DE3844183A1 - AQUEOUS CLEANER FOR METAL SURFACES - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen wäßrigen Reiniger für Metalloberflächen mit einem pH-Wert zwischen 7 und 12,5 und einem Gehalt an Tensid sowie üblichen Gerüstsubstanzen und/oder Korrosionsinhibitoren sowie dessen Anwendung im Spritzverfahren.The invention relates to an aqueous cleaner for Metal surfaces with a pH between 7 and 12.5 and a content of surfactant and usual builder substances and / or corrosion inhibitors and its use in Spraying process.
In der metallverarbeitenden Industrie müssen an vielen Stellen im Produktionsablauf Metalloberflächen entfettet und gereinigt werden, so z. B. nach der spanenden Bearbeitung vor dem Feinmessen oder der Zwischenlagerung oder vor der Phosphatierung zur Entfernung von Korrosionsschutzölen oder Schmierstoffen. Zu diesem Zweck ist es üblich und vorteilhaft, wäßrige Lösungen einzusetzen, da die ebenfalls verbreitete Reinigung mit organischen Lösungsmitteln, z. B. Chlorkohlenwasserstoffen, wegen der damit verbundenen Gesundheits- und Grundwassergefährdung problematisch ist. Derartige wäßrige Systeme sind z. B. die sogenannten Neutralreiniger oder aber alkalische Reiniger. Erstere werden vorzugsweise im Spritzen, letztere sowohl im Spritzen als im Tauchen eingesetzt.In the metalworking industry there are many Degreased metal surfaces in the production process and cleaned, e.g. B. after the cutting Processing before fine measurement or intermediate storage or before phosphating to remove Corrosion protection oils or lubricants. To this end it is common and advantageous to use aqueous solutions use because the also common cleaning with organic solvents, e.g. B. chlorinated hydrocarbons, because of the associated health and Groundwater hazard is problematic. Such aqueous Systems are e.g. B. the so-called neutral cleaners or but alkaline cleaners. The former are preferably in Syringes, the latter both in syringes and in diving used.
Neutralreiniger besitzen bei der üblichen Anwendungskonzentration einen pH-Wert zwischen etwa 8 und 9,5. Sie enthalten Tenside, meist nichtionogener Art, sowie Korrosionsinhibitoren, z. B. Alkanolaminsalze kurzkettiger Fettsäuren mit weniger als 10 C-Atomen. Die Korrosionsinhibitoren dienen dem Schutz der behandelten Teile vor Korrosion bei der Reinigungsbehandlung, beim Trocknen und bei der anschließenden Lagerung (DE-C-26 14 234, EP-A-99 598). Have neutral cleaners in the usual Use concentration a pH between about 8 and 9.5. They contain surfactants, mostly non-ionic, as well as corrosion inhibitors, e.g. B. alkanolamine salts short-chain fatty acids with less than 10 carbon atoms. The Corrosion inhibitors serve to protect the treated Parts from corrosion during cleaning treatment, during Drying and subsequent storage (DE-C-26 14 234, EP-A-99 598).
Alkalische Reiniger mit einem pH-Wert üblicherweise größer als 7 enthalten Tenside, insbesondere anionenaktiver und/oder nichtionogener Art, und sogenannte Gerüstsubstanzen, wie Alkalicarbonate, Silikate, Phosphate, Borate, Gluconate oder Natrium- oder Kaliumhydroxid.Alkaline cleaners with a pH value usually larger than 7 contain surfactants, especially anionic ones and / or non-ionic type, and so-called Builders, such as alkali carbonates, silicates, Phosphates, borates, gluconates or sodium or Potassium hydroxide.
Der auf den zu reinigenden Teilen haftende Schmutz gelangt bei der Reinigung in den Reiniger. Da dieser aus Kosten- und Umweltschutzgründen üblicherweise längere Zeit im Einsatz ist, reichert sich in ihm der abgelöste Schmutz, meist ölige Verunreinigung, an. Mit zunehmender Schmutzaufnahme verlieren die Reiniger ihre Reinigungskraft. Als Abhilfe kann man die Konzentration an Reinigerchemikalien erhöhen, eine Maßnahme, die jedoch nur beschränkt Erfolg verspricht. In der Regel muß ein abgearbeiteter Reiniger geflutet oder ganz bzw. partiell neu angesetzt werden. Solche Maßnahmen erhöhen nicht nur die Chemikalienkosten, sondern belasten auch die betriebliche Abwasseranlage und die Vorfluter in erheblichem Maße.The dirt adhering to the parts to be cleaned arrives when cleaning in the cleaner. Since this one Cost and environmental reasons usually take a long time is used, the detached accumulates in it Dirt, mostly oily contamination. With increasing The cleaners lose their dirt absorption Cleaning person. As a remedy, you can focus on Increase detergent chemicals, one measure, however, only limited promises success. As a rule, a Completed detergent flooded or completely or partially be rescheduled. Such measures don't just increase the chemical costs, but also burden the operational sewage system and the receiving water in considerable measure.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen wäßrigen Reiniger für Metalloberflächen bereitzustellen, der die Nachteile der bekannten Reiniger nicht aufweist, insbesondere eine deutlich erhöhte Toleranz gegenüber öligen Verunreinigungen besitzt, und mithin deutlich länger eingesetzt werden kann.The object of the invention is to provide an aqueous cleaner for To provide metal surfaces that have the disadvantages of does not have known cleaner, in particular a significantly increased tolerance to oily Has impurities, and therefore significantly longer can be used.
Die Aufgabe wird gelöst, indem der Reiniger der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung in der Weise formuliert wird, daß er einen Polyglykolether der FormelThe task is solved by the cleaner of the beginning mentioned type according to the invention in the manner is formulated that he is a polyglycol ether of the formula
C n H2n + 1O(C₂H₄O) x HC n H 2 n + 1 O (C₂H₄O) x H
mit n = 1 bis 5 und x = 2 bis 30 enthält. with n = 1 to 5 and x = 2 to 30.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gelangen Reiniger mit einem Gehalt an Methyl-, Ethyl- und/oder Isopropylpolyethylenglykolether zum Einsatz.According to a preferred embodiment of the invention cleaners containing methyl, Ethyl and / or isopropyl polyethylene glycol ether for Commitment.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung beträgt der Gehalt an Polyglykolether im Reiniger 0,05 bis 10 g/l. Eine Konzentration in niedrigerem Bereich ist insbesondere bei Spritzanwendung, eine solche im höheren Bereich bei Tauchanwendung von Vorteil.In an advantageous development of the invention, the Polyglycol ether content in the cleaner 0.05 to 10 g / l. A concentration in the lower range is special with spray application, such in the higher range Diving is an advantage.
Wie andere Reiniger enthalten auch die entsprechend der Erfindung zweckmäßigerweise die üblichen Gerüstsubstanzen. Als Tenside sind die von anionischer oder nichtionogener Art bevorzugt. Als Korrosionsinhibitoren sind Salze einer oder mehrerer aliphatischer Carbonsäuren mit 6 bis 12 C-Atomen mit Alkanolamin besonders geeignet. Es können jedoch auch andere Korrosionsinhibitoren eingesetzt werden.Like other cleaners, they also contain Invention expediently the usual framework substances. The surfactants are anionic or nonionic Kind preferred. As corrosion inhibitors, salts are one or more aliphatic carboxylic acids with 6 to 12 Carbon atoms with alkanolamine particularly suitable. It can however, other corrosion inhibitors can also be used.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Reinigers zeigt sich bei der Anwendung im Spritzen. Im Gegensatz zu der sonst üblichen höheren Einstellung der Tensidkonzentration führt der Zusatz der Polyglykolether nämlich nicht zum verstärkten, unerwünschten Schäumen.The particular advantage of the cleaner according to the invention shows up when used in syringes. In contrast to the otherwise usual higher setting of the The addition of the polyglycol ether leads to surfactant concentration namely not for reinforced, undesirable foaming.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher und beispielsweise erläutert.The invention is illustrated by the following examples closer and explained for example.
Zur Versuchsdurchführung dienten Stahlbleche der Qualität RSt 1405 mit den Abmessungen 105 × 85 × 0,7 mm, die durch Quality steel sheets were used to carry out the experiment RSt 1405 with the dimensions 105 × 85 × 0.7 mm, through
- - Dampfentfettung mit 1,1,1-Trichlorethan- Steam degreasing with 1,1,1-trichloroethane
- - Abwischen mit einem Baumwollappen- Wipe with a cotton rag
- - Dampfentfettung mit 1,1,1-Trichlorethan- Steam degreasing with 1,1,1-trichloroethane
- - 1 min Beizen in 1,0%iger Zitronensäure bei Raumtemperatur im Tauchen- Pickling in 1.0% citric acid for 1 min Room temperature in diving
- - 1 min Wasserspülen- Rinse water for 1 min
- - 0,5 min Nachspülen in Isopropanol- Rinse in isopropanol for 0.5 min
- - Trockenblasen mit Druckluft- Blow drying with compressed air
- - Beölen mit einem Korrosionsschutzöl (Rustilo® 845 der Fa. Castrol)- Oil with an anti-corrosion oil (Rustilo® 845 from Castrol)
vorbereitet worden waren.had been prepared.
Zur Ermittlung der Qualität des Reinigers wurde die sogenannte Mindestreinigungszeit (MRZ) bei steigenden Ölgehalten bestimmt. Die Mindestreinigungszeit ist die kürzeste Reinigungszeit, die erforderlich ist, um beim anschließenden Wasserspülen voll (größer als 95% der Fläche) benetzte Bleche zu erhalten.To determine the quality of the cleaner, the so-called minimum cleaning time (MRZ) with increasing Oil content determined. The minimum cleaning time is shortest cleaning time, which is required in order to subsequent rinsing full (greater than 95% of the Surface) to obtain wetted sheets.
Zur Anwendung gelangte ein Reiniger, derA cleaner, the
- - 3,6 g/l Na₂HPO₄ und- 3.6 g / l Na₂HPO₄ and
- - 0,4 g/l nichtionogenes Tensid (Antarox® BL 330 der Fa. GAF)- 0.4 g / l non-ionic surfactant (Antarox® BL 330 from GAF)
enthielt und im Spritzen bei 55°C eingesetzt wurde. Zur Simulierung der in der Praxis üblicherweise ansteigenden Verschmutzung wurde Korrosionsschutzöl in unterschiedlichen Mengen in den Reiniger einmulgiert. Die ermittelten Mindestreinigungszeiten betrugencontained and was used in spraying at 55 ° C. To Simulation of the usually increasing in practice Contamination protection oil was in different amounts emulsified in the cleaner. The determined minimum cleaning times
Wurden dem vorgenannten Reiniger 0,4 g/l Isopropyltriethylenglykolether (i-C₃H₇-O-(CH₂-CH₂O)₃-H) (GN 6129 der Fa. Zschimmer & Schwarz) zugegeben, wurden folgende Mindestreinigungszeiten erhaltenWas the above cleaner 0.4 g / l Isopropyl triethylene glycol ether (i-C₃H₇-O- (CH₂-CH₂O) ₃-H) (GN 6129 the Zschimmer & Schwarz) were added, the following Get minimum cleaning times
Zur Anwendung gelangte ein Reiniger, derA cleaner, the
- - 3,6 g/l Na₂HPO₄ und- 3.6 g / l Na₂HPO₄ and
- - 0,4 g/l Nonylphenolpolyethylenglykolether (Arkopal® N 100 der Fa. Hoechst AG)- 0.4 g / l nonylphenol polyethylene glycol ether (Arkopal® N 100 from Hoechst AG)
enthielt und wie im Beispiel 1 eingesetzt wurde. Die Mindestreinigungszeiten betrugencontained and was used as in Example 1. The Minimum cleaning times were
Die Löschung schäumte jedoch so stark, daß ein solcher Reiniger nicht in der Praxis einsetzbar ist.The deletion foamed so much, however, that one Cleaner cannot be used in practice.
Zur Anwendung gelangt ein Reiniger mit einem Gehalt vonA cleaner with a content of
- - 5 g/l Na₂HPO₄- 5 g / l Na₂HPO₄
- - 1 g/l Na₅P₃O₁₀- 1 g / l Na₅P₃O₁₀
- - 0,4 g/l Alkylpolyethylenglykolpolypropylenglykolether (Propetal® 99 der Fa. Zschimmer & Schwarz).- 0.4 g / l alkyl polyethylene glycol polypropylene glycol ether (Propetal® 99 from Zschimmer & Schwarz).
Die Mindestreinigungszeit bei Spritzanwendung und bei 60°C betrugThe minimum cleaning time for spray application and at 60 ° C amounted to
Wurde dem vorgenannten Reiniger, dessen Tensidgehalt auf 0,2 g/l reduziert worden war, 0,2 g/l eines Methylpolyethylenglykolethers (CH₃-O-(CH₂-CH₂O)₁₂-H) (GN 8384 der Fa. Zschimmer & Schwarz) zugegeben, ergaben sich folgende MindestreinigungszeitenWas the above cleaner, whose surfactant content on 0.2 g / l had been reduced, 0.2 g / l one Methyl polyethylene glycol ether (CH₃-O- (CH₂-CH₂O) ₁₂-H) (GN 8384 from Zschimmer & Schwarz) admitted, the following resulted Minimum cleaning times
Zur Anwendung gelangt ein sogenannter Neutralreiniger der ZusammensetzungA so-called neutral cleaner is used composition
- - 5 g/l Diethanolamin- 5 g / l diethanolamine
- - 0,8 g/l 2-Ethylhexansäure- 0.8 g / l 2-ethylhexanoic acid
-
- 0,8 g/l Alkylpolyethylenglykolpolypropylenglykolether
(Propetal® 99 der Fa. Zschimmer & Schwarz).- 0.8 g / l alkyl polyethylene glycol polypropylene glycol ether
(Propetal® 99 from Zschimmer & Schwarz).
Die Mindestreinigungszeit, die im Spritzen bei 45°C bestimmt wurde, betrugThe minimum cleaning time required in spraying at 45 ° C was determined
Wurde der vorgenannte Neutralreiniger mit 1 g/l Methylpolyethylenglykolether (CH₃-O-(CH₂-CH₂O)₁₂-H) versetzt, ergaben sich die nachfolgenden MindestreinigungszeitenWas the aforementioned neutral cleaner with 1 g / l Methyl polyethylene glycol ether (CH₃-O- (CH₂-CH₂O) ₁₂-H) added, resulted following minimum cleaning times
Zur Anwendung gelangte ein Reiniger der ZusammensetzungA cleaner of the composition was used
- - 20 g/l Na₂SiO₃- 20 g / l Na₂SiO₃
- - 18 g/l Na₂CO₃- 18 g / l Na₂CO₃
- - 10 g/l NaOH- 10 g / l NaOH
- - 1,5 g/l Dodecylbenzolsulfonat (Lutensit® ALBN der Fa. BASF).- 1.5 g / l dodecylbenzenesulfonate (Lutensit® ALBN from BASF).
Die Mindestreinigungszeiten wurden im Tauchen bei 90°C bestimmt und betrugenThe minimum cleaning times were in diving at 90 ° C determined and betrayed
Nach einem Zusatz von 2 g/l Isopropylethylenglykolether zum vorgenannten Reiniger wurden folgende Mindestreinigungszeiten erhaltenAfter adding 2 g / l isopropyl ethylene glycol ether for the above-mentioned cleaner were the following Get minimum cleaning times
Sämtlichen Beispielen mit Spritzreinigung ist gemeinsam, daß Reiniger mit einem Gehalt an Polyglykolether selbst bei einer Spritzdauer, die erheblich über der Mindestreinigungszeit lag, keine störende Schaumbildung zeigten.All examples with spray cleaning are common, that cleaner containing polyglycol ether itself at a spraying time that is significantly longer than the Minimum cleaning time was, no annoying foam formation showed.
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