KR970000195B1

KR970000195B1 - 세정 방법

Info

Publication number: KR970000195B1
Application number: KR1019890005929A
Authority: KR
Inventors: 헤르트라인 쿠르트
Original assignee: 셀 인터나쵸 나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이; 오노 알버어스
Priority date: 1988-05-06
Filing date: 1989-05-02
Publication date: 1997-01-06
Also published as: JP2832454B2; EP0340871A1; CA1339444C; DE68913799T2; GB8810799D0; EP0340871B1; KR900018417A; DE68913799D1; JPH01318096A; ES2051984T3

Abstract

내용 없슴.

Description

세정 방법

본 발명은 물체의 부스러기(swarf) 또는 색소의 제거, 세정, 탈지 및 탈유 방법에 관한 것이다.

금속, 플라스틱, 세라믹, 유리 또는 직물의 세정 조작은 대개 용해된 성분들 예컨대, 세제, pH-조절제, 착화제 등을 포함하는 수성계(aqueous system) 또는 용매나 용매 혼합물의, 연속적인 단일-상계(one-phase system)내에서 수행된다. 용매는 또한 용해된 성분들과 함께 사용되거나 물내 유탁액으로서 사용된다.

본 발명은 표면 장력 저하제 및 알칼리도를 증가시키는 물질이 없이, 이상(二相)계로 구성되고 그 두개의 상이 서로 이웃하는 미세하게 나눠진 형태로 존재하며 물에 혼합될 수 없는 유기 용매와 물이 9 : 1에서 1 : 9의 비율로 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 현탁액을, 물체와 접촉시킨 후, 이상(二想)계로부터 물체를 분리시키고, 이상계를 오염된 유기 용매와 물로 분리하는 것을 포함하여 구성되는, 물체의 부스러기 또는 색소의 제거, 세정, 세척, 탈지, 탈유 방법에 관한 것이다.

이상(二想)계는 두 상이 서로 혼합될 수 없고, 더욱이 서로 이웃하는 미세하게 나눠진 형태(분산된 형태)로 존재하고 일반적으로 기계적 힘에 의해 이러한 형태가 유지되는 진정한 이상(二想)계로 정의될 수 있다.

두 상들이 분산된 형태로 그들의 작용을 발휘하기 때문에, 상(相)은 적어도 특정 시간동안 그러한 형태로 유지되어야만 한다. 나중에 계(system)는 물체의 표면상에 그것의 작용을 발휘한 후 붕괴할 것이다.

조성물을 쓸모없게 하는 화합물을 포함하지 않아야만 하는 어떤 특징 조건도 물에 부과되지 않는다. 조성물은 수돗물, 증류수 또는 탈염수 같은, 다른 원(source)으로부터의 물을 포함할 수 있다. 그러나 플루오르 첨가수는 방해되지 않을 것이다.

이상계(二想系)는 하기 특허 문헌에 언급되어 왔으나, 이들 경우 언급된 계는, 계를 준(guasi-)이상계로만 만드는 첨가 상을 포함한다.

영국 특허 출원 제2,026,551호에는 기름의 표면을, 표면 장력을 저하시키고/거나 용액의 알칼리도를 증가시키는 물질의 수용액과 유기 용매를 함유하는 세정제와 접촉시키고, 세정 조작에 이어 오염된 세정제를 세정되는 물체로부터 분리시키고 유기상과 수성상으로 분리되도록 두는 것을 포함하여 구성되는, 기름으로 오염된 표면의 세정 방법이 공개되었다. 영국 특허 출원 제2,026,551호의 설명 및 실시예에 따르면 사실상 세 개의 상이 존재한다. 전체적으로 재순환 과정을 방해하는 준안전성 중간 상이 생성된다.

미합중국 특허 명세서 제4,619,706호에는 상대적으로 서로 불용성인, 수성상과 유기상으로 에톡실화된 퓨르퓨릴 알콜이나 글리콜 페놀 에테르 중 하나를 포함하여 구성된 두-상의 액체 둘 다가 공개되었다. 설명에 따르면, 에톡실화된 퓨르퓨릴 알콜은 저알칼리 농도를 갖는 수용액중에서 상당한 용해도를 갖고 더욱이 2-페녹시에탄올은 물100g에 2.69의 용해도를 갖는다. 너무 큰 용해도를 갖는 화합물은 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 없다. 그러한 게는 진정한 이상(二想)계가 아니다.

독일 연방공화국 특허 공보 제2,056,341호에는 물에 불용성인 유기 용매와 세척-활성 성분들, 아르알킬술포네이트, 포스포네이트 및 알칼리의 수용액을 포함하여 구성되는 불안정한 유탁액이 공개되었다. 유탁액은 몇분후 분해된다. 분해는 아주 느리게 계속 진행된다.

더욱이 선행 기술의 모든 계는 물의 첨가된 화합물이 유출 물제를 일으키게 한다는 단점을 갖는다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 상(相)들은 그들의 불혼화성 때문에 떨어져 있게 되고 물체 표면에 충돌하는 동안, 상들은 그들 고유의 표면장력, 즉 물의 액적은 73다인/cm(mN/초)로, 탄화수소의 액적은 약 25다인/cm(mN/초)로 오염 층상에 스트레스 장력을 발휘한다. 이것은 짧은 시간내에 두꺼운 층(특히 색소층)을 제거하는데 매우 큰 도움이 된다.

또한 작은 탄화수소 액적이 낮은 표면 장력을 유지하기 때문에, 그것은 작은 보어(bores)와 홀(holes)로부터 부서진 조각과 색소를 제거하는 것을 돕는다.

게다가 물체 표면이 이상계(二想系)와 접촉된 후, 이상계는 자발적으로, 매우 빨리, 일반적으로 약 30초 내에 붕괴되며, 분리된 계는 세정 방법에 다시 사용될 수 있다.

물에 불혼화성인 유기 용매와 물의 두 상의 분리는 양자가 밀접하게 섞여질 때 스토크의 법칙(stoke's law)을 따른다. 이것은 입자 크기가 작아질수록 분리에 필요한 시간은 더 길어진다는 것을 의미한다. 스토크의 법칙은 점성 유체내에서 작은 구(球)의 낙하 속도를 기술한다. 작은 구가 중력 작용하에서 점성 매체를 통해 낙하할 때 그것은 궁극적으로 일정한 속도를 얻는다.

여기서 a는 구의 반경이고, d₁과 d₂는 각각 구와 매체의 밀도이며, η은 점도 계수이며, g는 중력 가속도이다.

물에 불혼화성인 유기 용매는 바람직하게 비-방향족 탄화수소 및 적어도 하나의 C₈-C₁₈의 알킬기를 갖는 소량의 알킬화된 방향족의 혼합물이다.

더 바람직하게 유기 용매는 대기에서 적어도 150℃의 초기 끓는점을 갖는 비-방향족 탄화수소 액체의 85-98 중량부와 적어도 하나의 C₁₀-C₁₆의 알킬기를 갖는 적어도 하나의 알킬화된 방향족 2-15 중량부를 함유한다.

알킬화된 방향족은 알킬화된 크실렌, 톨루엔, 및 벤젠을 포함한다. 바람직한 것은 알킬벤젠, 특히 C₈-C₁₈바람직하게 C₁₀-C₁₆의 선형 알킬기를 함유하는 벤젠이다. 물론 하나의 순수한 알킬 벤젠을 적용하는 것이 가능하다. 그러한 순수한 알킬 벤젠은 다소 비싸다. 그러므로 알킬 벤젠 혼합물을 사용하는 것이 더 싸고 더 적당하다. 더욱이 혼합물들의 다른 구조에 기인하여 알킬 벤젠이 약간 다른 용해성을 보이기 때문에 그러한 혼합물을 사용하는 것이 종종 유리하다.

비-방향족 탄화수소 액체는 지방족 및/또는 환-지방족 화합물을 포함한다. 포화 탄화수소는 사실상 비-독성이므로 매우 적합하다.

비-방향족 탄화수소 액체는 대기에서 바람직하게 적어도 150℃의 초기 끓는 점을 갖는다. 그러므로, 혼합물은 다소 높은 인화점을 가질 것이다. 이것은 가열된 장치상에서도 혼합물을 안전하게 사용하는 것이 가능하다는 점에서 바람직하다. 바람직하게, 혼합물의 인화점은 적어도 55℃이다(인화점은 예컨대 잘 알려진 아벨-팬스키(Abel-Pensky) 밀폐식 방법에 의해 결정될 수 있음).

비-방향족 탄화수소 액체의 최종 끓는점은 적합하게 320℃ 이하이며, 바람직하게 끓는 범위는 180℃0-280℃ 이다.

사용할 수 있는 이상(二想)계를 제조하기 위해, 하나의 유체가 다른 것 속으로 분산되도록 물에 불혼화성인 유기 용매와 물은 밀접하게 섞여져야 한다. 이것은 펌프, 노즐/제트, 초음파, 교반기 또는 다른 장치와 같은 기계적 힘을 필요로 한다.

유기 용매와 물양의 부피비는 9 : 1-1 : 9, 더 바람직하게 3 : 1-1 : 3으로 다양할 것이다.

본 발명에 따른 방법에 사용되는 노즐은 어떠한 종류, 예컨대 잘 알려진 폴리우레탄 제조에 사용되는 것일 것이다. 세정될 물체는 저장기내에 간단하게 매달릴 수 있는데, 바로 제조된 이상(二想)계의 흐름이, 물체를 향하게 되어 그것의 세정작용을 발휘하고, 그후 이상(二想)계는 붕괴되고 저장기내에 두 층을 형성한다. 저장기로부터 두 층을 따라낸 후 그 성분은 다시 사용될 수 있다.

다른 방법은 두-상(相)이 저장기내에 놓이는 한편 저장기내에 세정될 물체를 침지시키는 것으로 구성된다. 초음파 진동이 예컨대 저장기 내벽상에 놓인 적합한 수단에 의해 저장기 유체내에 발생된다. 이에 의해 두-상은 물체가 매달려 있는 곳에서 밀접하게 섞이게 된다. 초음파 진동이 멈추자마자 이상계(二想系)는 붕괴한다. 물체를 저장기로부터 빼내어 헹구어준다. 저장기는 여러번 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 10℃-80℃, 바람직하게 20℃-60℃ 온도에서 수행될 수 있다.

[실시예]

오일, 지방, 쇠 부스러기, 깨진 부스러기, 색소등으로 오염된 모든 종류의 물체를, 차가운 쉘(Shell) 세정제인 UKR A 151과 물로 구성되는 이상계의 작용을 받게 한다. 이상계(二想系)는 노즐내 밀접한 혼합과정 또는 초음파에 의해 얻어진 두 상의 분산된 혼합물이다.

시스템은 충분한 압력, 때때로 고압력하에서 분무, 침지-분무되거나 침지상태 초음파 진동하에 놓인다. 쉘 UKR A 151은 93% 부피의 쉘졸(Shellsol) D60(180-190℃의 초기 끓는점과 200-220℃의 최종 끓는점을 가진 지방족 탄화수소) 및 7% 부피의 도반(Dobane) 45(주로 C₁₄와 C₁₅의 알킬기를 가진 선형 알킬 벤젠 혼합물)의 혼합물로 구성된다.

표에서 작용 조건과 여러 가지 방법으로 얻은 결과들이 주어진다:

차가운 세정제(쉘 UKR A 151), 물내 분산으로 얻은 세정 결과

Claims

표면 장력 저하제 및 알칼리도를 증가시키는 물질이 없이, 이상계(二想系)로 구성되고 두 상(相)이 서로 이웃하는 미세하게 나눠진 형태로 존재하며 물에 불혼화성인 유기 용매와 물이 9 : 1에서 1 : 9의 비율로 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 현탁액을, 물체와 접촉시킨 후, 이상계(二想系)로부터 물체를 분리시키고, 이상계(二想系)를 오염된 유기 용매와 물로 분리하는 것을 포함하여 구성되는 물체의 부스러기 또는 색소의 제거, 세정, 세척, 탈지, 탈유 방법.
제1항에 있어서, 이상계(二想系)가 이상계(二想系)의 본질을 파괴하는 첨가 물질이 수반되지 않는 물과 물에 불혼화성인 탄화수소 용매를 포함하여 구성되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이상계(二想系)가 물에 불혼화성인 탄화수소 용매와 수돗물, 증류수 또는 탈염수를 포함하여 구성되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 유기 용매가 비-방향족 탄화수소와 하나이상의 C₈-C₁₈의 알킬기를 함유하는 소량의 알킬화된 방향족을 포함하여 구성되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 이상계(二想系)가 유기 용매와 물층으로 1분 내에 분리되도록 하는 방법.
제5항에 있어서, 준 안전성 중간층의 부재를 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 이상계(二想系)가 한 유체의 다른 유체내의 분산된 형태로 유지되는 방법.
제7항에 있어서, 분산을 유지하기 위해 기계적 힘이 적용하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 처리된 물체를 물로 헹구는 방법.