EP0885287A1 - Verfahren zum reinigen von gegenständen - Google Patents

Verfahren zum reinigen von gegenständen

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Publication number
EP0885287A1
EP0885287A1 EP97914208A EP97914208A EP0885287A1 EP 0885287 A1 EP0885287 A1 EP 0885287A1 EP 97914208 A EP97914208 A EP 97914208A EP 97914208 A EP97914208 A EP 97914208A EP 0885287 A1 EP0885287 A1 EP 0885287A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
azeotropic
water
preparation
objects
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.)
Withdrawn
Application number
EP97914208A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oskar K. Wack
Martin Hanek
Karsten Lessmann
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.)
Drok Wack Chemie GmbH
Original Assignee
Drok Wack Chemie GmbH
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26023617&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0885287(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from DE19609119A external-priority patent/DE19609119C2/de
Application filed by Drok Wack Chemie GmbH filed Critical Drok Wack Chemie GmbH
Priority to EP01128155A priority Critical patent/EP1191095B1/de
Publication of EP0885287A1 publication Critical patent/EP0885287A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22—Organic compounds
    • C11D7/32—Organic compounds containing nitrogen
    • C11D7/3227—Ethers thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D7/5031—Azeotropic mixtures of non-halogenated solvents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2230/00—Other cleaning aspects applicable to all B08B range
    • B08B2230/01—Cleaning with steam

Definitions

  • the present invention relates to a method for cleaning objects and materials made of metal, glass, ceramic, plastic (s) or composite materials thereof or textiles.
  • Cleaning methods in which a vapor produced by heating a cleaning-active liquid is brought into contact with the objects to be cleaned are used for cleaning a wide variety of objects, such as metallic objects, industrially manufactured objects, such as printed circuit boards, articles of clothing, etc., of undesired ones Impurities such as greases, lapping and polishing pastes, soldering pastes, adhesives, mixtures of inorganic (for example salt-like) and organic (for example consisting of fat residues) dirt etc.
  • chlorinated hydrocarbons have been used until recently for such cleaning tasks. Because of their lack of environmental compatibility, in particular because of their ozone depletion potential, their carcinogenicity and their toxic effect, these have now been banned or at least can only be used under very strict conditions.
  • chlorinated hydrocarbons were used to make them do not have a flash point at temperatures which usually occur. Because of the above disadvantages, they have been replaced by other hydrocarbons or solvents such as polypropylene glycol ether, alcohols, acetone, etc. These have a flash point in the range of normally occurring temperatures and are therefore at risk of ignition. They also have a disadvantage in that they scarcely remove pigment dirt or dirt with ionic salts, since these solvents only very poorly dissolve pigments or salts owing to their ionic character.
  • the invention was based on the object of developing a generic cleaning method in such a way that it can be carried out in an environmentally compatible manner while achieving a good cleaning effect.
  • a further object of the invention was to provide a new cleaning method with which mixtures of inorganic and organic dirt can be removed efficiently at the same time.
  • Another object of the invention was to provide a method for cleaning objects and materials made of metal, which works more gently than previously known methods.
  • Azeotropic preparations which can be used according to the invention as cleaning-active liquids initially have the advantage that their liquid phase dissolves pigment dirt and dirt well with ionic components, for example salts, because of the water content, if the azeotropic preparation used as cleaning-active liquid is in liquid state with the objects to be cleaned comes into contact.
  • the lipophilic group-containing molecules of the at least one further component which is preferably a liquid in itself under ambient conditions or at low treatment temperatures, ensure good fat-dissolving power of the azeotropic preparation.
  • the flash point of the vapor if such exists at all, is above the temperatures normally occurring in such a cleaning process, but at least above the sieving temperature of the liquid and advantageously above about 200 ° C.
  • a flash point above 200 ° C. is particularly advantageous because the protective measures to be taken when carrying out the cleaning process are less extensive than when using cleaning-active liquids with lower flash points.
  • the azeotropic preparation which is present in vapor form at least in part of the process according to the invention, can be condensed either on the objects to be cleaned or by lowering the temperature to the liquid phase, so that complex measures for protecting the atmosphere surrounding the device for carrying out the process, such as they are required in conventional processes, can largely be avoided.
  • An additional advantage of the method according to the invention is therefore that the azeotropic preparation used as the cleaning-active liquid is hardly used because of its extensive back condensation. A closed circuit can thus be created, in which the azeotropic preparation used as a cleaning-active liquid does not have to be filled in or only in negligibly small amounts. This is additionally supported by the fact that the azeotropic preparation used as cleaning-active liquid according to the invention can be free of surfactants, which settle on the filter surface when the cleaning-active liquid is filtered for dirt removal in conventional processes and require re-sharpening in the case of conventionally used solutions .
  • the method according to the invention also reliably removes complex types of dirt, such as dried-up body fluids or other dirt that occurs in everyday use, dirt caused by rain or snow, etc., from the objects to be cleaned.
  • the method according to the invention is not restricted to closed systems. For example, it can also be carried out in the form of an open steam jet cleaning.
  • the water content of the azeotrope of water and further component or further components must be so large that there is no flash point or the steam is not combustible.
  • the liquid and the steam formed from it by heating must neither be toxic nor have ozone depletion potential, nor may they pose a water hazard if the preparation accidentally gets into the environment.
  • Water-soluble, homogeneous azeotrope-forming components or water-insoluble, heterogeneous azeotrope-forming components are suitable.
  • the method according to the invention for cleaning objects comprises the steps of
  • the objects to be cleaned can first be brought into contact with the liquid azeotropic preparation once or several times, for example by immersion, spraying, sprinkling or comparable methods of applying a liquid which are known per se from the prior art.
  • the objects to be cleaned can then be brought into contact with the azeotropic preparation in the form of their vapor once or even several times.
  • the vapor of the azeotropic preparation regularly condenses on the objects to be cleaned and, when it expires, entrains residues removed from the objects to be cleaned.
  • the process according to the invention can be carried out by bringing the objects to be cleaned into contact with a vapor of the azeotropic preparation at least once, but preferably several times.
  • the steam condenses on the objects to be cleaned for the duration of the contact and thereby removes the impurities.
  • an azeotropic preparation of water and at least one component with molecules with hydrophilic and lipophilic groups is used, in which the weight ratio (component (s) with hydrophilic and lipophilic groups): water in the range of 1, 0 to 35.0: 99.0 to 65.0, more preferably in the range 4.0 to 15.0: 96.0 to 85.0.
  • an azeotropic preparation in the form of a mixture of water and at least one further component with molecules with hydrophilic and lipophilic groups is used as the cleaning-active liquid
  • the further (n) Component (s) and the water in the phase transition liquid phase / vapor phase form an azeotrope and the azeotrope an azeotrope with a miscibility gap at a temperature between 0 ° C. and the temperature of the Phase transition is liquid phase / vapor phase at normal pressure.
  • azeotropes with gaps in the mixture have particularly advantageous cleaning properties.
  • An azeotrope with a mixture gap at a temperature in the range from 20 ° C. and 110 ° C. at normal pressure is particularly preferably used.
  • At normal pressure is understood to mean an atmospheric pressure (about 1 atm; about 10 5 Pa).
  • azeotropic preparations which can be used as cleaning-active liquid in the process according to the invention are clear at low temperatures of, for example, 20 to 25 ° C. In other words: the components are completely detached from one another. At any temperature, there are defined ratios of the composition of the components in the mixing phase.
  • the phases present separately at elevated temperature can be converted into a milky-looking emulsion by suitable process steps, preferably for example by sonication with ultrasound, by intensive agitation during pumping or stirring, etc. This emulsion has discontinuous droplets of the organic component (s) in a continuous aqueous phase.
  • the emulsion has excellent fat-dissolving power due to its content of organic components (with molecules with lipophilic groups), but due to the continuous water phase also dissolves water-soluble, eg ionic, impurities, for example salts. If the temperature of the azeotropic preparation is increased further, it passes into the vapor phase in which the components are present in the special composition typical of the respective azeotrope. When condensing, the azeotropic preparation again migrates through the miscibility gap; the vapor of the azeotropic preparation which condenses on the objects to be cleaned is therefore again in the form of the emulsion which has excellent loose properties for both fatty and ionic impurities.
  • water-soluble, eg ionic, impurities for example salts.
  • organic components which form homogeneous azeotropes with water are preferred for use as organic components in the azeotropic preparations which are used to carry out the process according to the present invention.
  • the invention is not limited to the preferred azeotrope forming compounds.
  • R 1 and R 3 each independently represent H; straight-chain or branched saturated or unsaturated C r to C 18 alkyl groups in which one or more non-adjacent -CH 2 groups can be replaced by -O-; saturated or unge ⁇ saturated cyclic C, - to C 8 - alkyl groups in which one or more non benach ⁇ disclosed -CH 2 groups may be replaced by -O-; Hydroxy; C r to C 8 alkoxy; Amino, in which one or both of the hydrogens) can be replaced by C 1 -C 8 -alkyl groups; and
  • the organic components of the azeotropic preparations which are used in the process according to the present invention can be selected from organic compounds which belong to the groups alcohols, glycols, amines, ethers, glycol ethers, esters, ketones and amino alcohols as well as N-heterocycles or organic acids.
  • R 1 and R 3 are hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, sec-butyl, i-butyl, tert-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-octyl, furfuryl-2, tetrahydrofuryl-2, hydroxy, methoxy, ethoxy and propoxy.
  • organic component (s) of the azeotropic preparations or as further organic component (s) which are selected from the group
  • organic components which, alone or in groups of several of the compounds mentioned, together in azeotropic preparations of the cleaning-active Liquid that can be used are selected from propylene glycol ether; Dipropylene glycol monomethyl ether; Dipropylene glycol mono-n-propyl ether; Tripropylene glycol monomethyl ether; 3-methoxy-3-methylbutanol; Furfuryl alcohol; Tetrahydrofurfuryl alcohol; 1-aminobutanol-2; Monoisopropanolamine; 2-amino-2-methylpropanol-1; 2-amino-2-methylpropanediol-1,3; 3- (aminomethyl) pyridine; Ethanolamine; Furfurylamine; Methyl lactate; Isopropyl lactate; Aminoacetaldehyde dimethyl acetal; 4-aminomorpholine; 1-methyl imidazole; 1,2-dimethylimide azole; 1-vinylimidazole;
  • At least one cleaning booster which does not evaporate independently is added to the cleaning-active liquid for the process according to the invention.
  • Such non-self-evaporating cleaning amplifiers are known to the person skilled in the art from the prior art and therefore do not require any further listing at this point.
  • At least one corrosion protection additive to the cleaning-active liquid.
  • This (s) should preferably distill with the azeotropic preparation.
  • Corrosion protection additives of this type are particularly advantageous when objects made of non-ferrous metals or light metals are to be cleaned.
  • aluminum parts can be excellently cleaned with an azeotropic preparation comprising 1-methylimidazole. This acts as an inhibitor.
  • the cleaning of parts made of copper can also be carried out advantageously with azeotropic preparations comprising 1-methylimidazole. This lightens the surface.
  • other corrosion protection additives and inhibitors can also be added, as are known to the person skilled in the art from the prior art.
  • the cleaning-active fluids are liquid uses an azeotropic preparation of water and an organic component.
  • the organic component is preferably a compound which is selected from the group dipropylene glycol monomethyl ether; Dipropylene glycol mono-n-propyl ether; Tripropylene glycol monomethyl ether; 3-methoxy-3-methylbutanol; Furfuryl alcohol; Tetrahydrofurfuryl alcohol; l-aminobutanol-2; Furfurylamine; Methyl lactate and isopropyl lactate.
  • R 1 hydroxyethyl
  • R 3 iC 3 H 7
  • n 1;
  • x is in the range from 0 ⁇ x ⁇ 35, preferably in the range 3 x x ⁇ 25, particularly preferably in the range
  • the mixing ratio of water and the further component (s) in the azeotropic preparation is essentially adjusted to the ratio which is present in the vapor which is produced from the liquid azeotropic preparation when heated.
  • the method according to the invention for cleaning objects comprises the step of using an azeotropic preparation of water and two organic components as the cleaning-active liquid.
  • An azeotropic preparation of water, dipropylene glycol mono-n-propyl ether and another organic component is particularly preferably used as the cleaning-active liquid.
  • azeotropic preparation used as the cleaning-active liquid for example at least one non-self-evaporating, particularly preferably with the azeotropic preparation of distilling cleaning boosters, as is known as such from the prior art and has already been mentioned above, and / or at least one (with particular preference distilling with the azeotropic preparation) corrosion protection additive or corrosion protection Inhibitor as it is also known as such or from the prior art and has already been mentioned above.
  • DABCO octane
  • organic compounds mentioned can be used alone or in combination with one another.
  • a further organic component from the group consisting of acetic acid, hydroxyacetic acid, formic acid and butyric acid.
  • the acids mentioned can also be used alone or in combination with one another or with other, for example the above-mentioned, organic components.
  • the cleaning-active liquid used is an azeotropic preparation of water, a glycol ether (preferably dipropylene glycol mono-n-propyl ether) and a further organic component in relative amounts of 90% by weight: (10 - y )%
  • y% by weight in which y is in the range from 0 ⁇ y ⁇ 5, particularly preferably in the range from 0 ⁇ y ⁇ 2.
  • a device in which the method according to the invention can be carried out is shown schematically in the attached figure:
  • a storage tank 2 with a separation chamber 4 and an overflow chamber 6 is connected via a feed pump 8 and a heating device 10 a cleaning device 12 connected.
  • the interior of the cleaning device known per se in its construction, which can contain cleaning nozzles, a circumferential basket, etc., is connected in the example shown in the figure to a pressure compensation vessel 14, which, however, is not functionally essential.
  • a glue leads from the bottom of the cleaning device 12 to a filter device 16.
  • the filter device 16 is connected to the top of the separating chamber 4 by gluing with a feed pump 18.
  • Another line leads from the filter device 16 via a vacuum pump 20 through a condenser 22 and a cooler 24 back to the separation chamber 4.
  • a line leads from the overflow chamber 6 via a feed pump 26 through a heat exchanger 28 into a distillation device 30 and from there into the cleaning device 12 or back into the storage tank 2.
  • a feed line 32 leads into the storage tank 2 for charging the storage tank 2 with cleaning-active liquid.
  • the storage tank 2 further contains a device (not shown) for removing sludge, which settles in the separation chamber 4.
  • a ventilation line 34 leads into the normally tightly closed cleaning device 12.
  • liquid cleaning takes place first, in which the feed pump 8 is started and cleaning-active liquid which the heater 10 against can also be tempered, the cleaning device 12 is supplied.
  • the cleaning device 12 In the cleaning device 12 there is an immersion bath of the circulating items to be cleaned and / or the items to be cleaned are sprayed with liquid.
  • the liquid is drawn off from the cleaning device 12 through the filter device 16 by means of the feed pump 18 and fed to the separating chamber 4.
  • Predominantly inorganic dirt settles in the filter device 16 and is removed.
  • the separation chamber 4 mainly fatty dirt settles, which is also removed.
  • a steam cleaning stage or steam rinsing stage in which the feed pump 26 is started, so that the cleaning-active liquid in the distillation device 30 is heated and converted into steam.
  • this vapor has a predetermined content of water and the further component or components.
  • the liquid azeotropic preparation is preferably already composed of its components in such a way that this also corresponds to the content of the corresponding components in the vapor phase.
  • the steam comes into intensive contact with the material to be cleaned in the cleaning device 12, at least part of the steam condensing.
  • the condensate is fed into the separation chamber by means of the feed pump 18 after flowing through the filter device 16.
  • the separation chamber 4 is ventilated via the ventilation line 34, and the cleaned material can be removed.
  • the objects to be treated are sprayed in the cleaning device 12 with the azeotropic preparation used as the cleaning-active liquid. This is done in such a way that the objects to be cleaned are soaked in the liquid.
  • the subsequent process steps are essentially the same as those described above.
  • the objects to be treated are in a significantly better state after treatment than after treatment in a conventional process, i.e. using conventional organic solvents for the cleaning steps under identical conditions.
  • organic dirt including lipophilic or oil-like or fat-like substances
  • inorganic dirt in particular inorganic salts from sweat, color pigments, etc.
  • the treated articles have no unpleasant odor and show an excellent appearance.
  • azeotropic preparations with a miscibility gap show surprisingly good cleaning behavior which is clearly superior to conventional preparations.
  • azeotropic preparations with a miscibility gap are used, in the case of treatment in the liquid phase, the objects to be cleaned are brought into contact with an azeotropic preparation which is in a state in which the components of the azeotropic preparation are separated or at least partially separate phases
  • the liquid azeotropic preparations present in the state of phase separation are treated with ultrasound or intensively pumped around or stirred, so that a milky emulsion of the azeotropic preparations is formed.
  • This emulsion not only dissolves fat-like or oily components well, but also ionic or salt-like impurities.
  • the azeotropic preparation - as described above - is heated and a steam is produced in which the components are present in the proportions which are characterized by the characteristic azeotrope. Properties are determined.
  • the steam condenses at least partially on the objects to be cleaned, and the same milky emulsion is obtained as in the liquid phase. Excellent fat and salt dissolving power is also observed in this case.
  • the azeotropic preparation When the temperature of the azeotropic preparation increases to the phase transition from liquid phase to vapor phase, the components pass into the vapor phase in the quantitative ratio corresponding to the azeotrope, and the azeotropic preparation can be prepared by distillation without any problems.
  • the last-mentioned embodiment of the method according to the invention is particularly advantageous for cleaning metal parts.
  • azeotropes with a mixing gap lapping and polishing pastes can be excellently removed from metal parts.
  • an azeotropic preparation mixed with acidic additives is used as an active cleaning liquid. Cleaning takes place in the one-chamber system described above and can be carried out continuously or in a batch process.
  • SMD Survace Mount Devices
  • the adhesive is usually applied using dispenser systems or templates. brings before the circuit boards are attached.
  • Printed or dispensed PCBs or stencils can be cleaned.
  • the azeotropic preparations used according to the invention can surprisingly achieve cleaning results which significantly exceed those with conventional solvents such as butyl acetate or isopropanol.
  • protective measures for example against explosions in the case of correspondingly endangered solvents
  • the cleaning is carried out by spraying, spray rinsing and drying the objects to be cleaned, preferably in an immersion process using ultrasound (cleaning stage), rinsing with or without ultrasound (rinsing stage) and drying.
  • the cleaning is preferably carried out at a temperature in the range from 40 to 60 ° C., but is not restricted to this temperature range. In particular when treating the objects to be cleaned in the cleaning stage with the steam from the azeotropic preparation, the temperature can be significantly higher, for example also above 100 ° C.
  • Azeotropic preparations according to Table I below are particularly preferably used for cleaning processes according to the invention.
  • This table also gives the preferred ratios of organic components (O.K.): water, the boiling points of the respective azeotropic preparation and the temperatures at which objects to be cleaned can be treated as examples with the respective azeotropic preparation.
  • O.K. organic components
  • the invention is not restricted to the specified ratios of the components and treatment temperatures.
  • azeotropes with a mixture gap three-component mixtures of water, dipropylene glycol mono-n-propyl ether and amine compounds or N-heterocyclic compounds or organic acids according to the Table II below used.
  • An exemplary, but not restrictive, composition of the azeotropes is as follows: water (90% by weight), dipropylene glycol mono-n-propyl ether (10% by weight), y% by weight of those given in Table II Links.
  • Table II also shows the boiling point (° C.) of the azeotropic preparation formed from water, dipropylene glycol mono-n-propyl ether and the compounds indicated.
  • the drum of the cleaning device 12 described above was loaded with material to be cleaned.
  • the material consisting of textiles was treated in the first step under liquid cleaning conditions with azeotropic preparations at elevated temperatures.
  • the azeotropic preparations and the respective treatment temperatures are given in Table I above.
  • the material was immersed in the warm azeotropic preparation while moving.
  • the warm azeotropic preparation was carried out in a closed circuit from the drum of the cleaning device 12 via a filter device 16 and fed to the separation chamber 4.
  • Mainly inorganic dirt (salts) settled in the filter device 16 and was removed.
  • In the separation chamber 14 mainly fatty dirt settled, which was also removed.
  • the first treatment step was followed by a second treatment step, which was also carried out under liquid treatment conditions.
  • Fresh azeotropic preparation composition: see Table I; in each run the azeotropic preparation of the second treatment step had the same composition as that of the first step
  • the drum of the cleaning device 12 was fed at elevated temperature.
  • the material was fed in a second closed circuit from the drum to the cleaning device 12 via a filter device 16 to the separation chamber 4.
  • the separation of inorganic and organic substances was carried out in the same way as in the first treatment step.
  • the second treatment step was followed by a third treatment step, in which the material to be treated was treated with the steam of the respective azeotropic preparation. This had the composition typical for the respective azeotrope (see Table I).
  • the azeotropic preparation was transferred into a distillation device in the vapor phase.
  • the steam was brought into intimate contact with the material to be treated in the drum of the cleaning device 12. At the time of contact with the material, part of the vapor was condensed.
  • the liquid from the cleaning step after the condensation was removed from the drum and, after passing through the filter device 16, was passed to the separating chamber 4 for separating the organic substances, where organic contaminants were separated.
  • the material to be treated was in much better condition than material which had been treated in a conventional manner. Both inorganic and organic contaminants were completely removed. The material did not have an unpleasant smell and had an excellent appearance. It could be ironed or pressed with good results.
  • the third step is not absolutely necessary after liquid cleaning; the same good results as described above were achieved even without the steam treatment. It is also possible according to the invention to perform the steps of treating the material to be cleaned with liquid azeotropic preparation by means of steps of treatment to be replaced entirely or partially with vaporous azeotropic preparation. With this procedure, equally good cleaning results were achieved.
  • Misprinted printed circuit boards or stencils from SMD production were treated with a three-component mixture of water, dipropylene glycol mono-n-propyl ether or an amine compound or N-heterocyclic compound or organic acids, as can be seen from Table II is.
  • the three-component mixtures which were used as cleaning-active liquids consisted of 90% by weight of water, (10-y)% by weight of dipropylene glycol mono-n-propylene ether and y% by weight of one of the compounds listed in Table II. The cleaning was done by spraying.
  • the printed circuit boards or templates were treated with the liquid azeotropic preparations using ultrasound (however, ultrasound is not absolutely necessary to achieve good cleaning results).
  • the azeotropic preparations were in the form of a milky emulsion that became almost clear when ultrasound was applied.
  • the adhesive was removed completely without protective devices, for example for protection against explosions, having to be provided in the system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen, bei welchem ein durch Erwärmen einer reinigungsaktiven Flüssigkeit hergestellter Dampf mit den zu reinigenden Gegenständen in Berührung gebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als reinigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zubereitung in Form einer Mischung aus Wasser und wenigstens einer weiteren Komponente mit Molekülen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen verwendet, wobei die weitere(n) Komponente(n) und das Wasser beim Phasenübergang flüssige Phase/Dampfphase ein Azeotrop bilden.

Description

Verfahren zum Reinigen von Gegenständen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen und Mate¬ rialien aus Metall, Glas, Keramik Kunststoff(en) oder Verbundstoffen hieraus oder Textilien.
Reinigungsverfahren, bei denen ein durch Erwärmen einer reinigungsaktiven Flüssigkeit her¬ gestellter Dampf mit den zu reinigenden Gegenständen in Berührung gebracht wird, finden Anwendung bei der Reinigung unterschiedlichster Gegenstände wie metallischer Gegenstän¬ de, industriell gefertigter Gegenstände, wie gedruckter Leiterplatten, Kleidungsstücke usw. von unerwünschten Verunreinigungen wie Fetten, Läpp- und Polierpasten, Lötpasten, Kle¬ bern, Mischungen aus anorganischem (beispielsweise salzartigem) und organischem (bei¬ spielsweise aus Fettrückständen bestehendem) Schmutz usw.. Typischerweise wurden bis vor kurzem für derartige Reinigungsaufgaben chlorierte Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Diese sind inzwischen wegen ihres Mangels an Umweltverträglichkeit, insbesondere wegen ihres Ozon- Abbaupotentials, ihrer Kanzerogenität und ihrer toxischen Wirkung verboten oder zu¬ mindest nur noch unter sehr strengen Auflagen einsetzbar. Ein Vorteil der Verwendung chlo¬ rierter Kohlenwasserstoffe lag darin, daß sie bei üblicherweise auftretenden Temperaturen keinen Flammpunkt haben. Wegen der obigen Nachteile wurden sie ersetzt durch andere Kohlenwasserstoffe oder Lösungsmittel wie Polypropylenglykolether, Alkohole, Aceton usw.. Diese haben einen Flammpunkt im Bereich normalerweise auftretender Temperaturen und sind somit entzündungsgefährdet. Weiter weisen sie einen Nachteil dahingehend auf, daß sie Pigmentschmutz oder Schmutz mit ionischen Salzen kaum entfernen, da diese Lösungs¬ mittel Pigmente bzw. Salze aufgrund von deren ionischem Charakter nur sehr schlecht lösen. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Reinigungsverfahren derart weiterzubilden, daß es unter Erzielung einer guten Reinigungswirkung in umweltverträg¬ licher Weise durchführbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung lag darin, ein neues Reinigungsverfahren bereitzustel¬ len, mit dem Mischungen aus anorganischem und organischem Schmutz gleichzeitig in effi¬ zienter Weise beseitigt werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen und Materialien aus Metall bereitzustellen, das schonender arbeitet als bisher bekannte Verfahren.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden mit einem Verfahren mit Merkmalen des Patent¬ anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Patentansprüchen 2 bis 19.
Erfindungsgemaß als reinigungsaktive Flüssigkeiten verwendbare azeotrope Zubereitungen haben zunächst den Vorteil, daß ihre flüssige Phase wegen des Wasseranteils Pigment¬ schmutz und Schmutz mit ionischen Komponenten, beispielsweise Salzen, gut löst, wenn die als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendete azeotrope Zubereitung in flüssigem Zustand mit den zu reinigenden Gegenständen in Berührung kommt. Die lipophile Gruppen enthaltenden Moleküle der wenigstens einen weiteren Komponente, die vorzugsweise an sich bei Umge¬ bungsbedingungen oder bei niedrigen Behandlungstemperaturen ebenfalls eine Flüssigkeit ist, sorgen für gutes Fettlösevermögen der azeotropen Zubereitung.
Wenn die als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendete azeotrope Zubereitung erwärmt wird, gehen wegen ihres azeotropen Charakters (wegen der Definition von "Azeotrop": siehe Römpps Chemie Lexikon, 9. Auflage (1989), Seite 323) sowohl Wasser als auch die weite- re(n) Komponente(n) in einer dem speziellen Azeotrop entsprechenden Zusammensetzung in die Dampfphase über. Bei Kontakt zwischen dem Dampf der azeotropen Zubereitung und den zu reinigenden Gegenständen erfolgt eine zuverlässige Reinigung und "Spülung" aller durch den Reinigungsvorgang entfernten Verschmutzungen der zu reinigenden Gegenstände. Besonders vorteilhaft ist, daß der Dampf wegen seines hohen Wassergehalts nicht brennbar ist. Diesbezügliche Schutzmaßnahmen in einer zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz kommenden Vorrichtung sind überflüssig. Der Flammpunkt der Dampfes, sofern ein solcher überhaupt existiert, liegt oberhalb der bei einem derartigen Rei¬ nigungsverfahren normalerweise auftretenden Temperaturen, zumindest jedoch über der Sie¬ detemperatur der Flüssigkeit und vorteilhafterweise über etwa 200 °C. Ein über 200 °C lie¬ gender Flammpunkt ist deswegen von besonderem Vorteil, weil die bei der Durchführung des Reinigungsverfahrens zu treffenden Schutzmaßnahmen weniger umfangreich sind als bei Verwendung von reinigungsaktiven Flüssigkeiten mit niedrigeren Flammpunkten. Die zumin¬ dest in einem Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens in Dampfform vorliegende azeotrope Zubereitung kann entweder an den zu reinigenden Gegenständen oder durch Absenken der Temperatur zur flüssigen Phase kondensiert werden, so daß aufwendige Maßnahmen zum Schutz der die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umgebenenden Atmosphäre, wie sie bei herkömmlichen Verfahren erforderlich sind, weitestgehend unterbleiben können.
Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, daß die als rei¬ nigungsaktive Flüssigkeit verwendete azeotrope Zubereitung wegen ihrer weitestgehenden Rückkondensation kaum verbraucht wird. Es kann also ein geschlossener Kreislauf geschaf¬ fen werden, bei dem die als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendete azeotrope Zubereitung gar nicht oder nur in vernachlässigbar geringen Mengen aufgefüllt werden muß. Dies wird zusätzlich dadurch unterstützt, daß die erfindungsgemäß als reinigungsaktive Flüssigkeit ein¬ gesetzte azeotrope Zubereitung frei von Tensiden sein kann, die sich bei einer Filtration der reinigungsaktiven Flüssigkeit zur Schmutzabscheidung in herkömmlichen Verfahren auf der Filteroberfläche absetzen und bei konventionell verwendeten Lösungen ein Nachschärfen er¬ fordern.
Überraschenderweise werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch komplexe Schmutzarten wie eingetrocknete Körperflüssigkeiten oder andere, im Alltagsgebrauch auf¬ tretende Verschmutzungen, durch Niederschlag von Regen oder Schnee entstandener Schmutz usw. zuverlässig von den zu reinigenden Gegenständen beseitigt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf geschlossene Systeme beschränkt. Es kann beispielsweise auch in Form einer offenen Dampf Strahlreinigung durchgeführt werden.
Bei der Auswahl der erfindungsgemäßen, als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendeten azeo¬ tropen Zubereitungen bzw. der darin enthaltenen weiteren Komponente(n) mit Molekülen mit hydrophilen (z.B. -OH, -NH2, -C-O-C-, -C(=O)-C-, -C(=O)-O usw.) Gruppen und lipophi- len (z.B. CH2-Ketten oder Q- bis C,2-Alkyl- usw.) Gruppen stehen neben der guten Reini¬ gungskraft folgende Kriterien im Vordergrund: Der Wassergehalt des Azeotrops aus Wasser und weiterer Komponente bzw. weiteren Komponenten muß so groß sein, daß kein Flamm¬ punkt vorhanden ist bzw. der Dampf nicht brennbar ist. Die Flüssigkeit und der daraus durch Erhitzen gebildete Dampf dürfen weder toxisch sein noch ein Ozon- Abbaupotential ha¬ ben, noch dürfen sie eine Wassergefährdung auslösen, wenn die Zubereitung versehentlich in die Umgebung gelangt. Es sind wasserlösliche, homogene Azeotrope bildende Komponen¬ ten oder auch wasserunlösliche, heterogene Azeotrope bildende Komponenten geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zum Reini¬ gen von Gegenständen die Schritte, daß man
eine azeotrope Zubereitung aus Wasser und wenigstens einer Komponente mit Mole¬ külen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen in einem Gewichtsverhältnis (Kompo¬ nente^) mit hydrophilen und lipophilen Gruppen) : Wasser von 0,05 bis 99,95 : 99,95 bis 0,05 bildet; die zu reinigenden Gegenstände wenigstens einmal mit der azeotropen Zubereitung in Kontakt bringt und die flüssige azeotrope Zubereitung einschließlich damit entfern¬ ter Verunreinigungen von den zu reinigenden Gegenständen ablaufen läßt; Reste der azeotropen Zubereitung auf bzw. in den zu reinigenden Gegenständen durch Verdampfen entfernt; und den Dampf der azeotropen Zubereitung kondensiert und die durch Kondensation zu¬ rückgewonnene azeotrope Zubereitung für einen erneuten Reinigungsschritt verwen¬ det. Dabei entspricht es einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zu reinigenden Gegenstände wenigstens einmal mit einem Dampf der azeo¬ tropen Zubereitung in Kontakt zu bringen und während der Dauer des Kontakts den Dampf der azeotropen Zubereitung an den zu reinigenden Gegenständen kondensieren zu lassen. Beispielsweise können die zu reinigenden Gegenstände zuerst einmal oder mehrere Male mit der flüssigen azeotropen Zubereitung in Kontakt gebracht werden, beispielsweise durch Ein¬ tauchen, Besprühen, Berieseln oder vergleichbare, an sich aus dem Stand der Technik be¬ kannte Verfahren des Beaufschlagens mit einer Flüssigkeit. Danach können die zu reinigen¬ den Gegenstände mit der azeotropen Zubereitung in Form ihres Dampfes einmal oder auch mehrmals in Kontakt gebracht werden. Dabei kondensiert regelmäßig der Dampf der azeo¬ tropen Zubereitung an den zu reinigenden Gegenständen und reißt bei Ablaufen Reste von den zu reinigenden Gegenständen entfernten Verunreinigungen mit. Alternativ dazu kann je¬ doch das erfindungsgemäße Verfahren in der Weise durchgeführt werden, daß man die zu reinigenden Gegenstände gleich wenigstens einmal, bevorzugt jedoch mehrmals, mit einem Dampf der azeotropen Zubereitung in Kontakt bringt. Auch dabei kondensiert der Dampf während der Dauer des Kontakts an den zu reinigenden Gegenständen und entfernt dabei die Verunreinigungen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine azeotrope Zubereitung aus Wasser und wenigstens einer Komponente mit Molekülen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen verwendet, in der das Gewichtsverhältnis (Komponente(n) mit hy¬ drophilen und lipophilen Gruppen) : Wasser im Bereich von 1,0 bis 35,0 : 99,0 bis 65,0 liegt, noch mehr bevorzugt im Bereich von 4,0 bis 15,0 : 96,0 bis 85,0 liegt.
Es entspricht einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens, daß man als reinigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zubereitung in Form einer Mi¬ schung aus Wasser und wenigstens einer weiteren Komponente mit Molekülen mit hydrophi¬ len und lipophilen Gruppen verwendet, wobei die weitere(n) Komponente(n) und das Wasser beim Phasenübergang flüssige Phase/Dampfphase ein Azeotrop bilden und das Azeotrop ein Azeotrop mit Mischungslücke bei einer Temperatur zwischen 0 °C und der Temperatur des Phasenübergangs flüssige Phase/Dampfphase bei Normaldruck ist. Überraschend wurde näm¬ lich gefunden, daß Azeotrope mit Mischungslücken besonders vorteilhafte Reinigungseigen¬ schaften aufweisen. Besonders bevorzugt wird ein Azeotrop mit einer Mischungslücke bei einer Temperatur im Bereich von 20 °C und 110 °C bei Normaldruck verwendet.
Unter dem Term "bei Normaldruck" wird in der Beschreibung und in den Patentansprüchen ein Atmosphärendruck (etwa 1 atm; etwa 105 Pa) verstanden.
Ohne an dieser Stelle auf eine theoretische Deutung der Erfindung festgelegt zu werden, wurde gefunden, daß azeotrope Zubereitungen, die als reinigungsaktive Flüssigkeit in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise 20 bis 25 °C klar sind. Mit anderen Worten: Die Komponenten sind vollstän¬ dig ineinander gelöst. Bei jeder Temperatur stellen sich definierte Verhältnisse der Zusam¬ mensetzung der Komponenten in der Mischphase ein. Die bei erhöhter Temperatur getrennt vorliegenden Phasen lassen sich durch geeignete Verfahrensschritte, bevorzugt beispielsweise durch Beschallen mit Ultraschall, durch intensives Bewegen beim Umpumpen oder Durch¬ rühren usw. , in eine milchig aussehende Emulsion überführen. Diese Emulsion weist diskon¬ tinuierliche Tröpfchen der organischen Komponente(n) in einer kontinuierlichen wäßrigen Phase auf. Die Emulsion weist ein ausgezeichnetes Fettlösevermögen aufgrund ihres Gehalts an organischen Komponenten (mit Molekülen mit lipophilen Gruppen) auf, löst jedoch auf¬ grund der kontinuierlichen Wasserphase auch wasserlösliche, z.B. ionische, Verunreinigun¬ gen, beispielsweise Salze. Bei weiterer Erhöhung der Temperatur der azeotropen Zuberei¬ tung geht diese in die Dampfphase über, in der die Komponenten in der speziellen, für das jeweilige Azeotrop typischen Zusammensetzung vorliegen. Bei Kondensieren durchwandert die azeotrope Zubereitung erneut die Mischungslücke; an den zu reinigenden Gegenständen kondensierender Dampf der azeotropen Zubereitung liegt also erneut in Form der Emulsion vor, die exzellente Lose-Eigenschaften sowohl für fettartige als auch für ionische Verunreini¬ gungen aufweist. Im Hinblick auf die oben genannten Kriterien sind einige organische Komponenten, die ho¬ mogene Azeotrope mit Wasser bilden, zum Einsatz als organische Komponenten in den azeotropen Zubereitungen bevorzugt, die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der vor¬ liegenden Erfindung verwendet werden. Wie für Fachleute in diesem technischen Bereich leicht erkennbar, ist die Erfindung jedoch nicht auf die bevorzugten, Azeotrope bildenden Verbindungen beschränkt.
Die bevorzugten Verbindungen können am besten durch die folgende allgemeine Formel be¬ schrieben werden
R1 - [X]n - R3 worin
R1 und R3 jeweils unabhängig voneinander stehen für H; geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Cr bis C18- Alkylgruppen, in denen eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; gesättigte oder unge¬ sättigte cyclische C,- bis C8- Alkylgruppen, in denen eine oder mehrere nicht benach¬ barte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; Hydroxy; Cr bis C8- Alkoxy; Amino, worin ein oder beide Wasserstoffe) durch C,- bis C8- Alkylgruppen ersetzt sein können; und
X steht für -O-; -C(=O)-; -C(=O)-O-; -NH-; -NR1-; -N(-OH)-; geradkettige oder verzweigte -(Cr bis C8-)Alkylengruppen, in denen eine oder mehrere nicht benach¬ barte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; und n für ganze Zahlen von 1, 2, 3, etc. steht.
Mit anderen Worten: Die organischen Komponenten der azeotropen Zubereitungen, die im dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können gewählt wer¬ den aus organischen Verbindungen, die zu den Gruppen Alkohole, Glykole, Amine, Ether, Glykolether, Ester, Ketone und Aminoalkohole sowie N-Heterocyclen oder organischen Säu¬ ren gehören. In einer besonders bevorzugten Verfahrensweise werden Verbindungen der oben angegebe¬ nen allgemeinen Formel als organische Komponente(n) der azeotropen Zubereitung oder als weitere organische Komponente(n) verwendet, in denen R1 und R3 jeweils unabhängig von¬ einander stehen für gesättigte oder ungesättigte Cr bis C12-Akylgruppen, noch mehr bevor¬ zugt für gesättigte oder ungesättigte Cr bis C8-Alkylgruppen, in denen eine oder mehrere nicht benachbarte CH2-Gruppe(n) durch -O- ersetzt sein können, für Hydroxy, für C,- bis C8-Alkoxy und für unsubstituierte oder mit Alkylgruppen substituierte Aminogruppen; und/oder X steht für -O-; -C(=O)-; -C(=O)-O-; -NH-; -NR1-; -N(-OH)-; -OCH(R2)-CH2- (worin R2 für H oder Methyl steht); und n für 1 oder 2 steht.
Spezielle Beispiele der durch R1 und R3 wiedergegebenen Gruppen sind Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, i-Butyl, tert-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Octyl, Furfuryl-2, Tetrahydrofuryl-2, Hydroxy, Methoxy, Ethoxy und Propoxy. Spezielle Beispiele der durch X wiedergegebenen Gruppen sind -O-; -C(=O)-; -C(=O)-O-; -NH-; -NR1-; -N(-OH)-; Ethylenoxy und Propylenoxy.
Noch mehr bevorzugte Verfahren gemäß der Erfindung nutzen Verbindungen der oben ange¬ gebenen allgemeinen Formel als organische Komponente(n) der azeotropen Zubereitungen oder als weitere organische Komponente(n), die gewählt sind aus der Gruppe
(Cr bis C12- Alkyl) - C(=O)-O - (Cr bis C12- Alkyl);
(Cr bis C12-Alkyl) - O - (Cr bis C12-Alkyl);
(Cr bis C12-Alkyl) - C(=O) - (Cr bis C12-Alkyl);
(Cr bis C,2- Alkyl) - [N - (H oder Cr bis CI2- Alkyl) (H oder Cr bis C12- Alkyl)];
HO-(CH2)1? 2, «. - [NH2 oder NH(Cr bis C12-Alkyl) oder N(Cr bis C,2-Alkyl)2];
H - [O - CH(H oder CH3) - CH2],, 2> etc - OH; und
(H oder Cr bis C12- Alkyl) - [O - CH(H oder CH3) - CHJ,, 2 etc - [OH oder O(Cr bis C12-Alkyl)] .
Spezielle Beispiele organischer Komponenten, die allein oder in Gruppen von mehreren der genannten Verbindungen gemeinsam in azeotropen Zubereitungen der reinigungsaktiven Flüssigkeit verwendet werden können, sind gewählt aus Propylenglykolether; Dipropylengly- kolmonomethylether; Dipropylenglykolmono-n-propylether; Tripropylenglykolmonomethyl- ether; 3-Methoxy-3-methylbutanol; Furfurylalkohol; Tetrahydrofurfurylalkohol; 1-Aminobu- tanol-2; Monoisopropanolamin; 2-Amino-2-methylpropanol-l ; 2-Amino-2-methylpropandiol- 1,3; 3-(Aminomethyl-)pyridin; Ethanolamin; Furfurylamin; Methyllactat; Isopropyllactat; Aminoacetaldehyddimethylacetal; 4-Aminomorpholin; 1 -Methyl imidazol; 1,2-Dimethylimid- azol; 1-Vinylimidazol; l,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan(DABCO); 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non- 5-en; und l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en.
Es entspricht einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform, daß man der reini¬ gungsaktiven Flüssigkeit für das erfindungsgemäße Verfahren wenigstens einen nicht selbständig verdampfenden Reinigungsverstärker zusetzt. Diese(r) sollte(n) bevorzugterweise mit der azeotropen Zubereitung destillieren. Derartige nicht selbständig verdampfende Reini¬ gungsverstärker sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner weiteren Aufzählung.
Ebenfalls bevorzugt ist es erfindungsgemäß, der reinigungsaktiven Flüssigkeit wenigstens ein Korrosionsschutz- Additiv zuzusetzen. Diese(s) sollte(n) bevorzugterweise mit der azeotropen Zubereitung destillieren. Derartige Korrosionsschutz-Additive sind besonders vorteilhaft, wenn Gegenstände aus Buntmetallen oder Leichtmetallen gereinigt werden sollen. Beispiels¬ weise lassen sich Aluminiumteile hervorragend mit einer azeotropen Zubereitung reinigen, die 1-Methylimidazol umfaßt. Dieses fungiert als Inhibitor. Die Reinigung von Teilen aus Kupfer kann ebenfalls in vorteilhafter Weise mit 1-Methylimidazol umfassenden azeotropen Zubereitungen durchgeführt werden. Dabei wird eine Aufhellung der Oberfläche erzielt. An¬ stelle der vorstehend genannten Verbindung können auch andere Korrosionsschutz-Additive und -Inhibitoren zugesetzt werden, wie sie dem Fachmann aus dem Stand der Technik be¬ kannt sind.
Besonders bevorzugt, da zu exzellenten Reinigungsergebnissen führend, sind Verfahren zur Reinigung von Gegenständen gemäß der Erfindung, in denen man als reinigsungsaktive Flüs- sigkeit eine azeotrope Zubereitung aus Wasser und einer organischen Komponente verwen¬ det. Bevorzugt ist die organische Komponente in diesem Fall eine Verbindung, die gewählt ist aus der Gruppe Dipropylenglykolmonomethylether ; Dipropylenglykolmono-n-propylether; Tripropylenglykolmonomethylether; 3-Methoxy-3-methylbutanol; Furfurylalkohol; Tetrahy- drofurfurylalkohol; l-Aminobutanol-2; Furfurylamin; Methyllactat und Isopropyllactat.
Die genannten Verbindungen gehören zu folgenden Gruppen von Verbindungen der allge¬ meinen Formel R1 - [X]n - R3
(A) Glykolether: organische Komponente Nr. 1 : Dipropylenglykolmonomethylether R1 = CH3; R3 = OH; X = OCH2-CH(CH3)-; n = 2; organische Komponente Nr. 2: Tripropylenglykolmonomethy lether Rl = CH3; R3 = OH; X = OCH2-CH(CH3)-; n = 3; organische Komponente Nr. 3: 3-Methoxy-3-methylbutanol R1 = CH3; X = O-C(CH3)2-(CH2)2-; n = 1; orgaische Komponente Nr. 4: Dipropylenglykol-n-propylether R1 = n-C3H7; R3 = OH; X = OCH2-CH(CH3)-; n = 2;
(B) Alkohole: organische Komponente Nr. 5: Furfurylalkohol R1 = Furfuryl-2; X = O; R3 = H; n = 1; organische Komponente Nr. 5: Tetrahydrofurfurylalkohol R1 = Tetrahydrofurfuryl-2; X = O; R3 = H; n = 1;
(C) Amine: organische Komponente Nr. 7: l-Aminobutanol-2 R1 = OH; X = sec-Butyl; R3 = NH2; n = 1; organische Komponente Nr. 8: Furfurylamin R1 = Furfuryl-2; X = -NH-; R3 = H; n = 1; organische Komponente Nr. 11 : 2-Amino-2-methylpropanol-l R1 = CH3; X = CH3 - C - CH2OH; R3 = -NH2; n = 1; organische Komponente Nr. 12: 2-Amino-2-methylpropandiol-l,3 R1 = HOCH2.; X = CH3 - C - CH2OH; R3 = -NH2; n = 1 ;
(D) Ester: organische Komponente Nr. 9: Methyllactat
R1 = Hydroxyethyl; X = C(=O)O-; R3 = CH3; n = 1; organische Komponente Nr. 10: Isopropyllactat
R1 = Hydroxyethyl; X = C(=O)O-; R3 = i-C3H7; n = 1;
In derartigen in dem erfindungsgemäßen Verfahren als reinigungsaktive Flüssigkeit zu ver¬ wendenden azeotropen Zubereitungen sind Wasser und eine organische Komponente in rela¬ tiven Mengen von (100 - x) Gew.-% : x Gew.-% zugegen. Darin liegt x im Bereich von 0 < x < 35, bevorzugt im Bereich 3 ≤ x < 25, besonders bevorzugt im Bereich
4 < x < 15.
In einem weiteren bevorzugten Verfahren stellt man das Mischungsverhältnis von Wasser und der/den weiteren Komponente(n) in der azeotropen Zubereimng im wesentlichen auf das Verhältnis ein, das in dem Dampf zugegen ist, der aus der flüssigen azeotropen Zubereitung bei Erhitzen entsteht.
Gemäß einer weiteren, ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemä¬ ße Verfahren zum Reinigen von Gegenständen den Schritt, daß man als reinigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zubereitung aus Wasser und zwei organischen Komponenten ver¬ wendet. Besonders bevorzugt wird als reinigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zuberei¬ tung aus Wasser, Dipropylenglykolmono-n-propylether und einer weiteren organischen Kom¬ ponente verwendet. Selbstverständlich können auch bei dieser Ausführungsform weitere Komponenten in der als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendeten azeotropen Zubereitung enthalten sein, beispielsweise wenigstens ein nicht selbständig verdampfender, besonders be- vorzugt mit der azeotropen Zubereitung destillierender Reinigungsverstärker, wie er als sol¬ cher aus dem Stand der Technik bekannt ist und bereits oben angesprochen wurde, und/oder wenigstens ein (besonders bevorzugt mit der azeotropen Zubereitung destillierendes) Korro¬ sionsschutz-Additiv bzw. Korrosionsschutz-Inhibitor, wie es/er ebenfalls als solches bzw. solcher aus dem Stand der Technik bekannt ist und oben bereits angesprochen wurde.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform verwendet man besonders bevorzugt als weitere organische Komponente eine Verbindung aus der Gruppe l-Aminobutanol-2; Monoisopropa- nolamin; 2- Amino-2-methylpropanol- 1 ; 2-Amino-2-methy lpropandiol- 1,3; 3-(Aminomethyl-) pyridin; Ethanolamin; Aminoacetaldehyddimethylacetal; 4-Aminomorpholin; 1-Methylimid- azol; 1,2-Dimethylimidazol; 1-Vinylimidazol; l,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO); 1,5- Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en; und l,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en.
Die genannten orgamschen Verbindungen können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden.
Ebenfalls besonders bevorzugt ist, daß man eine weitere organische Komponente aus der Gruppe Essigsäure, Hydroxy essigsaure, Ameisensäure und Buttersäure verwendet. Auch die genannten Säuren können allein oder in Kombination miteinander oder mit anderen, bei¬ spielsweise den vorstehend genannten, organischen Komponenten verwendet werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform verwendet man als rei¬ nigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zubereitung aus Wasser, einem Glykolether (bevor¬ zugt Dipropylenglykolmono-n-propylether) und einer weiteren orgamschen Komponente in relativen Mengen von 90 Gew.-% : (10 - y) Gew.-% : y Gew.-%, worin y im Bereich von 0 < y < 5 liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 0 < y < 2.
Eine Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann, ist in der beigefügten Figur schematisch dargestellt: Ein Vorratstank 2 mit einer Abscheidekammer 4 und einer Überlaufkammer 6 ist über eine Speisepumpe 8 und eine Heizvorrichtung 10 an eine Reinigungsvorrichtung 12 angeschlossen. Das Innere der in ihrem Aufbau an sich be¬ kannten Reinigungsvorrichtung, welche Reinigungsdüsen, einen umlaufenden Korb usw. ent¬ halten kann, ist im in der Figur dargestellten Beispiel an ein Druckausgleichsgefäß 14 ange¬ schlossen, das jedoch nicht funktionswesentlich ist.
Vom Boden der Reinigungsvorrichtung 12 führt eine Leimng zu einer Filtervorrichtung 16. Die Filtervorrichtung 16 ist über eine Leimng mit einer Förderpumpe 18 an die Oberseite der Abscheidekammer 4 angeschlossen. Eine weitere Leitung führt von der Filtervorrichtung 16 über eine Vakuumpumpe 20 durch einen Kondensator 22 und einen Kühler 24 zurück zur Abscheidekammer 4.
Weiter fuhrt von der Überlaufkammer 6 eine Leitung über eine Förderpumpe 26 durch einen Wärmetauscher 28 in eine Destillationsvorrichtung 30 und von dort in die Reinigungsvor¬ richtung 12 oder zurück in den Vorratstank 2.
In den Vorratstank 2 führt eine Speiseleitung 32 zum Beschicken des Vorratstanks 2 mit rei¬ nigungsaktiver Flüssigkeit. Der Vorratstank 2 enthält weiter eine nicht dargestellte Vorrich¬ mng zum Abziehen von Schlamm, der sich in der Abscheidekammer 4 absetzt.
In die normalerweise dicht verschlossene Reinigungs vorrichmng 12 führt eine Belüftungslei¬ tung 34.
Der Aufbau der einzelnen Bauelemente der beschriebenen Reinigungsvorrichtung 12 sowie (eine nicht dargestellte) elektrische Ansteuerung der einzelnen Baugruppen sind an sich be¬ kannt und werden daher nicht näher beschrieben.
Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende: Nach Beschicken der Reini¬ gungsvorrichtung 12 mit zu reinigendem Gut erfolgt in einer beispielhaften, jedoch nicht be¬ schränkenden Ausführungsform zunächst eine Flüssigkeitsreinigung, bei der die Speisepumpe 8 in Betrieb gesetzt ist und reinigungsaktive Flüssigkeit, die in der Heizvorrichtung 10 gege- benenfalls temperiert werden kann, der Reinigungsvorrichmng 12 zugeführt wird. In der Reinigungsvorrichmng 12 erfolgt ein Tauchbad des umlaufenden Reinigungsgutes und/oder ein Besprühen des Reinigungsgutes mit Flüssigkeit. Die Flüssigkeit wird mittels der Förder¬ pumpe 18 aus der Reinigungsvorrichmng 12 durch die Filtervorrichtung 16 hindurch abgezo¬ gen und der Abscheidekammer 4 zugeführt. In der Filtervorrichtung 16 setzt sich vorwie¬ gend anorganischer Schmutz ab, der abgezogen wird. In der Abscheidekammer 4 setzt sich vorwiegend fetthaltiger Schmutz ab, der ebenfalls abgezogen wird.
Der beispielhaft beschriebenen Flüssig-Reinigungsstufe folgt eine Spülung unter gleichen Be¬ dingungen mit reinigungsaktiver Flüssigkeit aus dem Tank 6.
Anschließend erfolgt eine Dampfreinigungsstufe bzw. Dampfspülungsstufe, bei der die Spei¬ sepumpe 26 in Betrieb gesetzt wird, so daß die reinigungsaktive Flüssigkeit in der Destillier¬ vorrichtung 30 erhitzt und in Dampf umgewandelt wird. Infolge des azeotropen Charakters der als reinigungsaktive Flüssigkeit verwendeten azeotropen Zubereimng weist dieser Dampf einen vorbestimmten Gehalt an Wasser und der weiteren Komponente bzw. den weiteren Komponenten auf. Bevorzugterweise ist bereits die flüssige azeotrope Zubereimng so aus ih¬ ren Komponenten zusammengesetzt, wie dies auch dem Gehalt der entsprechenden Kompo¬ nenten in der Dampfphase entspricht. Der Dampf gelangt in der Reinigungsvorrichmng 12 in intensiven Kontakt mit dem zu reinigenden Gut, wobei zumindest ein Teil des Dampfes kondensiert. Das Kondensat wird mittels der Förderpumpe 18 nach Durchströmen der Filter¬ vorrichtung 16 der Abscheidekammer zugeführt.
Wenn der Dampf aus der Destilliervorrichtung 30 über den Kondensator 22 und den Kühler 24 in den Vorratstank 6 zurückgeleitet wird, kann dadurch die Flüssigkeit aufbereitet wer¬ den.
An die Dampf reinigung bzw. Dampf Spülung schließt sich vorteilhafterweise eine Umluft- trocknung oder Vakuumtrocknung an. Dabei wird innerhalb der Reinigungsvorrichmng 12 befindlicher Dampf mittels der Vakuumpumpe 20 abgesaugt, wobei sich in der Reinigungs- vorrichmng 12 bildendes Kondensat durch die Filtervorrichtung 16 hindurchströmt. Der mit dem Kondensat vermischt Dampf wird nach Durchströmen des Kondensators 22 und des Kühlers 24 als Flüssigkeit dem Vorratstank 2 erneut zugeführt.
Nach Abschluß der Vakuumtrocknung wird die Abscheidekammer 4 über die Belüftungslei- tung 34 belüftet, und das gereinigte Gut kann entnommen werden.
In einer alternativen Ausführungsform, die ebenfalls zu vorteilhaften Ergebnissen führt, wer¬ den die zu behandelnden Gegenstände in der Reinigungsvorrichmng 12 mit der als reini¬ gungsaktive Flüssigkeit verwendeten azeotropen Zubereimng besprüht. Dies geschieht in der Weise, daß sich die zu reinigenden Gegenstände mit der Flüssigkeit vollsaugen. Die an¬ schließenden Verfahrensschritte sind im wesentlichen die gleichen, wie sie oben beschrieben wurden.
Die zu behandelnden Gegenstände sind nach der Behandlung in einem deutlich besseren Zu¬ stand als nach Behandlung in einem herkömmlichen Verfahren, d.h. unter Verwendung übli¬ cher organischer Lösungsmittel für die Reinigungsschritte unter identischen Bedingungen. Insbesondere wurde überraschend festgestellt, daß nicht nur aller organischer Schmutz ein¬ schließlich lipophiler bzw. ölartiger oder fettartiger Substanzen entfernt wird, sondern auch der gesamte anorganische Schmutz, insbesondere anorganische Salze aus Schweiß, Farbpig¬ mente usw.. Die behandelten Gegenstände haben keinen unangenehmen Geruch und zeigen ein hervorragendes Aussehen.
Wie bereits oben ausgeführt, zeigen azeotrope Zubereitungen mit Mischungslücke ein über¬ raschend gutes und herkömmlichen Zubereitungen deutlich überlegenes Reinigungsverhalten.
Im Falle der Verwendung azeotroper Zubereitungen mit Mischungslücke werden im Fall der Behandlung in der flüssigen Phase die zu reinigenden Gegenstände mit einer azeotropen Zu¬ bereimng in Kontakt gebracht, die sich in einem Zustand befindet, in dem die Komponenten der azeotropen Zubereimng in getrennten oder zumindest teilweise getrennten Phasen vorlie- gen. Beispielsweise werden die im Zustand der Phasentrennung vorliegenden flüssigen azeo¬ tropen Zubereimngen mit Ultraschall behandelt oder intensiv umgepumpt oder gerührt, so daß sich eine milchige Emulsion der azeotropen Zubereimng bildet. Diese Emulsion löst nicht nur fettartige bzw. ölige Komponenten gut, sondern auch ionische bzw. salzartige Ver¬ unreinigungen.
Im Fall der Behandlung der zu reinigenden Gegenstände mit der azeotropen Zubereimng in der Dampfphase wird die azeotrope Zubereimng - wie vorstehend beschrieben - erhitzt, und es wird ein Dampf hergestellt, in dem die Komponenten in den Mengenverhältnissen vorlie¬ gen, die durch die charakteristischen Azeotrop-Eigenschaften bestimmt sind. Der Dampf kondensiert zumindest teilweise an den zu reinigenden Gegenständen, und es stellt sich die¬ selbe milchige Emulsion ein wie in der flüssigen Phase. Auch in diesem Fall wird ein ausge¬ zeichnetes Fett- und Salz-Lösevermögen beobachtet.
Bei Erhöhung der Temperatur der azeotropen Zubereimng bis zum Phasenübergang flüssige Phase/Dampfphase gehen die Komponenten in der dem Azeotrop entsprechenden Mengen¬ verhältnis in die Dampfphase über, und die azeotrope Zubereimng läßt sich problemlos destillativ aufbereiten.
Besonders vorteilhaft ist die letztgenannte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah¬ rens für die Reinigung von Metallteilen. So lassen sich beispielsweise bei Verwendung von Azeotropen mit Mischungslücke Läpp- und Polierpasten hervorragend von Metallteilen ent¬ fernen. Dafür wird beispielsweise eine mit sauren Additiven versetzte azeotrope Zubereimng als reinigungsaktive Flüssigkeit eingesetzt. Die Reinigung erfolgt in der oben beschriebenen Ein-Kammer- Anlage und kann kontinuierlich oder im Batch-Verfahren erfolgen.
Ebenfalls überraschend gut lassen sich von elektronischen Bauteilen SMD-Kleber (SMD = Survace Mount Devices) entfernen, wie sie in der Fertigung von SMD-Teilen bei doppelsei¬ tiger Bestückung verwendet werden, damit sich die Komponenten während des Lötvorgangs nicht lösen. Der Kleber wird üblicherweise über Dispenser-Systeme oder Schablonen aufge- bracht, bevor die Leiterplatten befestigt werden. Gereinigt werden können fehlbedruckte/ dispenste Leiterplatten bzw. Schablonen. Überraschend lassen sich mit den erfindungsgemäß verwendeten azeotropen Zubereitungen Reinigungsergebmsse erzielen, die diejenigen mit herkömmlichen Lösungsmitteln wie Butylacetat oder Isopropanol deutlich übertreffen. Zu¬ dem sind Schutzvorkehrungen (beispielsweise gegen Explosionen bei entsprechend gefährde¬ ten Lösungsmitteln) überflüssig.
In gleicher Weise lassen sich beim Löten überschüssig aufgebrachten Lötpasten in einfacher und umweltfreundlicher Weise von fehlbedruckten Platten und Schablonen mit dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren unter Verwendung der genannten azeotropen Zubereimngen entfer¬ nen. Ebenfalls möglich ist die Entfernung von Flußmittel-Rückständen nach dem Löten. Die Reinigung erfolgt durch Sprühen, Sprühspülen und Trocknen der zu reinigenden Gegenstän¬ de bevorzugt im Tauchverfahren mit Ultraschall (Reinigungsstufe), Spülen mit oder ohne Ultraschall (Spülstufe) und Trocknung. Die Reinigung wird bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 40 bis 60 °C durchgeführt, ist jedoch nicht auf diesen Temperaturbereich beschränkt. Insbesondere bei Behandlung der zu reinigenden Gegenstände in der Reinigungs¬ stufe mit dem Dampf der azeotropen Zubereimng kann die Temperatur deutlich höher, bei¬ spielsweise auch über 100 °C liegen.
Besonders bevorzugt werden für Reinigungsverfahren gemäß der Erfindung azeotrope Zube¬ reimngen gemäß der nachfolgenden Tabelle I verwendet. In dieser Tabelle sind auch die be¬ vorzugten Verhältnisse organischer Komponenten (O.K.) : Wasser, die Siedepunkte der je¬ weiligen azeotropen Zubereitung sowie die Temperaturen angegeben, bei denen zu reinigen¬ de Gegenstände mit der jeweiligen azeotropen Zubereimng beispielhaft behandelt werden können. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die angegebenen Verhältnisse der Komponenten und Behandlungstemperaturen beschränkt.
Im Falle der Verwendung von Azeotropen mit Mischunglücke werden besonders bevorzugt Drei-Komponenten-Gemische aus Wasser, Dipropylenglykolmono-n-propylether und Amin- verbindungen bzw. N-heterocyclischen Verbindungen oder organischen Säuren gemäß der nachfolgenden Tabelle II verwendet. Eine beispielhafte, nicht jedoch beschränkende Zusam¬ mensetzung der Azeotrope ist wie folgt: Wasser (90 Gew.-%), Dipropylenglykolmono-n-pro- pylether (10 - y Gew.-%), y Gew-% der in Tabelle II angegebenen Verbindungen.
Tabelle I
Tabelle II
In Tabelle II findet sich auch der Siedepunkt (°C) der aus Wasser, Dipropylenglykolmono-n- propy lether und den angegebenen Verbindungen gebildeten azeotropen Zubereimng.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, ohne jedoch auf diese be¬ schränkt zu sein.
Beispiel 1
Die Trommel der oben beschriebenen Reinigungsvorrichmng 12 wurde mit zu reinigendem Material beschickt. Das aus Textilien bestehende Material wurde im ersten Schritt unter Flüssig-Reinigungsbedingungen mit azeotropen Zubereimngen bei erhöhten Temperaturen be¬ handelt. Die azeotropen Zubereimngen und die jeweiligen Behandlungstemperamren sind in der obigen Tabelle I angegeben. Das Material wurde unter Bewegen in die warme azeotrope Zubereimng eingetaucht. Die warme azeotrope Zubereimng wurde in einem geschlossenen Kreislauf von der Trommel der Reinigungsvorrichmng 12 über eine Filtervorrichtung 16 ge¬ führt und der Abscheidekammer 4 zugeführt. In der Filtervorrichtung 16 setzte sich vorwie¬ gend anorganischer Schmutz (Salze) ab, der abgezogen wurde. In der Abscheidekammer 14 setzte sich vorwiegend fetthaltiger Schmutz ab, der ebenfalls abgezogen wurde.
Dem ersten Behandlungsschritt folgte ein zweiter Behandlungsschritt, der ebenfalls unter Flüssig-Behandlungsbedingungen durchgeführt wurde. Frische azeotrope Zubereimng (Zu¬ sammensetzung: siehe Tabelle I; in jedem Lauf hatte die azeotrope Zubereimng des zweiten Behandlungsschritts dieselbe Zusammensetzung wie diejenige des ersten Schritts) wurde der Trommel der Reinigungsvorrichmng 12 bei erhöhter Temperatur zugeführt. Das Material wurde in einem zweiten geschlossenen Kreislauf von der Trommel der Reinigungsvorrich¬ mng 12 über eine Filtervorrichtung 16 der Abscheidekammer 4 zugeführt. Die Abscheidung von anorganischen und organischen Substanzen erfolgte in gleicher Weise wie im ersten Be¬ handlungsschritt. Dem zweiten Behandlungsschritt folgte ein dritter Behandlungsschritt, bei dem das zu be¬ handelnde Material mit dem Dampf der jeweiligen azeotropen Zubereimng behandelt wurde. Diese hatte die für das jeweilige Azeotrop typische Zusammensetzung (siehe Tabelle I). Die azeotrope Zubereimng wurde nach Passieren der Zufuhrpumpe in eine Destillationsvorrich¬ tung in die Dampfphase überführt. Der Dampf wurde in innigen Kontakt mit dem zu behan¬ delnden Material in der Trommel der Reinigungsvorrichmng 12 gebracht. Zum Zeitpunkt des Kontakts mit dem Material wurde ein Teil des Dampfs kondensiert. Die Flüssigkeit aus dem nach den Kondensation erfolgenden Reinigungsschritt wurde aus der Trommel entfernt und nach Passieren der Filtervorrichtung 16 zum Abtrennen der organischen Substanzen der Abscheidekammer 4 zugeleitet, wo organische Verunreinigungen abgetrennt wurden. Der Dampf, der nicht bereits in der Trommel der Reinigungsvorrichmng 12 kondensiert war, wurde aus der Trommel abgezogen, kondensiert und (nach gegebenenfalls stattfindender Fil¬ tration) dem Vorratstanks 2 für die weitere Verwendung zugeführt.
Nach Abziehen des Dampfs der azeotropen Zubereimng wurde die Trommel evakuiert, bei¬ spielsweise auf IO"2 bar, und der restliche Dampf wurde in derselben Weise wie oben be¬ schrieben abgezogen. Das warme behandelte Material setzte das Wasser und die organische Komponente der azeotropen Zubereimng im Vakuum frei, so daß es nach 10 Minuten der Vakuumbehandlung trocken war.
Das zu behandelnde Material war in viel besserem Zustand als solches Material, das in her¬ kömmlicher Weise behandelt worden war. Sowohl anorganische als auch organische Ver¬ schmutzungen waren vollständig entfernt. Das Material hatte keinen unangenehmen Geruch und ein hervorragendes Aussehen. Es konnte mit gutem Ergebnis gebügelt bzw. gepreßt werden.
Der dritte Schritt (Dampfbehandlung) ist nach Flüssigreinigung nicht zwingend erforderlich; es wurden gleich gute Ergebnisse wie vorstehend beschrieben auch ohne die Dampfbehand¬ lung erzielt. Ebenfalls ist es erfindungsgemäß möglich, die Schritte der Behandlung des zu reinigenden Materials mit flüssiger azeotroper Zubereimng durch Schritte der Behandlung mit dampfförmiger azeotroper Zubereimng ganz oder teilweise zu ersetzen. Auch bei dieser Verfahrensweise wurden gleich gute Reinigungsergebnisse erzielt.
Beispiel 2
Fehlbedruckte Leiterplatten bzw. Schablonen aus der SMD-Fertigung wurden mit einem Drei-Komponenten-Gemisch aus Wasser, Dipropylenglykolmono-n-propy lether bzw. einer Aminverbindung bzw. N-heterocyclischen Verbindung bzw. organischen Säuren behandelt, wie es beispielhaft aus Tabelle II ersichtlich ist. Die Drei-Komponenten-Gemische, die als reinigungsaktive Flüssigkeiten verwendet wurden, bestanden zu 90 Gew.-% aus Wasser, zu (10 - y) Gew.-% aus Dipropylenglykolmono-n-propy lether und zu y Gew.-% aus einer der in Tabelle II aufgeführten Verbindungen. Die Reinigung erfolgte im Sprühverfahren.
Die Leiterplatten bzw. Schablonen wurden zur Entfernung von SMD-Kleber bei den in Ta¬ belle II angegebenen Siedetemperamren mit den flüssigen azeotropen Zubereimngen unter Anwendung von Ultraschall behandelt (Ultraschall ist jedoch nicht zwingend zur Erzielung guter Reinigungsergebnisse erforderlich). Die azeotropen Zubereitungen lagen in Form einer milchigen Emulsion vor, die bei Aufbringen von Ultraschall fast klar wurde. Es erfolgte eine restlose Entfernung der Kleber, ohne daß Schutzvorrichtungen, beispielsweise zum Schutz vor Explosionen, in der Anlage vorgesehen werden mußten.
Die Reinigungsergebnisse waren erheblich besser als bei Anwendung herkömmlicher Lö¬ sungsmittel wie Butylacetat oder Isopropanol. Zusätzlich muß bei letzteren aus Arbeitssicher¬ heitsgründen ein Schutz der Anlage gegen Explosionen zwingend vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Reinigen von Gegenständen, bei welchem ein durch Erwärmen einer reinigungsaktiven Flüssigkeit hergestellter Dampf mit den zu reinigenden Gegenständen in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man als reinigungsaktive Flüssigkeit eine azeotrope Zubereimng in Form einer Mischung aus Wasser und wenigstens einer weite¬ ren Komponente mit Molekülen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen verwendet, wobei die weitere(n) Komponente(n) und das Wasser beim Phasenübergang flüssige Phase / Dampf¬ phase ein Azeotrop bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , umfassend die Schritte, daß man eine azeotrope Zubereimng aus Wasser und wenigstens einer Komponente mit Molekülen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen in einem Gewichtsverhältnis (Komponente(n) mit hydrophilen und lipophilen Gruppen) : Wasser von 0,05 bis 99,95 : 99,95 bis 0,05 bildet; die zu reinigenden Gegenstände wenigstens einmal mit der azeotropen Zubereimng in Kontakt bringt und flüssige azeotrope Zubereimng einschließlich damit entfernter Verunreinigungen von den zu reinigenden Gegenständen ablaufen läßt; Reste der azeotropen Zubereimng auf bzw. in den zu reinigenden Gegenständen durch Verdampfen entfernt; und den Dampf der azeotropen Zubereimng kondensiert und die durch Kondensation zurückgewonnene azeotrope Zubereimng für einen erneuten Reinigungsschritt ver¬ wendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin man die zu reinigenden Gegen¬ stände wenigstens einmal mit einem Dampf der azeotropen Zubereimng in Kontakt bringt und während der Dauer des Kontakts den Dampf der azeotropen Zubereimng an den zu rei¬ nigenden Gegenständen kondensieren läßt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin man als reinigungsaktive Flüs¬ sigkeit eine azeotrope Zubereimng in Form einer Mischung aus Wasser und wenigstens einer weiteren Komponente mit Molekülen mit hydrophilen und lipophilen Gruppen verwendet, wobei die weitere(n) Komponente(n) und das Wasser beim Phasenübergang flüssige Phase/ Dampfphase ein Azeotrop bilden und das Azeotrop ein Azeotrop mit Mischungslücke bei ei¬ ner Temperatur zwischen 0 °C und der Temperatur des Phasenübergangs flüssige Phase / Dampfphase bei Normaldruck, bevorzugt ein Azeotrop mit einer Mischungslücke bei einer Temperatur im Bereich von 20 °C und 110 °C bei Normaldruck, ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei neben Wasser als weitere Kom¬ ponente der reinigungsaktiven Flüssigkeit eine organische Komponente der allgemeinen Formel
R1 - [X]„ - R3 verwendet wird, worin
R1 und R3 jeweils unabhängig voneinander stehen für H; geradkettige oder verzweigte gesättigte oder ungesättigte Cr bis C,g- Alkylgruppen, in denen eine oder mehrere nicht benachbarte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; gesättigte oder unge¬ sättigte cyclische C,- bis C8- Alkylgruppen, in denen eine oder mehrere nicht benach¬ barte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; Hydroxy; Cr bis C8- Alkoxy; Amino, worin ein oder beide Wasserstof f(e) durch C-- bis C8- Alkylgruppen ersetzt sein können; und
X steht für -O-; -C(=O)-; -C(=O)-O-; -NH-; -NR1-; -N(-OH)-; geradkettige oder verzweigte -(Cr bis C8-)Alkylengruppen, in denen eine oder mehrere nicht benach¬ barte -CH2-Gruppen durch -O- ersetzt sein können; und n für ganze Zahlen von 1, 2, 3, etc. steht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin man das Mischungsverhältnis von Wasser und der/den weiteren Komponente(n) in der azeotropen Zubereimng im wesent¬ lichen auf das Verhältnis einstellt, das in dem Dampf zugegen ist, der aus der flüssigen azeotropen Zubereimng bei Erhitzen entsteht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin man der reinigungsaktiven Flüs¬ sigkeit wenigstens einen nicht selbstständig verdampfenden Reinigungsverstärker und/oder wenigstens ein Korrosionsschutz- Additiv zusetzt, bevorzugt wenigstens einen nicht selbstän¬ dig verdampfenden Reinigungsverstärker und/oder wenigstens ein Korrosionsschutz- Additiv, das/die mit der azeotropen Zubereimng destilliert/destillieren.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin man als reinigungsaktive Flüs¬ sigkeit eine azeotrope Zubereimng aus Wasser und einer organischen Komponente verwen¬ det.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 8, worin man als reinigungsaktive Flüs¬ sigkeit eine azeotrope Zubereimng aus Wasser und einer organischen Komponente in relati¬ ven Mengen von (100 - x) Gew.-% : x Gew.-% verwendet, worin x im Bereich
0 < x < 35, bevorzugt im Bereich 3 < x < 25, besonders bevorzugt im Bereich 4 < x < 15 liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin man als reinigungsaktive Flüs¬ sigkeit eine azeotrope Zubereimng aus Wasser und zwei organischen Komponenten verwen¬ det, bevorzugt eine azeotrope Zubereimng aus Wasser, Dipropylenglykolmono-n-propylether und einer weiteren organischen Komponente.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 10, worin man als reinigungsaktive Flüs¬ sigkeit eine azeotrope Zubereimng aus Wasser, einem Glykolether, bevorzugt Dipropylen- glykolmono-n-propylether, und einer weiteren organischen Komponente in relativen Mengen von 90 Gew.-% : (10 - y) Gew.-% : y Gew.-% verwendet, worin y im Bereich 0 < y < 5, bevorzugt im Bereich 0 < y < 2, liegt.
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