DE553389C - Beizbad zum Beizen von Metallen - Google Patents

Description

• Beizbad zum Beizen von Metallen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Geizbad zum Beizen von Metallen, insbesondere von Eisen und Stahl, und besteht hauptsächlich in der Anwendung eines neuen Beizbadzusatzmittels.
• Es ist eine große Anzahl solcher Beizbadzusatzmittel bereits bekannt, z. B. solche, welche organische Verbindungen mit einem Chinolinkern enthalten. Diese Beizbadzusatzmittel sollen vor allem verhindern, daß die Geizsäure des Geizbades das reine Metall angreift und sollen die Wirkung derselben nur auf die Auflösung des Rostes, des Eisenhammerschlages usw. beschränken. Als weitere Wirkungen resultieren hieraus: die Verineidung eines Überbeizens sowie der Beizsprödigkeit, die Verminderung des Säureverbrauches, des Metallverlustes, des Arbeitsaufwandes, des Entstehens von Wasserstoff und der Säurenebel, die sich dadurch im Geizraume bilden, daß der in großen Mengen entwickelte und aus dem Bade aufsprudelnde Wasserstoff Badteilchen mit sich reißt und im Raume verstäubt.
• Von einem guten Beizbad ist ferner ztt verlangen, daß es keine giftigen oder gesundheitsschädlichen Gase oder Dämpfe entwikkelt, daß die gebeizten Gegenstände nicht zum schnellen Anrosten neigen, daß das Geizbad Hammerschlagansatz besonders energisch angreift und diesen Ansatz sowie Rost von reit Schraubengewinde versehenen gehobeltem und polierten Gegenständen, auch wenn :ie aus hochgekohltem Stahl bestehen, entfernt, ohne daß die Oberflächenbearbeitung leidet oder die Abmessungen sich ändern.
• Das Beizbad gemäß der Erfindung enthält zwar auch Stoffe mit einem Chinolinkern, es hat sich aber gezeigt, daß die Mittel der vorliegenden Erfindung nicht nur viel billiger, sondern auch viel wirksamer sind als reines Chinolin oder als die Extrakte der Chinolinbasen aus der entsprechenden Steinkohlenteerfraktion. Es ist überdies im Gegensatz zu den bekannten Beizbädern sehr wenig empfindlich gegen höhere Beiztemperaturen und bildet auch bei höheren Temperaturen bis zum Siedepunkt des Beizbades keine Ausscheidungen, die das Beizgut verunreinigen. Das Geizbad scheint vermittels des Beizbadzusatzes eine Schutzschicht auf den gebeizten Gegenständen zu bilden, da diese im Gegensatz zu vielen bekannten Beizmitteln nicht nur keine Neigung zum Anrosten zeigen, sondern sich auch weit besser weiterverarbeiten lassen, z. B. durch Ziehen, als solche Gegenstände, die in anderen Geizbädern und mit Zusatz anderer bekannter Beizmittel gebeizt sind. Ein weiterer Vorzug des Beizbades gemäß der Erfindung ist der, daß es die Auflösungsgeschwindigkeit der Metalloxvde, z. B. Eisenoxvde, in der Beizsäure nur sehr wenig beeinflußt, so daß der Beizv organg erheblich beschleunigt werden kann, ohne der Vorteile, die die Anwendung des Beizzusatzmittels mit sich bringt, verlustig zu gehen. Da das Zusatzmittel, wie oben erwähnt, auch bei Siedetemperatur nicht ausflockt, wird die Oberfläche des Beizgutes nicht beschmutzt und zur unmittelbaren Weiterverarbeitung unbrauchbar gemacht.
• Da bekanntlich mit steigender Geiztemperatur die Beizgeschwindigkeit rapide steigt, d. h. die Beizdauer bedeutend verkürzt wird und in der Zeiteinheit mehr umgesetzt, also rationeller und billiger gearbeitet werden kann, so bedeutet ein Bad bzw. ein Beizzusatz, das bzw. der bei höherer Temperatur verwendet werden kann, einen großen technischen Fortschritt.
• Das neue Beizbadzusatzmittel wird dadurch hergestellt, daß man animalische oder vegetabilische Stoffe, welche Proteine, z. B. Albuminoide, enthalten, destilliert und das Destillat kondensiert.
• Als Proteine enthaltendes Material können beispielsweise Haare, Knorpel, Häute, Fleisch, Kasein, Ossein, Gelatine usw. verwendet werden. Das Material, z. B. Gelatine, wird in einer Destillierblase langsam erhitzt, bis nur noch Kohle oder Koks zurückbleibt, und die flüssigen Destillationsprodukte werden aufgefangen. Wenn man dem Destillationsgut etwas tierisches oder vegetabilisches Fett zusetzt, so erhöht dies die Ausbeute und Oualität des erhaltenen Produktes.
• Dieses Destillat kann direkt als Beizbadzusatz benutzt werden; es empfiehlt sich aber, die in Wasser löslichen und unwirksamen bzw. wenig wirksamen Bestandteile desselben abzutrennen. Der wasserunlösliche Teil des Destillats besteht aus einer Reihe verschiedener Stoffe, die in solch einem Verhältnis zueinander in dem Destillat vorhanden sind, daß eine sehr kräftige Beeinflussung des Beizvorganges in der gewünschten Richtung erzielt wird.
• Um ein Beizbad gemäß der Erfindung herzustellen, kann man sich beispielsweise nach folgendem Rezept richten: Wasser ................. z ooo 1, KonzentriertSchwefelsäure 501, Wasserunlöslicher Teil des Destillats ............. 0,1251. Die Bestandteile können in der angegebenen Reihenfolge miteinander gemischt werden, oder es kann auch das Destillat mit einer kleinen Menge der Säure (etwa 1 Teil Destillat auf 3 Teile Säure) gemischt und diese Mischung dem angestellten Bade zugegeben werden. Die Menge des Destillats kann geändert werden, um seine Einwirkung auf den Beizprozeß zu erhöhen oder herabzusetzen; ebenso kann auch in bekannter Weise durch Änderung der Menge und der-Art der Säure, j e nach Wunsch, ein starkes oder schwaches Bad hergestellt werden. Die freie Säure kann, falls gewünscht, durch eine entsprechende Menge von Salpeterkuchen oder einem ähnlichen säurehaltigen Material ersetzt werden.
• Der wasserunlösliche Destillatbestandteil löst sich in dem Säurebad unter Trübung desselben. Die geringe noch entstehende Wasserstoffmenge wird in einer Schaumdecke, welche sich durch den Zusatz des Destillates in dem Säurebade bildet, so lange zurückgehalten, daß alle Feuchtigkeit abgeschieden wird, bevor das Gas in die Luft entweicht. So wird jede Möglichkeit des Entstehens einer säurenebelhaltigen Atmosphäre vermieden, die Anlaß zum Anrosten und zur Beeinträchtigung der menschlichen Gesundheit geben könnte. Das Beizbad kann nicht nur bei niedrigen Temperaturen, sondern auch bei hohen Temperaturen angewendet werden, da auch hohe Temperaturen keinen zersetzenden Einfluß- auf das Zusatzmittel haben; es ist aber in diesem Falle zweckmäßig, die angewandte Menge des Zusatzmittels zu erhöhen. Die in dem obigen Rezept angegebene Menge bezieht sich auf Beizbäder von etwa 8o°. Allgemein ausgedrückt wird so viel Destillat erfordert, als nötig ist, um die sichtbare Erzeugung von Wasserstoff, welche man als Gasen zu bezeichnen pflegt, zu verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß in solchen Fällen, wo eine große Menge an Destillatzusatz erforderlich ist, eine übermäßige und unerwünschte Schaumbildung stattfindet.
• Dieser Mangel läßt sich folgendermaßen beheben: Es wurde erkannt.,- daß das Destillat aus zwei verschiedenen Bestandteilen besteht, von denen der eine in Handelssalzsäure löslich, der . andere unlöslich ist. Der in Salzsäure lösliche Bestandteil ist der Hauptträger der eigentlichen selektiven Wirkung, während der andere Bestandteil hauptsächlich die Schaumbildung verursacht. Man kann daher das Destillat in diese zwei Komponenten zerlegen und die säurelösliche Komponente zur Regelung der Beizwirkung, die unlösliche zur Regelung der Schaumbildung benutzen. Beispiel 1 1 des wasserunlöslichen Teiles des Destillates wird mit 1,51 Salzsäure (spezifisches Gewicht 1,2o) innig gemischt, wobei eine beträchtliche Wärmeentwicklung stattfindet. Nach einigem Stehen der Mischung bilden sich zwei Flüssigkeitsschichten; die Bodenschicht, die den gewünschten Extrakt darstellt, wird von der oberen Schicht abgezogen. Man kann für diese Trennung der Komponenten konzentrierte Schwefelsäure nicht benutzen, da diese das ganze Destillat löst; es kann aber eine Mischung aus gleichen Raumteilen Wasser und konzentrierter Schwefelsäure mit Erfolg angewandt werden, obgleich in diesem Falle die Ausbeute geringer ist als bei Verwendung von Salzsäure. Beobachtungen ergaben, daß die Gegenwart von Salzsäure die Regelwirkung sowohl des Destillates selbst als auch des auf die angegebene Weise daraus gewonnenen Extraktes erheblich steigert.
• Ein zum Beizen von Eisen und Stahl geeignetes Bad kann vermittels des Extraktes beispielsweise folgendermaßen hergestellt werden: Wasser ................... iooo 1, Schwefelsäure (66° Be) 5o1, Extrakt (wie oben beschrieben) 0,501. Bei der Benutzung eines Bades nach dieser Vorschrift entsteht gerade die genügende Menge eines gut geeigneten Schaumes.
• Während bisher das Beizbad nicht zu heiß angewandt werden und nicht zu sauer sein durfte, kann die Temperatur und der Säuregehalt eines Bades gemäß der Erfindung stark gesteigert werden, ohne daß sich irgendwelche Nachteile zeigen.
• Es wurde ferner gefunden, daß nach der vorliegenden Erfindung gebeizte Stahlrohre und andere Gegenstände dem Anrosten besser widerstanden und sich leichter ziehen ließen als solche, die in der bisher bekannten Weise gebeizt waren. Hierbei konnte ein eigenartiger Geruch an den Ziehwerkzeugen wahrgenommen werden. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß nach dem üblichen Neutralisieren Spuren des gelösten Destillates in wasserunlöslicher Form auf dein Arbeitsstück niedergeschlagen werden, und trotz seiner fast unmerklichen Menge wirkt dieser Niederschlag anscheinend doch als Unterstützung der Schmierung und als Mittel zur Verhütung des Rostens.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Beizbad, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Destillat eines proteinstoffhaltigen Materials enthält. z. Beizbad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß es den wasserunlöslichen, aber säurelöslichen Teil eines Destillates eines proteinstoffhaltigen Materials enthält. 3. Beizbad nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Destillat bzw. der wasserunlösliche, aber säurelösliche Teil desselben dem Bade in Form einer Lösung in starker Schwefelsäure zugesetzt wird. 4.. Beizbad nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad des Schäumens des Bades durch entsprechende Zugabe des säureunlöslichen Teils des Proteindestillates geregelt wird. 5. Verfahren zur Herstellung eines Beizzusatzmittels zur Herstellung der Beizbäder nach Anspruch i bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß proteinhaltige Stoffe zweckmäßig unter Zusatz von Fetten der trockenen Destillation unterworfen und daß das Destillat durch Behandeln mit Wasser und mit Säuren in verschiedene Anteile zerlegt wird, welche einzeln oder in beliebiger Mischung das Beizzusatzmittel darstellen.