EP0157382B1 - Verfahren und wässrige, saure Reinigungslösung zur Reinigung von Aluminiumoberflächen - Google Patents

Verfahren und wässrige, saure Reinigungslösung zur Reinigung von Aluminiumoberflächen Download PDF

Info

Publication number
EP0157382B1
EP0157382B1 EP85103789A EP85103789A EP0157382B1 EP 0157382 B1 EP0157382 B1 EP 0157382B1 EP 85103789 A EP85103789 A EP 85103789A EP 85103789 A EP85103789 A EP 85103789A EP 0157382 B1 EP0157382 B1 EP 0157382B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solution
cleaning
ppm
amount
cleaned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP85103789A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0157382A1 (de
Inventor
Laura A. Berry
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel Corp
Original Assignee
Parker Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Chemical Co filed Critical Parker Chemical Co
Priority to AT85103789T priority Critical patent/ATE36355T1/de
Publication of EP0157382A1 publication Critical patent/EP0157382A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0157382B1 publication Critical patent/EP0157382B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
    • C23G1/12—Light metals
    • C23G1/125—Light metals aluminium

Definitions

  • the invention relates to a method for cleaning aluminum surfaces with acidic, aqueous solutions which contain a soluble boron compound and a soluble fluoride compound, and to an aqueous, acidic cleaning solution containing soluble boron and soluble fluoride compound.
  • Aluminum containers have found widespread use and are used in particular for packaging food and beverages, such as soft drinks and beer. It is common practice in the manufacture of such containers to first punch round disks out of aluminum sheet, to bring them into a preliminary cup shape with suitable devices and finally to deform them in one or more stages by pulling and smoothing them into the final can. The cans are then trimmed and subjected to various cleaning and treatment stages. The conclusion is usually the application of an inner varnish and a decorative outer coating.
  • various lubricants and cooling lubricants are used which - together with fine metal particles that are formed during the shaping process - remain in certain quantities. It is essential that such lubricant residues and metal particles be removed before the containers are subjected to a chemical treatment.
  • the object of the invention is to provide methods and aqueous acidic cleaning solutions for cleaning aluminum surfaces which do not lead to the known disadvantages, in particular those mentioned above, but are easy to carry out or have a high level of economy with a good cleaning effect and no taste impairment.
  • the object is achieved by designing the method of the type mentioned at the outset in accordance with the invention in such a way that the aluminum surface is cleaned with a solution which contains surfactant, the boron content of which is greater than the free fluoride content than the stoichiometric requirement for the formation of BF 4 - corresponds and which has a pH value less than 3.5.
  • the cleaning solution used usually contains less than 4 g / 1 free fluoride.
  • the aluminum surfaces are cleaned with a cleaning solution which contains at least 10 ppm free fluoride, in particular 10-100 ppm free fluoride.
  • the content of soluble boron compound, such as borate, is adjusted so that it exceeds the need for BF 4 formation.
  • the aluminum surfaces are cleaned with a solution which contains 20-50 ppm free fluoride.
  • free fluoride refers to the fluoride that is not complex bound, e.g. in the form of fluoroborate, silicate and aluminate, which increasingly forms during use of the cleaning solution.
  • the "free fluoride” is the bath component, which is measured by a specific fluoride-sensitive electrode potentiometrically against a standard solution with 40 ppm fluoride at pH 1.1 and a temperature of 26.7 ° C.
  • a suitable fluoride-sensitive electrode is described, for example, in US Pat. No. 3,431,182, to which reference is made for details, including the measurement method.
  • the cleaning solution used in the process according to the invention contains a boron compound, the concentration of which depends on the concentration of the free fluoride present.
  • boron compound the concentration of which depends on the concentration of the free fluoride present.
  • Boric acid and its simple alkali and ammonium salts are particularly suitable sources of the boron compound.
  • the BF 4 anion does not necessarily have to be formed in the cleaning solution. It can be used as a basis for adjusting the relative concentration of boron to free fluoride.
  • the free fluoride content is determined by the extent of the intended or necessary cleaning in order to remove metal particles, stains, lubricants and the like, while taking into account the desired surface quality, the degree of etching and the type of subsequent treatment that follows.
  • the boron content is reduced to the required stoichiometric excess in accordance with the above definition set.
  • the aluminum surface is cleaned with a cleaning solution whose stoichiometric excess of boron compared to the free fluoride is at least 4 ppm, preferably up to 200 ppm. An excess over the stoichiometric requirement within a range of 10-75 ppm is particularly advantageous.
  • the pH of the cleaning solution can be adjusted by any suitable inorganic or organic acid that is soluble and therefore compatible with it. Mineral acids, especially sulfuric acid, are particularly suitable. If hydrofluoric acid is used as the source of the fluoride component, it can provide all or part of the need for hydrogen ions. If the fluoride is introduced via alkali or ammonium fluoride compounds, correspondingly higher amounts of other acids are required.
  • the pH value is capped at 3.5, because otherwise the treatment time required for thorough cleaning would increase too much.
  • a cleaning solution is preferably used, the pH of which is 1-2.
  • the optimal pH value depends on the concentration of the components of the cleaning solution, the application temperature and the duration of the treatment. Depending on the fluoride content, pH values below 1 are often associated with an undesirable etching removal and thus a matt appearance of the aluminum surface. In cases where a shiny metallic surface is desired, pH values that are so low are therefore avoided.
  • the effect of the cleaning solution to be used according to the invention is particularly favorable if, in a further preferred embodiment, cleaning is carried out with a cleaning solution containing up to 10 g / l surfactant, in particular surfactant in an amount of 0.1-5 g / l. contains. Depending on the degree of contamination of the aluminum surface, good results can be achieved with 0.5 to about 1 g / 1 surfactant.
  • a suitable defoaming agent in order to avoid undesirably high foaming, especially when using the cleaning solution in a spraying process.
  • a particularly preferred cleaning solution contains the surfactant combination described in US Pat. No. 3,969,135.
  • This patent describes the combination of surfactants of certain hydrocarbons and abietic acid derivatives, it being possible to use the surfactants in amounts of 0.1-50 g / l, preferably in amounts of 0.5 to 2.0 g / l.
  • the use of this surfactant combination in particular ensures the removal of a wide variety of organic compounds and dirt on the aluminum surface and increases the effectiveness and applicability of the cleaning solution.
  • surfactants can be used which are of the non-ionic, anionic or cationic type.
  • Nonionic surfactants are preferred.
  • the method according to the invention can be used in the usual way for the treatment of the aluminum surfaces.
  • Use in the spraying process is particularly advantageous when aluminum containers are to be cleaned and the aim is to clean both the inside and outside of the container.
  • the cleaning solution is usually applied at a temperature above the cloud point of the surfactant used.
  • the duration of the treatment of the aluminum surfaces depends on the degree of contamination and can in extreme cases be up to 10 minutes.
  • the duration of treatment is normally from 10 seconds to 5 minutes.
  • a satisfactory cleaning result can also be achieved with a duration of less than 2 minutes.
  • the invention also relates to an aqueous acidic cleaning solution for cleaning aluminum surfaces containing soluble boron and soluble fluoride compound, which thereby is characterized in that its boron content compared to the content of free fluoride is greater than the stoichiometric requirement for the formation of BF 4 - corresponds, it has a pH value less than 3.5 and contains surfactant.
  • Preferred embodiments of the cleaning solution provide a free fluoride content of at least 10 ppm, in particular 10-100 ppm, and an excess of boron over the free fluoride of at least 4 ppm, preferably up to 200 ppm.
  • Cleaning solutions with a free fluoride content of 20-50 ppm and cleaning solutions with a pH of 1-2 are also very advantageous.
  • Another advantageous embodiment provides cleaning solutions whose surfactant content is up to 10 g / l, in particular 0.1-5 g / l.
  • Stage 1 includes a prewash with a solution from the second stage in countercurrent with a pH of 2.5-3.
  • the cleaning solution according to the invention is used in the second stage, the boron concentration depending on the concentration free fluoride can be regulated in order to test the effectiveness of the taste impairment.
  • Level 3 represents a 3-fold rinse level.
  • Level 4 forms a commercially available alkaline cleaner with subsequent rinsing.
  • Level 5 is again a triple water rinse level.
  • Stage 6 consists of a double water rinse stage, with demineralized water being used in the last section.
  • Aluminum containers that had undergone the aforementioned treatment sequences were evaluated by a panel of taste experts, in which the influence of the cleaning process on the taste of the beer was determined.
  • Freshly brewed and unpasteurized beer served in a glass served as a benchmark.
  • the same beer was placed in differently treated aluminum containers for 15 minutes, then tasted and compared to the unpackaged beer.
  • the beer serving as a benchmark has a value in the range of 3-4.
  • the most advantageous is the one whose content comes closest to the unpacked beer serving as benchmark.
  • the assigned grades were the weighted average of 8 individual grades that had been assigned by the taste experts. In accordance with the usual taste assessment, they take into account impressions such as oily, woody, and evaluate the aftertaste, bitterness, etc.
  • a rating of 6 - 6.5 is just about acceptable.
  • the rating of 5.5 - 6 represents a good result.
  • the rating of 5 - 5.5 stands for an excellent result, in which practically equivalence with the evaluation standard is achieved . It should be taken into account that values below about 5 are considered so perfect that there are doubts about the grading.
  • the aqueous acidic cleaning solution in the 2nd stage of the washing plant was continuously monitored over a period of 6 days with regard to the nature of the solution and process parameters.
  • the boron concentration caused in the form of boric acid introduced was changed and a rating for the treated doses was assigned to the respective concentration.
  • the aqueous acidic cleaning solution was applied at a temperature of 51.5 ° C and at a value for free acid of 7.5 - 9 ml (corresponding to a pH of approx. 1.4 - 1.5) and a concentration of free fluoride maintained at about 25 ppm.
  • the free fluoride was introduced in the form of hydrofluoric acid.
  • the pH was maintained by adding sulfuric acid.
  • the cleaning solution also contained 0.7 g / 1 surfactant (Trycol LF-1) and 0.7 g / 1 surfactant AR-160. Both the aqueous cleaning solution, the rinsing treatments and the pretreatment were carried out by spraying.
  • the treatment time in the 2nd stage was between 30 and 60 seconds, i.e. varied with the speed of the canning line and averaged 45 seconds.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Aluminiumoberflächen mit sauren, wässrigen Lösungen, die eine lösliche Borverbindung und eine lösliche Fluorid-Verbindung enthalten sowie eine wässrige, saure Reinigungslösung mit einem Gehalt an löslicher Bor- und löslicher Fluoridverbindung.
  • Aluminiumbehälter haben weite Verbreitung gefunden und finden insbesondere zur Verpackung von Nahrungsmitteln und Getränken, wie alkoholfreie Getränke und Bier, Verwendung. Gängige Praxis bei der Herstellung derartiger Behälter ist es, zunächst aus Aluminiumblech runde Scheiben zu stanzen, diese mit geeigneten Vorrichtungen in eine vorläufige Napfform zu bringen und schließlich in einer oder mehreren Stufen durch Ziehen und Glätten zur endgültigen Dose zu verformen. Danach werden die Dosen besäumt und verschiedenen Reinigungs- und Behandlungsstufen unterworfen. Den Abschluß bildet üblicherweise die Aufbringung eines Innenlackes und eines dekorativen Außenüberzugs.
  • Zur Erleichterung des vorgenannten Verfahrensganges mit Walzen, Stanzen, Ziehen und Glätten werden verschiedene Schmiermittel und Kühlschmierstoffe eingesetzt, die - zusammen mit feinen Metallteilchen, die während des Verformungsvorganges gebildet werden - in gewissen Mengen zurückbleiben. Es ist wesentlich, daß derartige Schmiermittelreste und Metallteilchen entfernt werden, bevor die Behälter einer chemischen Behandlung unterworfen werden.
  • Zu diesem Zweck gibt es zahlreiche saure oder alkalische Reiniger. Ein Beispiel für einen derartigen Reiniger ist in der US-PS-3 969 135 beschrieben. Obgleich diese Reiniger im Hinblick auf die Rückstandsentfernung durchaus wirksam sind, ergeben sich häufig Probleme bezüglich einer Geschmacksbeeintrachtigung des Behälterinhalts. Dieses Problem ist insbesondere deswegen ärgerlich, weil es nur gelegentlich und in unvorhersehbarer Weise auftritt und dann zur Zurückweisung ganzer Dosen-Chargen wegen Beeinträchtigung des Doseninhalts führt. Die eigentlichen Gründe für das plötzliche Auftreten derartiger Geschmacksbeeinträchtigungen sind nicht bekannt Eine etwas spekulative Vermutung geht dahin, daß von der Reinigung und chemischen Behandlung verbleibende Rückstände zu dem fraglichen Problem führen. Anpassungen bzw. Veränderungen der Konzentration der wirksamen Bestandteile der Reinigungslösung sind insoweit ohne Wirkung. Außerdem sind der Größe der Veränderung der Konzentrationen der wirksamen Bestandteile Grenzen gesetzt, da sie zu nachteiligen Auswirkungen bezüglich der Aluminiumoberflächen führen, z.B. einem unerwünschten matten Aussehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und wässrige saure Reinigungslösungen zum Reinigen von Aluminiumoberflächen bereitzustellen, die nicht zu den bekannten, insbesondere vorgenannten Nachteilen, führen, dennoch bei guter Reinigungswirkung und ohne Geschmacksbeeinträchtigung einfach in der Durchführung bzw. von hoher Wirtschaftlichkeit sind.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren der eingangs genannten Art entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die Tensid enthält, deren Borgehalt gegenüber dem Gehalt an freiem Fluorid größer ist als dem stöchiometrischen Bedarf zur Bildung von BF4- entspricht und die einen pH-Wert kleiner als 3,5 aufweist.
  • Die Gegenwart eines derartigen stöchiometrischen Überschusses an löslicher Borverbindung verringert das Auftreten und das Ausmaß der bisher beobachteten Geschmacksbeeinträchtigung mit Reinigungslösungen der bislang bekannten Art.
  • Üblicherweise enthält die zum Einsatz kommende Reinigungslösung weniger als 4 g/1 freies Fluorid. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die Aluminiumoberflächen mit einer Reinigungslösung gereinigt, die mindestens 10 ppm freies Fluorid, insbesondere 10 - 100 ppm freies Fluorid enthält. Der Gehalt an löslicher Borverbindung, wie Borat, ist so eingestellt, daß er dem zur BF4--Bildung erforderlichen Bedarf übersteigt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden die Aluminiumoberflächen mit einer Lösung gereinigt, die 20 - 50 ppm freies Fluorid enthält. Der hier und im vorstehenden verwendete Begriff "freies Fluorid" bezieht sich auf das Fluorid, das nicht komplex gebunden ist, z.B. in Form von Fluoroborat, -silikat und -aluminat, das sich während der Benutzung der Reinigungslösung zunehmend bildet. Das "freie Fluorid" ist der Badbestandteil, der durch eine spezifische fluoridsensitive Elektrode auf potentiometrischem Wege gegen eine Standardlösung mit 40 ppm Fluorid bei pH 1,1 und einer Temperatur von 26,7°C gemessen wird. Eine geeignete fluoridsensitive Elektrode ist beispielsweise in der US-PS-3 431 182, auf die wegen der Einzelheiten - auch des Meßverfahrens - verwiesen wird, beschrieben.
  • Die im erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommende Reinigungslösung enthält eine Borverbindung, deren Konzentration von der jeweiligen Konzentration des vorhandenen freien Fluorids abhängig ist. Als Quelle für die Borverbindung kommt insbesondere Borsäure wie auch deren einfache Alkali- und Ammoniumsalze in Betracht.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß das BF4- Anion nicht notwendigerweise in der Reinigungslösung gebildet werden muß. Es kann als Basis zur Einstellung der relativen Konzentration von Bor zu freiem Fluorid vorgesehen werden.
  • Der Gehalt an freiem Fluorid ist durch das Ausmaß der beabsichtigten bzw. erforderlichen Reinigung zwecks Entfernung von Metallteilchen, Flecken, Schmiermitteln und dergleichen unter gleichzeitiger Berücksichtigung der angestrebten oberflächenbeschaffenheit, des Ätzgrades und der Art der sich anschließenden Folgebehandlung bestimmt. Wenn der zur ausreichenden Reinigung erforderliche Gehalt an freiem Fluorid geschaffen ist, wird der Borgehalt auf den geforderten stöchiometrischen Überschuß entsprechend der vorgenannten Definition eingestellt. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Aluminiumoberfläche mit einer Reinigungslösung gereinigt, deren stöchiometrischer Borüberschuß gegenüber dem freien Fluorid mindestens 4 ppm, vorzugsweise bis 200 ppm beträgt. Ein Überschuß über den stöchiometrischen Bedarf innerhalb eines Bereiches von 10 - 75 ppm ist insbesondere vorteilhaft.
  • Die Einstellung des pH-Wertes der Reinigungslösung kann durch jede geeignete darin lösliche und damit verträgliche anorganische oder organische Säure erfolgen. Mineralsäuren, insbesondere Schwefelsäure, sind besonders geeignet. Falls Fluorwasserstoffsäure als Quelle für den Fluoridßestandteil verwendet wird, kann sie den gesamten Bedarf an Wasserstoffionen oder einen Teil hiervon stellen. Falls das Fluorid über Alkali- oder Ammoniumflorid-Verbindungen eingebracht wird, sind entsprechend höhere Mengen anderer Säuren erforderlich.
  • Der pH-Wert ist nach oben mit 3,5 begrenzt, weil sonst die zur gründlichen Reinigung erforderliche Behandlungsdauer zu stark steigen würde. Vorzugsweise wird mit einer Reinigungslösung gearbeitet, deren pH-Wert 1 - 2 beträgt. Dabei richtet sich der optimale pH-Wert nach der Konzentration der Bestandteile der Reinigungslösung, der Anwendungstemperatur und der Behandlungsdauer. PH-Werte unterhalb 1 sind - in Abhängigkeit vom Fluorid-Gehalt - häufig mit einem unerwünschten Ätzabtrag und damit matter Erscheinung der Aluminiumoberfläche verbunden. In den Fällen, in denen eine metallisch glänzende Oberfläche erwünscht ist, wird demzufolge von so tiefen pH-Werten Abstand genommen.
  • Die Wirkung der erfindungsgemäß einzusetzenden Reinigungslösung ist besonders günstig, wenn in weiterer bevorzugter Ausgestaltung mit einer Reinigungslösung gereinigt wird, die bis 10-g/1 Tensid, insbesondere Tensid in einer Menge von 0,1 - 5 g/I. enthält. Je nach Verschmutzungsgrad der Aluminiumoberfläche können gute Ergebnisse mit 0,5 bis etwa 1 g/1 Tensid erzielt werden.
  • Je nach Beschaffenheit des verwendeten Tensids kann es zweckmäßig sein, ein geeignetes Entschäumungsmittel hinzuzugeben, um eine unerwünscht hohe schaumbildung, insbesondere bei Anwendung der Reinigungslösung im spritzverfahren, zu vermeiden.
  • Eine besonders bevorzugte Reinigungslösung enthält die in der US-PS-3 969 135 beschriebene Tensid-Kombination. Diese Patentschrift beschreibt die Kombination von Tensiden bestimmter Kohlenwaßerstoff und Abietinsäure-Derivate, wobei die Tenside in Mengen von 0,1 - 50 g/I, vorzugsweise in Mengen von 0,5 bis 2,0 g/I, eingesetzt werden können. Gerade die Verwendung dieser Tensid-Kombination gewährleistet die Entfernung unterschiedlichster, auf der Aluminiumoberfläche befindlicher organischer Verbindungen und Verschmutzungen und verstärkt die Wirksamkeit und Anwendbarkeit der Reinigungslösung.
  • Ansonsten können Tenside verwendet werden, die vom nichtionogenen, anionischen oder kationischen Typ sind. Nichtionogene Tenside finden bevorzugt Anwendung.
  • Typische Beispiele von Tensiden, die zufriedenstellende Ergebnisse liefern und handelsübliche sind, sind folgende:
    • Surfactant AR 150 der Firma Hercules, Inc. (äthoxylierte Abietinsäure mit etwa 15 Ätho-Gruppen);
    • Pegosperse 700-TO der Firma Glyco Chemicals, Inc. (äthoxylierte Abietinsäure mit etwa 14 - 16 Ätho-Gruppen);
    • Triton CF-10 der Firma Rohm + Haas Co. (Alkylaryl-Polyäther mit einer Kohlenstoffkette von etwa 16 C-Atomen mit etwa 16 Ätho-Gruppen);
    • Pluronic L-61 der Firma BASF Wyandotte, Inc. (Kondensationsprodukt von Äthylenoxyd und Propylenoxyd);
    • Antarox LF-330 der Firma GAF Corporation (Alkylpolyäthoxyäthanol);
    • Antarox BL-330 der Firma GAF Corporation (Alkylpolyäthoxyäthanol);
    • Igepal Ca-630 der Firma GAF Corporation (Alkylphenoxypolyäthoxyäthanol);
    • Trykol LF-1 der Firma Emery Industries, Inc. (Alkylpolyäther);
    • Plurafac D-25 der Firma BASF Wyandotte, Inc. (modifizierte oxäthylierter geradkettiger Alkohol);
    • Triton X-102 der Firma Rohm + Haas Co. (Octylphenoxypolyäthoxyäthanol);
    • Plurafac RA-30 der Firma BASF Wyandotte, Inc. (modifizierte oxäthylierter gradkettiger Alkohol);
    • Polytergent S-505 LF der Firma Oline Corporation (modifizierter polyäthoxylierter gradkettiger Alkohol);
    • Sulfonic LF-17 der Firma Jeffersen Chemical Co. (alkylpolyäthoxylierter Äther);
    • Triton DF-16 der Firma Rohm + Haas Co. (modifizierter polyäthoxylierter gradkettiger Alkohol);
    • Tergitol Anionic-08 der Firma Union Carbide Corp. (Natrium 2-äthylhexylsulfat).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf übliche Weise zur Behandlung der Aluminiumoberflächen eingesetzt werden. Der Einsatz im Spritzverfahren ist besonders vorteilhaft, wenn Aluminiumbehälter gereinigt werden sollen und eine einwandfreie Reinigung sowohl der Behälterinnen- wie auch der Behälteraußenflächen angestrebt ist. Die Reinigungslösung wird üblicherweise bei einer Temperatur oberhalb des Trübungspunktes des verwendeten Tensides angewendet.
  • Je nach Tensid ist es empfehlenswert, die Aluminiumoberfläche bei einer Temperatur oberhalb 32,2° C, vorzugsweise bei 37,8 - 54°C, zu reinigen. Zwar können grundsätzlich auch höhere Temperaturen angewendet werden, jedoch sind sie wegen des höheren Energieaufwandes weniger zweckmäßig.
  • Die Dauer der Behandlung der Aluminiumoberflächen hängt vom Grad der Verschmutzung ab und kann im Extremfall bis 10 Minuten betragen. Im Normalfall liegt die Behandlungsdauer bei 10 Sekunden bis 5 Minuten. Es kann auch bei einer Dauer von weniger als 2 Minuten ein zufriedenstellendes Reinigungsergebnis erzielt werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch eine wässrige saure Reinigungslösung zum Reinigen von Aluminiumoberflächen mit einem Gehalt an löslicher Bor- und löslicher Fluoridverbindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ihr Borgehalt gegenüber dem Gehalt von freiem Fluorid größer ist als dem stöchiometrischen Bedarf zur Bildung von BF4- entspricht, sie einen pH-Wert kleiner als 3,5 aufweist und Tensid enthält.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Reinigungslösung sehen einen Gehalt an freiem Fluorid von mindestens 10 ppm, insbesondere 10 - 100 ppm, und einen Borüberschuß gegenüber dem freien Fluorid von mindestens 4 ppm, vorzugsweise bis 200 ppm vor.
  • Weiterhin sind Reinigungslösungen sehr vorteilhaft, deren Gehalt an freiem Fluorid 20 - 50 ppm beträgt und von Reinigungslösungen, die einen pH-Wert von 1 - 2 aufweisen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht Reinigungslösungen vor, deren Tensidgehalt bis 10 g/I beträgt, insbesondere 0,1 - 5 g/I ausmacht.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele beispielsweise und näher erläutert:
    • Beispiele
  • Die Vorzüge der Erfindung hinsichtlich der Geschmacksbewahrung bzw. der Vermeidung einer Geschmacksbeeinträchtigung von in Aluminiumbehältern verpackten Nahrungsmitteln werden anhand folgender Tests demonstriert:
  • Getränkebehälter, wie sie üblicherweise zur Verpackung von Bier verwendet werden, werden in einer sechsstufigen Anlage gereinigt. Stufe 1 beinhaltet eine Vorwäsche mit einer aus der 2. Stufe im Gegenstrom herangeführten Lösung mit einem pH-Wert von 2,5 - 3. In der 2. Stufe wird die erfindungsgemäße Reinigungslösung eingesetzt, wobei die Bor-Konzentration in Abhängigkeit von der Konzentration an freiem Fluorid geregelt werden, um so die Wirksamkeit auf die Geschmacksbeeinträchtigung zu testen. Stufe 3 stellt eine 3-fache Spülstufe dar. Stufe 4 bildet ein handelsüblicher alkalischer Reiniger mit nachfolgender Spülung. Stufe 5 ist wiederum eine 3-fache Wasserspülstufe. Stufe 6 wird aus einer 2-fachen Wasserspülstufe gebildet, wobei im letzten Abschnitt entsalztes Wasser eingesetzt wird.
  • Aluminiumbehälter, die die vorgenannten Behandlungsfolgen durchlaufen hatten, wurden von einem Gremium von Geschmacksexperten bewertet, in dem der Einfluß des Reinigungsprozesses auf den Geschmack des Bieres ermittelt wurde. Frisch gebrautes und nicht Pasteurisiertes, in einem Glas serviertes Bier, diente als Maßstab. Das gleiche Bier wurde für die Dauer von 15 Minuten in auf verschiedene Weise behandelte Aluminiumbehälter gefüllt, dann verkostet und mit dem unverpackten Bier verglichen.
  • Das als Maßstab dienende Bier erhält eine Wertzahl im Bereich von 3 - 4. Bezüglich der Bewertung der Aluminiumbehälter ist derjenige am vorteilhaftesten, dessen Inhalt dem als Maßstab dienenden, unverpackten Bier am nächsten kommt.
  • Die jeweils zugeordneten Noten waren das gewichtete Mittel aus 8 Einzelnoten, die von den Geschmacksexperten vergeben worden waren. In Vbereinstimmung mit der üblichen Geschmacksbeurteilung berücksichtigen sie Eindrücke wie ölig, holzig, und bewerten Nachgeschmack, Bitterkeit etc.
  • Eine Bewertung mit 6 - 6,5 gilt als gerade noch akzeptabel Die Bewertung mit 5,5 - 6 stellt ein gutes Ergebnis dar. Die Benotung mit 5 - 5,5 steht für ein hervorragendes Ergebnis, bei dem praktisch Gleichwertigkeiten mit dem Bewertungsmaßstab erzielt ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß Werte unter etwa 5 als so vollkommen gelten, daß Zweifel an der Benotung auftreten.
  • Die wässrige saure Reinigungslösung in der 2. Stufe der Waschanlage wurde ständig über einen Zeitraum von 6 Tagen hinsichtlich Lösungsbeschaffenheit und Verfahrensparameter überwacht. Die in Form von eingebrachter Borsäure verursachte Borkonzentration wurde verändert und der jeweiligen Konzentration eine Benotung für die behandelten Dosen zugeordnet.
  • Die wässrige saure Reinigungslösung wurde bei einer Temperatur von 51,5°C appliziert und bei einem Wert für freie Säure von 7,5 - 9 ml (entsprechend einem pH-Wert von ca. 1,4 - 1,5) und einer Konzentration von freiem Fluorid von etwa 25 ppm gehalten. Das freie Fluorid wurde in Form von Fluorwasserstoffsäure eingebracht. Die pH-Wert-Konstanz wurde durch die Zugabe von Schwefelsäure bewirkt. Die Reinigungslösung enthielt weiterhin 0,7 g/1 Tensid (Trycol LF-1) und 0,7 g/1 Surfactant AR-160. Sowohl die wässrige Reinigungslösung wie die Spülbehandlungen und die Vorbehandlung erfolgten im Spritzen. Die Behandlungsdauer in der 2. Stufe (mit der erfindungsgemäßen Reinigungslösung) lag zwischen 30 und 60 Sekunden, d.h. variierte mit der Geschwindigkeit der Dosenlinie und betrug im Mittel 45 Sekunden.
  • Die mit den geschilderten Tests erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
    Figure imgb0001
    Die vorstehenden Ergebnisse veranschaulichen deutlich eine Verbesserung des Biergeschmacks bei Anwendung von Bor in der wässrigen sauren Reinigungslösung in stöchiometrischem Überschuß über das hinaus, was in Relation zum vorhandenen freien Fluorid theoretisch zur Bildung von BF4- erforderlich ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Reinigung von Aluminiumoberflächen mit sauren wässrigen Lösungen, die eine lösliche Borverbindung und eine lösliche Fluoridverbindung enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die Tensid enthält, deren Borgehalt gegenüber dem Gehalt an freiem Fluorid größer ist als dem stöchiometrischen Bedarf zur Bildung von BF4- entspricht und die einen pH-Wert kleiner als 3,5 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die mindestens 10 ppm, vorzugsweise 10 - 100 ppm freies Fluorid enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die 20 - 50 ppm freies Fluorid enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, deren stöchiometrischer Borüberschuß gegenüber dem freien Fluorid mindestens 4 ppm, vorzugsweise bis 200 ppm, beträgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, deren pH-Wert 1 - 2 beträgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die bis 10 g/1 Tensid enthält.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche mit einer Lösung reinigt, die 0,1 - 5 g/I Tensid enthält.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche bei einer Temperatur oberhalb 32,2°C, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 37,8 - 54°C, reinigt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aluminiumoberfläche während einer Zeitdauer von 10 s bis 5 min reinigt.
10. Wässrige saure Reinigungslösung zum Reinigen von Aluminiumoberflächen mit einem Gehalt an löslicher Bor- und löslicher Fluoridverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Borgehalt gegenüber dem Gehalt an freiem Fluorid größer ist, als dem stöchiometrischen Bedarf zur Bildung von BF4- entspricht, sie einen pH-Wert kleiner als 3,5 aufweist und Tensid enthält.
11. Reinigungslösung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehalt an freiem Fluorid mindestens 10 ppm, vorzugsweise 10 - 100 ppm, und ihr Borüberschuß gegenüber dem freien Fluorid mindestens 4 ppm, vorzugsweise bis 200 ppm, beträgt.
12. Reinigungslösung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehalt an freiem Fluorid 20 - 50 ppm beträgt.
13. Reinigungslösung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen pH-Wert von 1 - 2 aufweist.
14. Reinigungslösung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Gehalt an Tensid bis 10 g/1, insbesondere 0,1 - 5 g/1, beträgt.
EP85103789A 1984-04-02 1985-03-29 Verfahren und wässrige, saure Reinigungslösung zur Reinigung von Aluminiumoberflächen Expired EP0157382B1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT85103789T ATE36355T1 (de) 1984-04-02 1985-03-29 Verfahren und waessrige, saure reinigungsloesung zur reinigung von aluminiumoberflaechen.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59605484A 1984-04-02 1984-04-02
US596054 1984-04-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0157382A1 EP0157382A1 (de) 1985-10-09
EP0157382B1 true EP0157382B1 (de) 1988-08-10

Family

ID=24385798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85103789A Expired EP0157382B1 (de) 1984-04-02 1985-03-29 Verfahren und wässrige, saure Reinigungslösung zur Reinigung von Aluminiumoberflächen

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0157382B1 (de)
AT (1) ATE36355T1 (de)
AU (1) AU4053385A (de)
BR (1) BR8501513A (de)
CA (1) CA1223182A (de)
DE (2) DE3511514A1 (de)
GB (1) GB2157323A (de)
ZA (1) ZA852407B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2719612B2 (ja) * 1986-01-21 1998-02-25 ヘンケル コーポレイション アルミニウムの洗浄方法
AU591231B2 (en) * 1986-02-18 1989-11-30 Parker Chemical Company Aluminum cleaning process
SG68573A1 (en) * 1992-05-14 1999-11-16 Henkel Corp Method for cleaning aluminum at low temperatures
US5637252A (en) * 1996-01-29 1997-06-10 Henkel Corporation Inhibitor for aqueous liquid deoxidizing composition and process for aluminum, with reduced etching of titanium

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB785877A (en) * 1953-02-20 1957-11-06 Acorn Anodising Company Ltd Improvements in or relating to the surface treatment of aluminium
GB891670A (en) * 1957-09-04 1962-03-14 English Electric Co Ltd Improvements in and relating to the removing of scale from silicon iron and other metals
US2961355A (en) * 1958-01-20 1960-11-22 Dow Chemical Co Method of and solvent for removing inorganic fluoride scale deposits
US3677949A (en) * 1970-09-04 1972-07-18 Enthone Selectively stripping tin and/or lead from copper substrates
US4004956A (en) * 1974-08-14 1977-01-25 Enthone, Incorporated Selectively stripping tin or tin-lead alloys from copper substrates
DE2546018A1 (de) * 1974-10-18 1976-04-22 Alusuisse Verfahren zum faerben von aluminium

Also Published As

Publication number Publication date
DE3564293D1 (en) 1988-09-15
DE3511514A1 (de) 1985-10-10
ZA852407B (en) 1985-11-27
ATE36355T1 (de) 1988-08-15
BR8501513A (pt) 1985-11-26
EP0157382A1 (de) 1985-10-09
AU4053385A (en) 1985-10-10
GB2157323A (en) 1985-10-23
CA1223182A (en) 1987-06-23
GB8508536D0 (en) 1985-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0181673B1 (de) Verfahren zur Reinigung von Aluminiumbehältern
EP0817871B1 (de) Korrosionsschützender reiniger für verzinnten stahl
DE2054067C3 (de) Mittel zum Reinigen von Aluminiumoberflächen, zum Desoxydieren, Reinigen und Einebnen bzw. zur Glanzgebung von Oberflächen aus rostfreiem Stahl und zum Bilden eines Eisenphosphatüberzugs auf eisenhaltigen Oberflächen
DE3223603A1 (de) Fluoridfreie tieftemperatur-aluminium-reinigungskonzentrate-loesungen und -reinigungsverfahren
EP0161667B1 (de) Verfahren zur Behandlung von Metalloberflächen
DE3706711A1 (de) Verfahren zum reinigen von oberflaechen eines aluminiumgegenstandes
EP0234425B1 (de) Verfahren zur Reinigung von Aluminiumbehältern
EP0157382B1 (de) Verfahren und wässrige, saure Reinigungslösung zur Reinigung von Aluminiumoberflächen
DE2700642A1 (de) Verfahren zur oberflaechenbehandlung von aluminium oder aluminiumlegierungen
DE2506066C3 (de) Verfahren zur Reinigung einer Aluminiumoberfläche mit einer wäßrigen, fluoridhaltigen Schwefelsäurelösung
DE2758629C3 (de) Verfahren zum Reinigen der verzinnten Oberfläche eines eisenhaltigen Metalls
EP0230903B1 (de) Verfahren zur Reinigung von Aluminiumbehältern
DE2800457C3 (de) Zubereitung zur Hemmung der Niederschlagsbildung in Alkalilaugen
DE2259830B2 (de) Verfahren zum maschinellen Spülen von Geschirr, Bestecken oder Gläsern
EP0031103A1 (de) Verfahren zur Vorbehandlung von Metalloberflächen vor dem Phosphatieren
DE3218054C2 (de)
DE2041871C3 (de) Verfahren zur Vorbehandlung von Rost aufweisenden, eisenhaltigen Oberflächen für die elektrophoretische Lackierung
DE3217145A1 (de) Verfahren zum reinigen, entfetten sowie aktivieren von metalloberflaechen
DE1014816B (de) Verfahren zum Vorbereiten von Metalloberflaechen fuer das Aufbringen von Emails
EP0108345A2 (de) Mittel zur Herabsetzung von Flüssigkeitshaftmengen an metallischen Oberflächen
EP0531360B1 (de) Reinigung von aluminiumoberflächen
EP0636710B1 (de) Verfahren zum Reinigen von Gegenständen
DE10309888A1 (de) Oberflächenbearbeitungsverfahren für Aluminium oder eine Aluminiumlegierung und dafür verwendetes Bearbeitungsfluid
DE1621423B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Schutzueberzuges auf Oberflaechen unebener Aluminiumgegenstaende
DE2448008C3 (de) Verfahren zur Herstellung von sauren Reinigungsmitteln

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE DE FR IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19860320

17Q First examination report despatched

Effective date: 19860709

D17Q First examination report despatched (deleted)
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE DE FR IT NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 36355

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19880815

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 3564293

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19880915

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19891218

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19891221

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19900216

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19900313

Year of fee payment: 6

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19900331

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19900402

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Effective date: 19910329

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19910330

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 19910331

BERE Be: lapsed

Owner name: PARKER CHEMICAL CY

Effective date: 19910331

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19911001

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19911129

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19920101

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 85103789.5

Effective date: 19911009