NO129409B - - Google Patents

Description

Avtrekkbart beisemateriale.

Oppfinnelsen angår- avtrekkbare materialer for anvendelse ved beising.

Det har hittil vært vanlig å anvende en neddykking ved beis-

ing av stålmaterialer for å fjerne glødeskall og gjøre materialene rustsikre (herefter ganske enkelt betegnet som "beising"). Ned-dykkingen ved beisingen krever imidlertid i praksis, selv om ingen vesentlige problemer oppstår dersom det materiale som skal behandles har en liten størrelse, et stort rom og en stor mengde behandlingsoppløsning, og omkostningene ved behandlingen blir der-

for meget høye dersom det materiale som skal behandles er av stor størrelse. En sprøyteprosess er også blitt anvendt for beising,

men i dette tilfelle må på grunn av den utilstrekkelige mengde og tørking av en beisemiddeloppløsning denne gjentatte ganger på-

sproytes for ;a;tven; tilstrekkelig .-mengde,.,av beiseraiddelopplbsHingen skal hefte til det materiale som skal behandles, og dessuten er selve arbeidet møysommelig. Det er også blitt anvendt en fremgangsmåte hvorved en beisemiddelopplosning i form -av en pasta med et tilsatt pulverformig organisk eller uorganisk fortykningsmiddel belegges på overflaten av en stålplate, men denne fremgangsmåte er beheftet med den ulempe at fjernelsen av fortykningsmidlet fra den behandlede overflate efter behandlingen er . tidkrevende, og omstendelig Norsk patentskrift nr. 1+5-198 angår''en 'fremgangsmate -til rens-ning av metalloverflater,- hvor' "det benyttes' et rensemiddel inneholdende et rustopplosende stoff, som fosfor syre, og/eller et olje-opplbsende stoff, som. alkohol, og et adsprberende stoff som er spesi-fisert som leire, leirjord, kiselgur, bentonitt, talkum eller fluss-spatpulver psv. Rensemidlet ifolge'det hor<;>ske patentskrift kan dessuten inneholde et;opplbst/metallsalt, som jernfosfat, som ved efterfolgende tilsetning av oljeopplosningsmidlet utfelles i findelt tilstand. Efter påforing og torking'av rensemidlet .på. metallover--. flaten, fåes på denne et lost klebende, pulverformet eller mer eller mindre skjell-lignende og oppstykket skikt. Torkingen utfores fortrinnsvis i en torkeovn', og det usammenhengende 'skikt kan'da under torkingen allerede delvis falle av av seg seiv.' Resten må fjernes' mekanisk, f.eks. med en pensel eller en borste etc. Også med"dette kjente produkt må en torking utfores for at det- skal dannes:et • skikt. Dette skikt er imidlertid ikke sammenhengende og lar seg ikke ganske enkelt trekke av fra den behandlede metalloverflate.

Britisk patentskrift nr.78lll7 angår et gelformig produkt for rensing av metallgjenstander og som omfatter en sterk mineralsyre,

en kolloidal leire (f.eks. bentonitt) og en polyvinylalkoholharpiks (som filmdannende materiale-)-. - Det k jente-produkt"kan dessuten inneholde et reduksjonsmiddel, fortrinnsvis toverdig tinnklorid, og eh mot angrep på metallet virkende, inhibitor., fortrinnsvis antimonoxyd. Dette produkt danner i lopet av noen timer efter at det er blitt påfort på den metallover f late. som., skal renses, en film-som kan plukkes av ved hjelp av en kniv.eller lignende. Derefter-vaskes den behandlede overflate med vann, borstes <p>g vaskes.igjen med rikelige mengder vann. Det kjente produkt er. beheftet med .den ulempe at det er avhengig av en inntbrking for at..polyvinylalkohplharpiksen skal. kunne danne en film, og de ved angrep.ay syren-dannede metallfor-• bindelser må absorberes av det påfbrte produkt eller blir tilbake på metalloverflaten. Filmen er dessuten ikke så lett avtrekkbar.og

sammenhengende som onskelig.

Fra Das nr. 1 160 269 er det kjent å anvende overflateaktive midler i beisematerialer.

Det tas ved oppfinnelsen forst og fremst sikte på å tilveie-bringe et beisemateriale som gjor det mulig å oppnå en fullstendig beising ganske ,enkelt ved å påfore materialet direkte på overflaten av et materiale som skal,behandles, og ved fra overflaten å rive av midlet som da har form av en avtrekkbar film på grunn av kjemisk forandring, idet det ikke er nodvendig med noen efterfblgende vask-ing med vann, nøytralisering og antirustbehandling, hvorved omkostningene ved behandlingen kan nedsettes.

Det tilveiebringes ifblge oppfinnelsen et avtrekkbart beisemateriale, omfattende et filmdannende materiale, en flytende eller fast syre og eventuelt et inntrengningsmiddel, et opplosningsfremmende middel og/eller en inhibitor, og beisematerialeter særpreget ved at det filmdannende materiale i det vesentlige består av natriumalginat eller natriumalginat og gelatin og at beisematerialet dessuten inneholder stivelse og/eller minst ett av de for bruk i beisematerialer i og for seg kjente materialer bentonitt, talkum, pulverformig siliciumdioxyd og pulverformig aktivt terra alba, og eventuelt en vannopplbselig harpiks og/eller et tixotropt middel.

Det foreliggende beisemateriale er egnet for anvendelse i forbindelse med skip, store tanker, broer og andre stålkonstruk-sjoner.

Ved fremstillingen av beisematerialet ifblge oppfinnelsen blandes som hovedbestanddeler natriumalginat som kan gelatineres i form av jernalginat ved omsetning med det jernsalt som dannes ved reaksjonen mellom syren i materialet og jernet på overflaten av det materiale som skal behandles, og gelatin som hurtig kan gelatineres når materialets pH oker til 3 - 5 ved omsetningen mellom syren og jern, for å gjore materialet filmdannende, og derefter tilsettes ett eller flere av stivelse, en vannopplbselig syntetisk harpiks, bentonitt, talkum, pulverformig siliciumdioxyd eller pulverformig aktivt terra alba til den dannede blanding for fremstilling av basen for materialet. Derefter tilsettes en flytende eller pulverformig fast syre og et inntrengningsmiddel til basis-materialet og eventuelt et middel som er istand til å fremme opp-løsningen av jernet.

Som angitt ovenfor reagerer natriumalginatet i materialet

med det jernsalt som dannes ved reaksjonen mellom den i materialet tilstedeværende syre og jernet på overflaten av det materiale som skal behandles, under dannelse av jernalginat, hvorved materialet gelatineres. På lignende måte gelatineres gelatin hurtig når materialets surhet når en pH av 3 - 4 på grunn av reaksjonen mellom syren og jernet.

Natriumalginatet begynner å gelatinere i oppløst form ved

en pH av 3 eller derunder og i nærvær av Fe"^<+->ioner, mens gelatinet begynner å gelatinere ved en pH av 3 - 5. Når derfor materialet inneholdende disse forbindelser påføres den overflate som skal behandles, gelatinerer jernalginatet og gelatinet i den angitte rekkefølge, hvorved stivelsen, den vannoppløselige harpiks, bentonitten, talkumet, det pulverformige silisiumdioxyd og det pulverformige aktive terra alba i materialet bindes og materialet danner en sterkt vedheftende film. Disse filmdannende materialer inneholder en flytende syre og har en varig rustfjernelsesvirkning overfor den overflate som skal behandles i lengre tid (3-4 timer).

Når beisingen er på det nærmeste ferdig, dannes en kontinuerlig film med høy rivstyrke på grunn av fordampning av vann fra materialet og gelatineringen og sammenbindingen av de ovenfor angitte bestanddeler. Ved avrivning av filmen fjernes derfor rusten fullstendig fra den overflate som skal behandles, og beisingen er ferdig. Det anvendte inntrengningsmiddel bevirker at en flytende syre hurtig trenger dypt inn i rusten efter at materialet er blitt påført den overflate som skal behandles, og det oppløs-ningsfremmende middel anvendes for å fremme jernets oppløsning av syren ved reduksjonen av de i den flytende syre under beisingen dannede treverdige jernioner til toverdige jernioner. Begge disse midler påskynder rustfjernelsesvirkningen.

Efter påføringen av det foreliggende materiale på en rustet overflate av et stålmateriale dannes først jernalginat på grunn av syren som virker rustfjernende ved at den oppløser rusten, og sam-tidig stiger materialets pH gradvis slik at materialet danner en film som ved tørking blir halvfast. Denne film kan lett rives av fra den overflate som skal behandles. Filmen rives av når beisingen er ferdig, og det kan da oppnåes en ren, rustfri, metallisk overflate. Det påforte materiale bor holdes på overflaten i ca. 2-3 timer for å danne en avtrekkbar film.

Eksempel 1

Et onsket materiale i form av en pasta ble fremstilt ved forst å opplbse gelatin i den til 50 - 60°C oppvarmede fosforsyreopplos-ning, hvorefter de andre bestanddeler ble tilsatt under omroring.

Handelstilgjengelig "AG Gum" (pasta med natriumalginat) kan anvendes istedenfor natriumalginat. Gelatinen, stivelsen og fosfor-syren kan være av handelskvalitet, men med den hbyeste kjemiske renhet. Det ikke-ioniske overflateaktive middel kan også være av vanlig handelskvalitet.

Eksempel 2

I de ovenstående materialer 2, 3 og h var natriumalginatet

det samme som det i materiale 1 angitte handelstilgjengelige produkt. Som pulverformig siliciumdioxyd anvendes fortrinnsvis et som er kolloidalt og amorft og med et overflateareal av ca. 200 + - 50 m ?/g, som "NIPSIL VN-3" eller "AEROSIL". De andre bestanddeler kan være de handelstilgjengelige produkter med den hbyeste kvalitet for kjemisk anvendelse.

Et materiale i form av en pasta ble fremstilt ved tilsetning

av bestanddelene til den angitte syreopplosning under omroring.

Eksempel

Fra bestanddelene i materialene 5 og 6 kan det fremstilles onskede materialer på den samme måte som i forbindelse med materialene 2 - h. Bestanddelenes kvalitetsgrader var de samme som for bestanddelene i de tidligere materialer. For det pulverformige aktive terra alba i materiale 6 kan f.eks. "GALEON EARTH" (kiselgur) anvendes.

Eksempel 4

De ovenfor angitte bestanddeler ble blandet og homogent findelt i en mølle for fremstilling av et materiale. Materialet ble anvendt i form av en pasta ved å sette 40 - 80 vektdeler vann til dette før anvendelsen. Ultrafosforsyren er en polymerisert fosfor-syre med den generelle formel (xH20)P20^, hvor x er større enn 0, men mindre enn 1. Foruten den ovenfor angitte polymeriserte fos-forsyre kan også polyfosforsyrer med formelen Hn+2Pn°3n+l' ^vor n er 2, 3, 4 eller 5, anvendes. Det sure ammoniumfluorid fremmer syrens oppløsende virkning på jernet. Det ikke-ioniske overflateaktive middel kan være pulverformig, f.eks. "SOLGEN 50" eller "70" (sorbitanmonostearat).

Eksempel 5

De ovenfor angitte bestanddeler ble blandet og malt på samme måte som i forbindelse med materiale 7 for fremstilling av et materiale. Dette ble anvendt ved tilsetning av 40 - 80 vektdeler vann under omrøring. Tinnionene ble tilsatt for å fremme oppløs-ningen av jernet, og metallisk tinn, toverdig tinnoxyd og toverdig tinnsulfat kan også anvendes foruten det ovenfor angitte toverdige tinnklorid.

Materialene 7 og 8 som er pulverformige, er fordelaktige for lagring og transport og er særpreget ved at de er av den type som anvendes under tilsetning av vann.

De ståloverflater som ble beiset med materialene 5, 6, 7 og 8, var særpregede ved at de ikke trengte efterbehandliger, som nøytra-lisering og rustsikkerhetsbehandling, og er fordelaktige ved at de ikke utsettes for rust i en så lang tid som ca. 7 dager efter beisingen selv ved henstand i luft ved en temperatur av 20°C og en relativ fuktighet av 75%, og overflatene kan dessuten males med godt resultat efter beisingen.

Materialene basert på de ovenfor angitte materialer 1, 2, 3 og 4 ble med en pensel adskilt påført i en tykkelse av 2 - 3 mm på overflaten av hhv. en 6 mm og en 12 mm tykk stålplate med glødeskall over hele overflaten og fikk henstå i 2 - 3 timer ved vanlig temperatur. De på denne måte påførte materialer dannet alle en halvfast film. Den kontinuerlige film kunne lett rives av som et helt stykke, og det ble dannet en ren metalloverflate på stålplaten. Overflaten ble vasket med vann, nøytralisert og rustsikkerhetsbehandlet med en 1 vekt% vandig natriumnitrittoppløsning, lagret innendørs i 3 dager og malt med en maling av epoxytypen. Efter at malingen hadde tørket, fikk metallplaten henstå utendørs i 1 år, og den malte over-flates tilstand var tilfredsstillende, og det kunne ikke iakttaes noen forskjell mellom denne og overflaten til en stålplate som var blitt polert ved sandblåsing og malt.

Materialer basert på materialene 5, 6, 7 og 8 ble på samme måte som materialene basert på materialene 1, 2, 3 og 4, adskilt påført en 12 mm tykk stålplate med glødeskall over hele overflaten, og det ble på lignende måte oppnådd en ren metalloverflate.

Den beisede overflate ble derefter ganske enkelt tørket med en ren klut, malt med en maling omfattende en alkydharpiks, gummi-klorid og en epoxyharpiks eller en kulltjæreepoxyharpiks som hoved-bindemiddel, tørket i 7 dager og prøvet for å undersøke malingens vedheftningsstyrke ved tverr-skjær-metoden. Resultatet var at malingen ikke flaket av fra noen stålplate. Den malte overflate ble dessuten neddykket i 3% saltvann i 3 måneder og sprøytet i 1 måned med 5% saltvann, og det kunne ikke iakttaes noen forskjell mellom denne og overflaten til en stålplate som var blitt behandlet ved sandblåsing og malt.

De ovenfor angitte materialer ble alle fremstilt ved å blande de forskjellige spesielt angitte bestanddeler i mengder som representerte det matematiske gjennomsnitt mellom de minste og høyeste mengder av de forskjellige spesielt angitte bestanddeler.

Det kan i de foreliggende avtrekkbare beisematerialer også anvendes en vannoppløselig harpiks, et tixotropt middel og en inhibitor.

Den vannoppløselige harpiks øker den innvendige vedheftning i den gelatinerte film og forbedrer derved filmens rivstyrke og fremmer dannelsen av en kontinuerlig film. Som vannoppløselig harpiks kan f.eks. anvendes polyamid, metylcellulose, natriuracar-boxy-metylcellulose, alkydharpiks, fenolisk harpiks, melaminhar-piks og acrylharpiks.

Det eventuelle tixotrope middel anvendes for å regulere materialets flytbarhet, og et tixotropt middel som f.eks. "Aerosil" kan tilsettes i en mengde av 1-5 vekt%.

Den eventuelt anvendte inhibitor tilsettes for å hindre en unødvendig sterk korrosjon av substratet efter fjernelsen av rusten, og dersom f.eks. saltsyre anvendes i de foreliggende beisematerialer, kan f.eks. inhibitoren tilsettes

i en mengde av 0,05 - 0,1 vekt%.

Claims (1)

1. Avtrekkbart beisemateriale, omfattende et filmdannende materiale, en flytende eller fast syre og eventuelt et inntrengningsmiddel, et opplosningsfremmende middel og/eller en inhibitor, karakterisert ved at det filmdannende materiale i det vesentlige består av natriumalginat eller natriumalginat og gelatin og at beisematerialet dessuten inneholder stivelse og/eller minst ett av de for bruk i beisematerialer i og for seg kjente materialer bentonitt, talkum, pulverformig siliciumdioxyd og pulverformig aktivt terra alba, og eventuelt en vannopploselig harpiks og/eller et tixotropt niiddo L.