslösung enthält 4,67 g/l H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)
und 0,217 g Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
(d. h., die Hälfte der Menge der Reinigungslösung des Beispiels 1).
Aluminiumdosen aus dem gleichen Ansatz wie im Beispiel 1
wurden gemäß den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen und
Arbeitsweisen mit folgenden Ergebnissen getestet:
6 l einer wäßrigen Reinigungslösung wurden hergestellt, die
die folgenden Mengen an Bestandteilen pro l enthielten:
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)|4,67 g | |
Natrium-2-äthylhexylsulfat | 0,464 g |
HF | 20 TpM |
Aluminiumdosen aus dem gleichen Ansatz wie im Beispiel 1
wurden nach den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen und
Arbeitsweisen mit folgenden Ergebnissen getestet:
6 l einer wäßrigen Reinigungslösung wurden mit den in Beispiel 3
angegebenen Bestandteilmengen hergestellt, mit der
Ausnahme, daß 0,928 g/l Natrium-2-äthylhexylsulfat verwendet
wurden. Testarbeitsweisen wurden wie in Beispiel 3 mit den
folgenden Ergebnissen durchgeführt:
6 l eines wäßrigen Reinigungsmittels wurden mit den folgenden
Bestandteilmengen pro l hergestellt:
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)|4,70 g | |
äthoxylierte Abietinsäure (nichtionisches Tensid) | 1,053 g |
Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (nichtionisches Tensid) | 0,673 g |
HF | 20 TpM |
Aluminiumdosen aus der gleichen Charge wie die des Beispiels 1
wurden nach den Arbeitsweisen und Bedingungen des Beispiels 1
mit folgenden Ergebnissen behandelt:
6 l einer wäßrigen Reinigungslösung wurden mit den folgenden
Bestandteilmengen pro l hergestellt:
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)|4,67 g | ||
modifizierter polyäthoxylierter geradkettiger Alkohol | 0,464 g | |
(nichtionisches Tensid) @ | HF | 20 TpM |
Aluminiumdosen aus der gleichen Charge wie die des Beispiels 1
wurden nach den Arbeitsweisen und Bedingungen des
Beispiels 1 mit folgenden Ergebnissen behandelt:
Folgende Konzentrate wurden hergestellt:
A | ||
pro l | ||
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84) | 467,2 g | |
H₂O | 709,6 g | |
Natrium-2-butoxyäthoxyacetat | 43,4 g | |
B @ | H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84) | 467,2 g |
H₂O | 709,6 g | |
Natrium-2-äthylhexylsulfat | 46,4 g | |
C @ | H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84) | 469,6 g |
H₂O | 627,0 g | |
äthoxylierte Abietinsäure (nichtionisches Tensid) |
105,3 g | |
Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol (nichtionisches Tensid) |
67,3 g | |
D @ | H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84) | 467,2 g |
H₂O | 709,6 g | |
Modifizierter polyäthoxylierter geradkettiger Alkohol | 46,4 g |
Proben der obigen Konzentrate wurden gemäß den in der folgenden
Tabelle VII wiedergegebenen Bedingungen und mit den
ebenfalls angegebenen Ergebnissen behandelt:
Das Konzentrat A wurde dann 3 Wochen in einen auf 50°C gehaltenen
Ofen gebracht. Wenn die Lösung entnommen wurde,
war sie klar und praktisch farblos, d. h., in dieser Zeit
war keine Farbveränderung aufgetreten.
6 l einer wäßrigen Reinigungslösung wurden mit den folgenden
Bestandteilmengen pro l hergestellt:
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)|4,7 g | |
Natrium-2-butoxyäthoxyacetat | 0,9 g |
HF | 20 TpM |
Aluminiumdosen aus Legierung 3004, zu einstückigen Behältern
gezogen, wurden bei dieser Arbeitsweise eingesetzt. Die Dosen
waren mit Aluminiumfeinanteilen und Ziehölen bedeckt.
Testproben wurden wie folgt behandelt:
- a) Besprüht mit der obigen, bei 53°C gehaltenen Reinigungslösung;
- b) gespült mit Wasser durch Eintauchen in kaltes Wasser, für 30 s und
- c) 30 s stehen gelassen, worauf sie auf Wasserdurchbrechungen sowohl innen als auch außen untersucht wurden.
Eine Dose wurde wie oben mit einer Sprühzeit in Stufe a)
von 30 s getestet und die Ergebnisse festgehalten. Eine zweite
Dose wurde wie oben mit einer Sprühzeit in Stufe a)
von 45 s getestet und die Ergebnisse festgehalten. Dann
wurden 200 TpM eines Kühlmittels auf Mineralölbasis und
Gleitmittel zum Ziehen und Abstreckziehen von Aluminiumdosen
(im folgenden: Kühl- und Gleitmittel) zur Reinigungslösung
gegeben und eine dritte Dose wie oben mit einer Sprühzeit
in Stufe a) von 30 s und eine vierte Dose mit einer
Sprühzeit in Stufe a) von 45 s getestet.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle VIII wiedergegeben:
6 l Reinigungslösung wurden durch Zusatz von 4,7 g/l H₂SO₄
(spez. Gewicht 1,84), 1,053 g/l äthoxylierter
Abietinsäure, 0,673 g/l alkylpolyäthoxylierter Äther
und 20 TpM Flußsäure zu Wasser hergestellt.
Aluminiumdosen aus der gleichen Charge wie in Beispiel 8
wurden gemäß den Bedingungen und Arbeitsweisen des Beispiels 8
mit folgenden Ergebnissen getestet:
6 l einer wäßrigen, stark mit Kühl- und Gleitmittel verunreinigten
Reinigungslösung wurden mit den folgenden Bestandteilmengen
pro l hergestellt:
H₂SO₄ (spez. Gew. 1,84)|4,7 g | |
Natrium-2-butoxyäthoxyacetat | 0,9 g |
HF | 20 TpM |
Kühl- und Gleitmittel | 500 TpM |
Aluminiumdosen aus der Legierung 3004, zu einstückigen Behältern
gezogen, wurden bei dieser Arbeitsweise eingesetzt.
Die Dosen waren mit Aluminiumfeinanteilen und Ziehölen
bedeckt.
Testproben wurden wie folgt behandelt:
- a) mit Leitungswasser bei 53°C 30 s gewaschen;
- b) mit der obigen, bei 53°C gehaltenen Reinigungslösung 40 s besprüht;
- c) durch Besprühen mit Leitungswasser für 20 s gespült;
- d) durch Besprühen mit entionisiertem Wasser gespült und
- e) 30 s stehen gelassen, worauf sie auf Wasserdurchbrechungen sowohl innen als auch außen untersucht wurden.
Eine Dose wurde, wie oben beschrieben, getestet und die
Ergebnisse festgehalten. Dann wurde zu einem Teil der wie
oben erwähnt verunreinigten Reinigungslösung 0,9 g/l eines
wenig schäumenden nichtionischen Tensids auf der Basis von
Fettalkoholalkoxylat gegeben und eine weitere Dose wie oben
beschrieben getestet. Diese Arbeitsweise wurde mit der
Zugabe 0,9 g/l der verschiedenen, wenig schäumenden,
nichtionischen Tenside der folgenden Tabelle zu frischen
Anteilen der wie oben erwähnt verunreinigten Reinigungslösung
wiederholt. Die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle X wiedergegeben.
Zugabe von 0,9 g/l nichtionischen Tensids | |
Ausmaß der Wasserdurchbrechungen | |
kein | |
verbreitet | |
Fettalkoholalkoxylat | gering |
polyäthoxylierter, geradkettiger Alkohol | keine |
alkylpolyäthoxylierter Äther | keine |
alkylpolyäthoxylierter Äther | keine |
Alkylpoly(äthylenoxy)äthanol | mäßig |
Wie aus diesem Beispiel zu ersehen ist, erhöht die Gegenwart
einer geringen Menge eines wenig schäumenden nichtionischen
Tensids zusätzlich zu dem Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
das Reinigungsvermögen des Mittels beträchtlich, selbst wenn
sehr starke Verunreinigungen eines kommerziell verwendeten
Kühlmittels im erfindungsgemäßen Mittel vorliegen.
Claims (9)
1. Wäßrige Reinigungslösung zum Entfernen und Lösen von
Aluminiumfeinteilen und Reinigen der Aluminiumoberflächen
von Schmierölen, die 1 bis 10 g/l Schwefelsäure,
0,005 bis 0,1 g/l Flußsäure und ein anionisches Tensid
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung 0,1 bis
10 g/l Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat umfaßt.
2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
ist und dieses in einer Menge von 0,2 bis 0,8 g/l
vorliegt.
3. Lösung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der pH-Wert 1,0 bis 1,8 ist.
4. Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwefelsäure in einer Menge von 3 bis
5 g/l und die Flußsäure in einer Menge von 0,01 bis
0,03 g/l zugegen ist.
5. Lösung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zusätzlich zu dem Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
0,1 bis 10 g/l wenig schäumendes
nichtionisches Tensid enthält.
6. Wäßriges Lösungskonzentrat zur Bildung der wäßrigen
Reinigungslösung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrat 200 bis 600 g/l
Schwefelsäure und 0,01 bis 10 Gewichtsteile Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat
pro Gewichtsteil Schwefelsäure aufweist.
7. Konzentrat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Alkalimetall-2-butoxyäthoxyacetat Natrium-2-butoxyäthoxyacetat
ist und dieses zu 0,04 bis 0,27 Gewichtsteilen
pro Gewichtsteil Schwefelsäure vorliegt.
8. Verfahren zur Reinigung einer Aluminiumoberfläche durch
(a) Zusammenbringen der Oberfläche mit einer wäßrigen,
Schwefelsäure, Flußsäure und ein Tensid aufweisenden
Reinigungslösung und (b) Spülen der Aluminiumoberfläche
zum Entfernen der Reinigungslösung, dadurch gekennzeichnet,
daß als Reinigungslösung die Lösung gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 5 verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lösung bei 46 bis 63°C gehalten wird.
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