DE4418277A1

DE4418277A1 - Method for cleaning, esp. for removing grease in electrolytic plating plants

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Publication number: DE4418277A1
Application number: DE19944418277
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Wolfer
Original assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-11-30

Abstract

The method concerns cleaning of products in aqueous solutions with subsequent rinsing in dipping and spray bath installations for surface processing. Process and rinsing baths for a process are combined into a functional unit and are operated as a counter-flow cascade. The first baths function solely as process baths, while subsequent baths function additionally function as rinsing baths for removal of contaminants from the products. The last baths, however, function solely as rinsing baths for removal of contaminant residues and process chemicals.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen in wäßrigen Lösungen mit anschließendem Spülen in Tauchbadanlagen und in Spritzbadanlagen zur Oberflächenbehandlung. Vorzugsweise findet sie Anwendung in Galvanoanlagen zum Warmentfetten. Allgemein kann die Erfindung bei allen naßchemischen und elektrochemischen Prozessen angewendet werden, die für das Behandlungsgut ohne Qualitätsverlust mit einer großen Bandbreite von sich verbrauchenden Badzusätzen geführt werden können und die zugleich durch Abbauprodukte und durch Einschleppungen mit einer kontinuierlichen Aufkonzentration derselben ablaufen. Die tatsächliche Konzentration der Badzusätze und die Behandlungszeit stehen hier in einer Wechselbeziehung. Diese Prozeßschritte haben in Galvano anlagen einen großen Einfluß auf die Qualität der abzuscheidenden metallischen Schicht. Insbesondere beeinflussen sie die Haftfestigkeit der Schicht auf dem Grundwerkstoff. Deshalb sind auch diese Vorbehandlungsprozesse reproduzier bar durchzuführen. Hierzu gehören bei mehrstufigen Prozessen in dem prozeßentscheidenden Bad bei gegebener Behandlungszeit enge Toleranzgrenzen für die Badzusätze, das heißt gleichbleibende Konzentration der Prozeßlösung und keine oder eine sehr geringe zeitliche Aufkonzentration der Bäder mit störenden Abbauprodukten und Einschleppungen wie zum Beispiel Öl. Darüber hinaus müssen umwelttechnische Auflagen erfüllt werden. In der Regel ist hier mit Wasser sparsam umzugehen. Zur kostengünstigen Realisierung dieser Forderun gen wird versucht, die Standzeit der Bäder zu erhöhen und den Abwasseranfall zu reduzieren.The invention relates to a method for cleaning in aqueous solutions subsequent rinsing in immersion bath systems and in spray bath systems Surface treatment. It is preferably used in electroplating systems for warm degreasing. In general, the invention can be applied to all wet chemical and electrochemical processes are applied to the material to be treated with no loss of quality with a wide range of consuming ones Bath additives can be performed and at the same time through degradation products and by introducing them with a continuous concentration of them expire. The actual concentration of the bath additives and the treatment time are interrelated here. These process steps have in galvano systems have a great influence on the quality of the metallic to be deposited Layer. In particular, they influence the adhesive strength of the layer on the Base material. That is why these pretreatment processes are reproduced bar. This includes multi-stage processes in the process-critical bath with a given treatment time narrow tolerance limits for the bath additives, that means constant concentration of the process solution and no or very little temporal concentration of the baths with disruptive Breakdown products and introductions such as oil. Furthermore environmental requirements must be met. Usually is here with Use water sparingly. For the cost-effective realization of this requirement attempts are being made to increase the service life of the baths and to increase the amount of wastewater to reduce.

Die Realisierung dieser Forderungen erfolgt in der Praxis durch getrennte Maßnahmen für den Prozeß und für das anschließende Spülen. Bekannt ist zum Beispiel das Warmentfetten in zwei Stufen. Das Behandlungsgut wird zuerst in ein erstes Entfettungsbad und anschließend in ein davon unabhängiges zweites abgelegt. Beide Bäder konzentrieren sich unterschiedlich schnell auf mit Einschleppungen sowie mit Abbauprodukten der Prozeßchemikalien, die hier in der Regel nur angesetzt und dann nicht nachdosiert werden. Dies bedeutet, daß jedes Bad für sich gepflegt werden muß, das heißt, nach Erreichen der jeweils zulässigen Grenzwerte werden die Bäder verworfen. Nachteilig ist der Aufwand für die somit in kurzen Zeitabschnitten notwendige Badpflege, der Chemikalien bedarf sowie der Abwasseranfall und der Frischwasserbedarf. Zur Einsparung von Wasser und Prozeßchemikalien wird oft nur der Inhalt des ersten Prozeßba des verworfen. Es wird mit dem Inhalt des zweiten Prozeßbades gefüllt, das dann mit Frischwasser und Prozeßchemikalien neu angesetzt wird. Die Standzeit derartig betriebener Entfettungsbäder ist abhängig von der eingeschleppten Schmutzfracht. Sie liegt in der Praxis bei wenigen Tagen bis wenige Wochen. Den Prozeßbädern schließen sich Spülbäder an.In practice, these requirements are met by separate ones Measures for the process and for the subsequent rinsing. Is known for Example warm greasing in two stages. The material to be treated is first in a first degreasing bath and then into a separate second one filed. Both baths concentrate on using at different speeds Introductions and with degradation products of the process chemicals, which are here in usually only be applied and then not replenished. This means that each bathroom must be taken care of for itself, that is, after reaching each the baths are rejected. The expense is disadvantageous for the bathroom care, the chemicals, which is necessary in short periods of time as well as wastewater and fresh water requirements. For saving of water and process chemicals is often only the content of the first process ba the discarded. It is filled with the content of the second process bath, the then fresh water and process chemicals are used. The service life Degreasing baths operated in this way depend on the imported one Dirt load. In practice, it ranges from a few days to a few weeks. The process baths are followed by rinsing baths.

In der Spültechnik setzt man zur Einsparung von Wasser bei gleichzeitig sehr guter Spülwirkung mehrstufige Kaskaden ein. Sie werden im Gegenstromver fahren betrieben, das heißt, die Transportrichtung des Behandlungsgutes von Spülbad zu Spülbad der Kaskade ist entgegengesetzt zur Flußrichtung des Spülwassers von einem Bad zum anderen. Eine derartige Spülkaskade ist in der Fachzeitschrift "Galvanotechnik" 78 (1987) Nr. 3 auf den Seiten 642 bis 645 beschrieben. An ein dreizelliges Prozeßbad, hier ein Nickelbad, schließt sich eine vierzellige Spülkaskade an. Frisches Spülwasser wird in das letzte Spülbad zur Erzielung des Gegenstromes eingeleitet. In Abhängigkeit von der Verdun stung in den Prozeß- und Spülbädern wird dafür rückgewonnenes Spülwasser, Frischwasser oder eine Kombination von beiden Wässern verwendet. Die erforderliche Wassermenge ist bei gegebener Anzahl von Spülbädern abhängig vom Spülkriterium R. Bei Prozeßbädern mit Arbeitstemperaturen von 60°C und mehr kann die Wasserverdunstung so groß sein wie die benötigte Spül wassermenge. In diesem Falle stellt sich im Gesamtsystem, d. h. für die Prozeß- und Spülbäder, ein Wasser-Gleichgewicht ein. Die Verschleppungsverluste aus allen drei Prozeßbädern in das erste Spülbad werden aus dem Spülbadüberschuß zurückgewonnen. Hierzu dienen ein Zwischenbehälter und zur Rückführung drei Pumpen.In dishwashing technology, you save a lot of water at the same time good rinsing effect multi-stage cascades. They are in counterflow ver drive operated, that is, the direction of transport of the material to be treated Rinsing bath to rinsing bath of the cascade is opposite to the flow direction of the Rinse water from one bath to another. Such a flushing cascade is in the Journal "Galvanotechnik" 78 (1987) No. 3 on pages 642 to 645 described. A three-cell process bath, here a nickel bath, follows a four-cell flushing cascade. Fresh rinse water is in the last rinse bath initiated to achieve the counterflow. Depending on the Verdun The process and rinsing baths use reclaimed rinsing water, Fresh water or a combination of both waters is used. The the required amount of water depends on the number of rinsing baths from the rinsing criterion R. For process baths with working temperatures of 60 ° C and more, the water evaporation can be as large as the flushing required amount of water. In this case, the overall system, i. H. for the process and rinse baths, a water balance. The carryover losses out All three process baths in the first rinse bath become excess rinse bath recovered. One intermediate container and three for return are used for this Pump.

In jedem der drei parallelen Prozeßbäder befindet sich die gleiche Prozeßlösung, hier ein Nickelelektrolyt. Parallele Bäder sind immer dann erforderlich, wenn in automatischen, taktgesteuerten Galvanoanlagen die Taktzeit kürzer ist als die erforderliche Behandlungszeit. In diesen Bädern werden gleichzeitig drei Trommeln behandelt. Prozeßtechnisch entspricht dies der Behandlung in einem einzigen Bad mit längerer Taktzeit und somit auch mit einer längeren Behand lungszeit. Im Anschluß an das Prozeßbad wird das Behandlungsgut nacheinander in die vier Spülbäder getaucht. Die Konzentration der vom Behandlungsgut zu entfernenden Prozeßchemie und der Restschmutzfracht nimmt in der Reihenfolge des Behandlungsdurchlaufes durch diese Spülbäder ab. Die Berechnungs methoden für bei Spülkaskaden erzielbare Verdünnungen sind in der genannten Literaturstelle abgehandelt. Sie sollen hier nicht wiederholt werden.In each of the three parallel process baths there is the same process solution, here is a nickel electrolyte. Parallel baths are always required if in automatic, clock-controlled electroplating systems the cycle time is shorter than that required treatment time. In these baths there will be three at the same time Drums treated. In terms of process technology, this corresponds to treatment in one single bath with a longer cycle time and thus also with a longer treatment delivery time. Following the process bath, the material to be treated is successively dipped in the four rinsing baths. The concentration of the items to be treated Removing process chemistry and the residual dirt load takes place in the order the treatment cycle through these rinsing baths. The calculation Methods for dilutions that can be achieved with rinsing cascades are given in the Literature dealt with. They should not be repeated here.

Nachteilig bei der Anwendung dieses Verfahrens auf Entfettungs- oder Beizbäder ist die Verschleppung der Prozeßlösung aus jedem der Prozeßbäder in das erste Spülbad der Spülkaskade. Die Prozeßlösung ist beaufschlagt mit der momenta nen Prozeßchemie und mit der momentanen Konzentration der Schmutzfracht und der Abbauprodukte. Die Momentanwerte der Prozeßchemie nehmen in den Prozeßbädern fortlaufend ab, die Schmutzfracht und die Abbauprodukte nehmen fortlaufend zu. Dies hat zur Folge, daß sich in der Spülkaskade keine gleich bleibenden Bedingungen einstellen. Sie muß für den ungunstigsten Fall ausgelegt werden. Dieser Fall liegt vor, wenn in den Prozeßbädern die Standzeit abgelaufen ist.A disadvantage when using this method on degreasing or pickling baths is the carryover of the process solution from each of the process baths to the first Rinsing bath of the rinsing cascade. The process solution is loaded with the moment NEN process chemistry and with the current concentration of dirt and of the breakdown products. The instantaneous values of the process chemistry take in the Process baths continuously decrease, the dirt load and the degradation products decrease continuously to. The consequence of this is that none in the flushing cascade are the same set permanent conditions. It must be designed for the worst case become. This is the case if the service life in the process baths has expired.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Reinigen von Behandlungs gütern in wäßrigen Lösungen mit anschließendem Spülen anzugeben, das bei gegebener Anzahl von Prozeß- und Spülbädern ein besseres Spülergebnis erzielt oder das zur Erzielung einer vorgegebenen Endkonzentration mit einer niedrigeren Anzahl von Prozeß- und Spülbädern auskommt und das die Standzeit der Bäder ohne Mehrverbrauch an Frischwasser und an Prozeßchemikalien im Vergleich zu den bekannten Verfahren wesentlich erhöht.The object of the invention is a method for cleaning treatment to indicate goods in aqueous solutions with subsequent rinsing, which at Given the number of process and rinsing baths achieved a better washing result or that to achieve a predetermined final concentration with a lower number of process and rinsing baths and that the service life of the pools without additional consumption of fresh water and process chemicals in the Compared to the known methods significantly increased.

Gelöst wird die Aufgabe in einer funktionalen Einheit aus Prozeßbädern und Spülbädern, die als eine einzige Kaskade im Gegenstromverfahren betrieben werden. Die in Transportrichtung des Behandlungsgutes ersten Bäder der Kaskade dienen zur Behandlung. Ab dem zweiten Bad wird zugleich auch gespült. Die letzten Bäder der Kaskade dienen nur zur Spülung. Der Übergang vom Prozeß zum Spülen ist somit gleitend. Reinwasser wird nur dem letzten Spülbad der Kaskade zugegeben. Die Konzentration der Prozeßchemikalien nimmt in den Prozeßbädern infolge des fortlaufenden Verbrauches ab. Die Nachdosierung dieser Chemikalien erfolgt nur in eines der mittleren Bäder der Kaskade, das als einziges Bad prozeßentscheidend ist. Es wird als letztes Prozeßbad definiert. Durch den Gegenstrom in der Kaskade werden auch die vorderen Prozeßbäder mit den Prozeßchemikalien versorgt, ohne daß eine Badüberwachung erforderlich ist. Ihre Konzentration ist hier nicht prozeßent scheidend. Sie stellt sich selbsttätig auf einen Wert ein, der infolge des Kaskadenüberlaufes vom Prozeßbad mit der Dosierung in Richtung der vorderen Bäder zunimmt. Pro Stufe stellt sich ein Anreicherungsfaktor von 2 bis 4 ein. Wegen der ökologischen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die als Kaskade betriebene funktionale Einheit aus Prozeß- und Spülbädern als Öko- Kaskade bezeichnet.The task is solved in a functional unit consisting of process baths and Rinsing baths operated as a single cascade in countercurrent become. The first baths in the direction of transport of the material to be treated Cascades are used for treatment. From the second bathroom onwards, too rinsed. The last baths in the cascade are only for rinsing. The transition from the process to the rinsing is thus smooth. Pure water is only the last Rinsing bath added to the cascade. The concentration of the process chemicals decreases in the process baths due to continuous consumption. The These chemicals are only replenished in one of the middle baths Cascade, which is the only bathroom that is decisive for the process. It will be the last Process bath defined. Because of the counterflow in the cascade, too front process baths supplied with the process chemicals without a Bath monitoring is required. Their concentration is not process-related here outgoing. It adjusts itself automatically to a value which is due to the Cascade overflow from the process bath with the metering in the direction of the front Baths increases. An enrichment factor of 2 to 4 is set for each level. Because of the ecological advantages of the method according to the invention, the as Cascaded functional unit consisting of process and rinsing baths as an eco Called cascade.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 am Beispiel des Entfettens erläutert. The invention is explained with reference to FIGS. 1 and 2 using the example of degreasing.

Fig. 1 zeigt eine 6stufige Öko-Kaskade, die nicht mehr Frischwasser benötigt als durch Verdunstungen der Kaskade entzogen wird. Fig. 1 shows a 6-stage eco-cascade that does not require more fresh water than is removed by evaporation of the cascade.

Fig. 2 zeigt eine 4stufige Öko-Kaskade mit Ölabscheider und Verdampfer. Fig. 2 shows a 4-stage eco cascade with oil separator and evaporator.

Die Fig. 1 zeigt eine Öko-Kaskade 1 mit den Bädern 2, 3, 4, 5, 6 und 7. Die Transporteinrichtung des Behandlungsgutes deutet der Pfeil 8 an. Das Bad 4 ist das letzte Prozeßbad. In dieses Bad werden die erforderlichen Prozeßchemika lien über Leitungen 9 und 10 dosiert. Hierzu wird das Bad 4 kontinuierlich oder diskontinuierlich analytisch überwacht. Prozeßchemikalien für das Warm entfetten sind zum Beispiel eine Tensidmischung und ein Buildergemisch. Im ersten Prozeßbad 2 wird das Niveau mit einer Niveausonde überwacht. Sie steuert den Frischwasserzulauf 12 mittels Ventil 13. Die Frischwassermenge entspricht der Verdunstung in der Öko-Kaskade und der Ausschleppung aus dieser Kaskade. Weil das eingebrachte Behandlungsgut weitgehend trocken ist, ist damit der Wasserhaushalt insgesamt ausgeglichen. Innerhalb der Kaskade deuten den Überlauf des Spülwassers von einem Bad zum anderen die Pfeile 14 und den Überlauf der Prozeßlösung die Pfeile 15 an. In einer nicht dargestellten Ausführungsform entfallen die Überläufe von Bad zu Bad. Hier wird eine gleichgroße Flüssigkeitsmenge mittels einer Pumpe zum vorausgehenden Bad gefördert und dort durch Register an das Behandlungsgut gespritzt. Dies kann bei Spritzbadanlagen im Durchlauf des Behandlungsgutes oder bei Tauchbad anlagen immer dann geschehen, wenn das Behandlungsgut aus dem Bad ausgehoben wird. Im letzten Spülbad wird zum Spritzen das Frischwasser verwendet. Insgesamt wirkt dieses Spritzen in einer Kaskade so wie ein zusätzliches Spülbad, jedoch mit geringerer Effektivität. Die Prozeßbäder 2, 3, 4 werden nicht als parallele Bäder betrieben. Das Behandlungsgut wird im Takt der Galvanoanlage nacheinander in jedes Bad der Öko-Kaskade getaucht und entsprechend der Taktzeit abgelegt. Dies hat den Vorteil, daß sich die massiven Verunreinigungen, die an dem Behandlungsgut anhaften, konzentriert nur in dem ersten Bad 2 befinden. Das zweite Prozeßbad 3 wird entsprechend der Spülwirkung im Bad 2 deutlich weniger verunreinigt als das erste. Dieser Vorgang setzt sich gemäß der Spülkriterien der Bäder in der Kaskade fort. Gleichzeitig findet im Gegensatz zum Stand der Technik eine ständige Auf frischung der Prozeßlösung jedes Bades aus dem in Transportrichtung des Behandlungsgutes folgenden Bades statt. Das Kaskadenprinzip bewirkt, daß die Standzeit dieser Bäder wesentlich erhöht wird. Ferner kann sich das Entfernen von Einschleppungen wie zum Beispiel Öl sowie von Abbauprodukten vor teilhafterweise auf das erste Bad der Öko-Kaskade beschränken. Durch die Aus weitung der Kaskade auf die Prozeßbäder wirken diese erfindungsgemäß als Prozeß- und als Spülbäder. Der Übergang vom Prozeß zum Spülen geschieht in der Öko-Kaskade gleitend. Fig. 1 shows an eco-1 cascade with the baths 2, 3, 4, 5, 6 and 7. The arrow 8 indicates the transport device of the material to be treated. Bath 4 is the last process bath. The required process chemicals are metered into this bath via lines 9 and 10 . For this purpose, the bath 4 is monitored analytically continuously or discontinuously. Process chemicals for hot degreasing include a surfactant mixture and a builder mixture. In the first process bath 2 , the level is monitored with a level probe. It controls the fresh water supply 12 by means of valve 13 . The amount of fresh water corresponds to the evaporation in the eco-cascade and the drag-out from this cascade. Because the material to be treated is largely dry, the overall water balance is balanced. Within the cascade the arrows 14 indicate the overflow of the rinsing water from one bath to the other and the arrows 15 indicate the overflow of the process solution. In one embodiment, not shown, the overflows from bath to bath are omitted. Here, an equal amount of liquid is conveyed to the previous bath by means of a pump, where it is sprayed onto the material to be treated by registers. In the case of spray bath systems, this can always happen when the material to be treated is passed through or in the case of immersion bath systems when the material to be treated is lifted out of the bath. The fresh water is used for spraying in the last rinsing bath. Overall, this spraying in a cascade acts like an additional rinsing bath, but with less effectiveness. Process baths 2 , 3 , 4 are not operated as parallel baths. The material to be treated is immersed one after the other in each bath of the eco cascade and deposited according to the cycle time. This has the advantage that the massive impurities adhering to the material to be treated are only concentrated in the first bath 2 . The second process bath 3 is contaminated significantly less than the first in accordance with the rinsing effect in bath 2 . This process continues according to the rinsing criteria of the baths in the cascade. At the same time, in contrast to the prior art, the process solution of each bath is constantly refreshed from the bath following in the transport direction of the material to be treated. The cascade principle means that the service life of these baths is significantly increased. Furthermore, the removal of entrains such as oil and degradation products can be limited to the first bath in the eco-cascade. By extending the cascade to the process baths, these act according to the invention as process baths and as rinsing baths. The transition from process to rinsing is smooth in the eco cascade.

Zum vollständigen Entfetten bei gegebener Behandlungszeit müssen zusätzlich die genannten Prozeßchemikalien zugegeben werden. Gemäß der Erfindung geschieht dies nur in das letzte Prozeßbad, das sich ungefähr in der Mitte der Wirkbadkaskade befindet. Durch die Überläufe 15 für die Prozeßlösung werden auch die davorliegenden Bäder mit den Prozeßchemikalien ergänzt, wobei eine analytische Überwachung dieser Bäder nicht zu erfolgen braucht.For complete degreasing in a given treatment time, the process chemicals mentioned must also be added. According to the invention, this only happens in the last process bath, which is located approximately in the middle of the active bath cascade. Through the overflows 15 for the process solution, the baths in front of them are also supplemented with the process chemicals, an analytical monitoring of these baths not being necessary.

Die Konzentrationen der Prozeßchemikalien im letzten Prozeßbad werden überwacht und nachdosiert. Überraschend wurde festgestellt, daß diese Konzentrationen bei gleicher Behandlungszeit und mit gleicher Anzahl von Bädern in der Öko-Kaskade im Vergleich zu einzelnen oder parallelen Prozeßbä dern ohne Kaskadierung wesentlich niedriger sein können. Zu vermuten wäre gewesen, daß sie wegen der fehlenden direkten Nachdosierung der vorausgehen den Bäder 3, 2 höher sein müßte. Die ca. 80 Prozent niedrigeren Konzen trationen des letzten Prozeßbades haben neben geringeren Kosten den großen Vorteil, daß die nachfolgenden Spülbäder 5, 6, 7 mit den Prozeßchemikalien weniger belastet werden. Bei der hier gegebenen Spülbadanzahl ist das Spülergebnis und damit der gesamte Reinigungsprozeß wesentlich besser. Bei gleichen Anforderungen an die Reinigungs- und Spülqualität kommt es damit zur Einsparung eines oder mehrerer Bäder.The concentrations of the process chemicals in the last process bath are monitored and replenished. Surprisingly, it was found that these concentrations can be significantly lower compared to single or parallel process baths without cascading with the same treatment time and with the same number of baths in the eco-cascade. It would have been assumed that it would have to be higher due to the lack of direct replenishment of the previous baths 3 and 2 . The approx. 80 percent lower concentrations of the last process bath have, besides lower costs, the great advantage that the subsequent rinsing baths 5 , 6 , 7 are less burdened with the process chemicals. Given the number of rinsing baths given here, the rinsing result and thus the entire cleaning process is much better. With the same requirements for cleaning and rinsing quality, this saves one or more bathrooms.

Die praktisch nur im ersten Prozeßbad anfallenden Verunreinigungen erlauben wegen der Beschränkung auf nur ein Badvolumen, das heißt wegen der hohen Konzentration ihre kostengünstige Separierung von der Prozeßlösung. Die Entfernung der Verunreinigungen erfolgt kontinuierlich oder diskontinuierlich. Alle nachfolgenden Prozeß- und Spülbäder der Öko-Kaskade verschmutzen nur sehr langsam. Ihre Standzeit, das heißt die Zeit zwischen zwei Reinigungen, ist bei praxisgerecht ausgelegten Kaskaden zur Warmentfettung sehr groß. Sie kann theoretisch gegen unendlich gehen. Muß das erste Prozeßbad 2 verworfen werden, so rücken zweckmäßigerweise alle Inhalte der nachfolgenden Bäder in ihr vorausgehendes Bad vor. Das letzte Spülbad 7 wird dann mit Frischwasser ergänzt.The impurities that occur practically only in the first process bath allow their cost-effective separation from the process solution because of the restriction to only one bath volume, that is to say because of the high concentration. The impurities are removed continuously or discontinuously. All subsequent process and rinsing baths in the eco-cascade only become dirty very slowly. Their service life, i.e. the time between two cleanings, is very long for cascades designed for practical degreasing. In theory, it can go towards infinity. If the first process bath 2 has to be discarded, all contents of the subsequent baths expediently advance into their previous bath. The last rinsing bath 7 is then supplemented with fresh water.

example

Eine in der Praxis erfindungsgemaß ausgelegte 6stufige Öko-Kaskade zum Warmentfetten von Gestellware hat folgende Daten:
Badinhalt je Zelle: 3,5 m²
Verschleppung: 8 Liter pro Stunde
Verdunstung: 39 Liter pro Stunde damit
Frischwasserbedarf: 47 Liter pro Stunde
Öleinschleppung: 150 Gramm pro Stunde
Dosierung in das dritte Bad Tensid 60 Milliliter pro Stunde
Maximal zulässige Endkonzentration im sechsten Bad:
Builder 40 Milligramm pro Liter
Tensid 8 Milliliter pro Liter
Öl 10 Milligramm pro Liter
damit
Standzeit der Wirkbadkaskade: 21 Monate
und kein Abwasseranfall innerhalb dieser Zeit.A 6-stage eco cascade designed according to the invention for warm degreasing of rack goods has the following data:
Bathroom content per cell: 3.5 m²
Carryover: 8 liters per hour
Evaporation: 39 liters per hour with it
Fresh water requirement: 47 liters per hour
Oil entrainment: 150 grams per hour
Dosage in the third bath surfactant 60 milliliters per hour
Maximum permissible final concentration in the sixth bath:
Builder 40 milligrams per liter
Surfactant 8 milliliters per liter
Oil 10 milligrams per liter
in order to
Service life of the active bath cascade: 21 months
and no waste water accumulation within this time.

Wird die Ölkonzentration nur im ersten Bad 2 durch einen kostengünstigen Schwerkraftölabscheider auf maximal 3 Gramm pro Liter gehalten, so ergeben sich bei derselben Öko-Kaskade nach den 21 Monaten folgende Endkonzen trationen:
Builder 40 Milligramm pro Liter
Tensid 8 Milliliter pro Liter
Öl 1 Milligramm pro Liter.If the oil concentration in the first bath 2 is kept at a maximum of 3 grams per liter by an inexpensive gravity oil separator, the following final concentrations result after 21 months in the same eco-cascade:
Builder 40 milligrams per liter
Surfactant 8 milliliters per liter
Oil 1 milligram per liter.

Die maximal zulässige Endkonzentration der Schmutzfracht Öl wird bei diesem Ausführungsbeispiel theoretisch erst nach unendlicher Zeit erreicht.The maximum permissible final concentration of dirt oil is at this Theoretically, the exemplary embodiment is only reached after an infinite time.

Wird zum Vergleich hierzu die Warmentfettung mit den bekannten parallelen Bädern und anschließender Spülkaskade durchgeführt, so erreicht man bei gleicher Gesamtanzahl von Bädern und ohne Ölabscheider eine Standzeit von nur 1,5 Monaten.For comparison, the warm degreasing with the known parallel Baths and subsequent rinsing cascade carried out, so one reaches at same total number of baths and without oil separator a service life of only 1.5 months.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine wesentlich längere Standzeit der Bäder im Vergleich zu den bekannten Reinigungsverfahren sowie ein um ca. 80 Prozent geringerer Verbrauch an Prozeßchemikalien erzielt.When using the method according to the invention, a much longer one Service life of the baths in comparison to the known cleaning processes as well an approximately 80 percent lower consumption of process chemicals.

In Fig. 2 ist eine weitere Öko-Kaskade zum Entfetten dargestellt. Hier ist der Wasserbedarf höher als die Verdunstung. Die Bäder 17 und 18 werden als Prozeßbäder definiert, die Bäder 19 und 20 sind Spülbäder. Die Nachdosierung der Prozeßchemikalien über Leitungen 9 und 10 erfolgt in das letzte Prozeßbad mit der Bezugszahl 18. Wegen des Wasserüberschusses ist das Bad 17 mit einem Überlauf 21 ausgerüstet. Aufschwimmendes Öl dieses Bades und überschüssige, verunreinigte Prozeßlösung gelangt durch die Leitung 22 in einen Ölabscheider 23. Das Öl wird im Faß 24 gesammelt. Die Prozeßlösung wird durch die Leitung 25 einer Einengungsstufe 26 zugeführt. Dieses kann zum Beispiel ein Verdampfer sein. Danach wird die konzentrierte Lösung durch die Leitung 27 wieder in das Prozeßbad 17 geleitet. Gewonnenes Reinwasser wird durch die Leitung 28 verworfen oder in das letzte Spülbad 20 gefördert. Die Verdun stungsverluste werden mit Frischwasser ergänzt. Hierzu dient die Niveausonde 29, die zum Beispiel im Ölabscheider 23 angeordnet ist. Sie steuert das Ventil 13 für die Frischwasserzufuhr 12.In FIG. 2, a further organic cascade is shown for degreasing. Here the water requirement is higher than the evaporation. Baths 17 and 18 are defined as process baths, baths 19 and 20 are rinsing baths. The process chemicals are replenished via lines 9 and 10 into the last process bath with the reference number 18 . Because of the excess water, the bath 17 is equipped with an overflow 21 . Floating oil of this bath and excess, contaminated process solution passes through line 22 into an oil separator 23 . The oil is collected in barrel 24 . The process solution is fed through line 25 to a constriction stage 26 . This can be an evaporator, for example. The concentrated solution is then passed through line 27 back into process bath 17 . Pure water obtained is discarded through line 28 or conveyed into the last rinsing bath 20 . Evaporation losses are supplemented with fresh water. The level sensor 29 , which is arranged in the oil separator 23 , for example, serves this purpose. It controls the valve 13 for the fresh water supply 12 .

Das Behandlungsgut, dessen Transportrichtung der Pfeil 8 anzeigt, wird in jedes der Bäder 17, 18, 19, 20 nacheinander abgelegt. Die Bäder 17 und 18 wirken als Prozeßbäder und das Bad 18 zugleich als Spülbad für die Schmutzfracht des Behandlungsgutes. Die Bäder 19 und 20 wirken als Spülbäder für die Ver schmutzung und für die Prozeßchemikalien der Prozeßlösung. Mit dem Ölabscheider 23 und mit der Reinigungsstufe 26 wird in Abhängigkeit von den maximal zulässigen Endkonzentrationen eine sehr lange Standzeit erreicht. Sie kann theoretisch auch wieder gegen unendlich gehen.The material to be treated, the direction of transport of which is indicated by arrow 8 , is placed in each of the baths 17 , 18 , 19 , 20 one after the other. The baths 17 and 18 act as process baths and the bath 18 at the same time as a rinsing bath for the dirt load of the material to be treated. The baths 19 and 20 act as rinsing baths for the pollution and for the process chemicals of the process solution. A very long service life is achieved with the oil separator 23 and with the cleaning stage 26 , depending on the maximum permissible final concentrations. Theoretically, it can also go towards infinity.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sinngemaß auch anwendbar für weitere naßchemische Prozesse mit anschließendem Spülen, insbesondere, wenn sie mit unterschiedlichen Konzentrationen der Prozeßchemikalien betrieben werden können und wenn sie mit einer Aufkonzentration von Stoffen ablaufen, die aus den Bädern entfernt werden müssen. Hierunter fallen Reinigungsprozesse, wie zum Beispiel zum Entfernen von Oxyden von Werkstückoberflächen, die allgemein als Beizen bezeichnet werden.The method according to the invention can also be used analogously for others wet chemical processes with subsequent rinsing, especially when using different concentrations of the process chemicals are operated can and if they expire with a concentration of substances from the baths must be removed. This includes cleaning processes such as for example to remove oxides from workpiece surfaces, the are commonly referred to as pickling.

Claims

1. Process for cleaning items to be treated in aqueous solutions with subsequent rinsing in immersion bath systems and in spray bath systems for surface treatment, characterized in that the process baths and the rinsing baths are combined into a functional unit for one process and are operated as an eco-cascade in a countercurrent process so that the in the direction of transport of the material to be treated, first baths act as process baths and from the second bath also act as rinsing baths for removing the contaminants on the material to be treated and that the last baths act as rinsing baths for rinsing off residual amounts of these contaminants and for rinsing off the process chemicals.

2. The method according to claim 1, characterized in that the post-dose Ren of the process chemicals constantly consumed in the process in the The last process bath takes place, which is approximately in the middle of the eco cascade is arranged and that the water is fed into the last rinsing bath.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that for correct bath management the analysis of the process chemistry only in the bath of the Eco cascade takes place in which these process chemicals are dosed.

4. The method according to at least one of claims 1 to 3 thereby characterized in that the fresh water supply in the direction of transport of the item to be treated last rinsing bath depending on the level of the The first process bath takes place so that the water balance of the eco cascade is in balance.

5. The method according to at least one of claims 1 to 4 thereby characterized that to extend the life of the eco-cascade Bath care systems such as oil separators only for the care of the first Process bath can be used.