NO148454B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive tiazolidin-dionderivater - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved korrosjonsbeskyttelse, belegning og rensning av overflaten av roterende sylinderformede legemer såsom valser og sylindere

og anordning til utførelse av fremgangsmåten.

Som kjent kan man oppnå en høy grad

av korrosjonsbeskyttelse av et metall eller

en metallegering ved å gjøre metallet elektrisk negativt i forhold til elektrolytten

omkring. Dette er prinsippet for katodisk

korrosj onsbeskyttelse. Potensialdifferensen

kan oppnåes f. eks. ved en ytre spennings-kilde og en mer eller mindre permanent

anode, som f. eks. hvor et nedgravd rør

blir beskyttet. Vanligvis antaes at størrel-sen av potensialdifferansen mellom metall

og det tilstøtende væskeskikt er bestem-mende for den grad av beskyttelse som.

blir oppnådd. En jevn beskyttelse over overflaten betyr dermed en jevn potensialdif -

feranse, hvilket igjen betyr en jevn strøm-tetthet over overflaten. <1>

Jevn strømtetthet over overflaten er

ikke alltid lett å oppnå. Strømtettheten er

bl. a. beroende av anodens plasering. Ved

katodisk beskyttelse åv rør, som nevnt, kan

anodene fordeles nærmest med ubegrenset

frihet, og det er ingen vanskeligheter med

å oppnå jevn strømtetthet, i hvert fall ikke

så lenge jordens ledningsevne er noenlunde

jevn. Skal man imidlertid beskytte utsiden

av en båt, blir anodene i alminnelighet for-delt langs skipssiden, hvorved strømtett-heten nærmest anoden blir meget større

enn lenger borte fra den.

En roterende sylinder som er delvis

væskeberørt slik som vist på fig. 1, kan

ikke uten videre korrosj onsbeskyttes efter

det kjente katodiske prinsipp, idet man

bare kan bringe en elektrisk strøm til å

passere gjennom den del av sylinderen som er neddykket i væske. Slike sylindre 1 brukes f. eks. til utkrystallisering av faste

stoffer av en oppløsning 2. Sylinderen er varm, væsken damper av overflaten 3, og tørrstoffet 5 skrapes av sylinderen med sjabre 4. Et tilsvarende problem opptrer hvis man vil bruke katodisk beskyttelse på tørkesylindre for papir. Fig. 2 viser hvorledes papir 12 og filt 11 kommer inn og ut på en Yankeesylinder 10, som er å oppfatte som en meget enkel papirmaskin. Papiret har ved inngangen en fuktighet omkring 50 pst., og sylinderen vil korrodere på det

parti hvor papiret er våtest. Korrosjons-hastigheten er bl. a. avhengig av saltinn-holdet i vannet.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved korrosjonsbeskyttelse, belegning og/eller rensing av overflaten av roterende, sylinderformede legemer, såsom valser og sylindre som påføres elektrolytt over en del av sin overflate, særlig tørke-sylindre ved papirmaskiner, hvorved valseflaten under rotasjon på et sted i sin bane hvor den er i kontakt med en elektrolytt, påføres en fortrinsvis negativ, elektrisk ladning ved en strømimpuls. Ifølge oppfin-nelsen påføres den elektriske ladning ved at der ved den ytre overflate av valsen anordnes en eller flere elektroder som via en elektrolytt står i elektrisk ledende forbindelse med valseoverflaten, hvorved valseoverflaten gjøres katodisk eller anodisk efter ønske.

Fremgangsmåten er særlig fordelaktig! ved tørkesylindre for papirmaskiner, spesi- I elt Yankeesylindre, hvor der anordnes en elektrode ved sylinderoverflaten på det stykket som ligger mellom papirbanens av-løp fra og påløp på sylinderflaten. Der an-vendes en elektrode som rager over minst den sylinderbredde som under drift er i kontakt med papir, idet elektroden fortrinsvis er omgitt av en i hovedsaken skålformet beholder som med sin åpning er anordnet væsketett mot sylinderoverflaten, gjennom hvilken beholder der føres en passende elektrolytt.

Ved foreliggende fremgangsmåte anordnes en anode enten på partiet hvor papir og filt kommer inn i våt tilstand, f. eks. mellom de to pressvalser 16 (fig. 2), eller fortrinsvis på sylinderens tørre parti, f. eks. mellom to av sjaberne 13 (sjabernes oppgave på en papirmaskin er å skrape av papirrester og mulige korrosj onsprodukter av sylinderen).

Som kjent kan det elektrolytiske dob-beltlag mellom en metalloverflate og den tilgrensende elektrolytt oppfattes som en kondensator C parallellkoblet en ulineær motstand slik som vist på fig. 4, e,. i skje-maet er en konstant spenning som simu-lerer likevektspotensialet mellom vedkom-mende metall og elektrolytt og i] er overspenningen. r) er tilnærmet gitt ved Tafels ligning:

hvor a og b er konstanter og iM er strømtett-heten på metalloverflaten. På ekvivalent-skjemaet på fig. 4 svarer iM til strømstyrken gjennom motstanden, idet i(. = 0 efter at kondensatoren er oppladet. Setter vi nå den samlede strømstyrke fåes

Efter denne ligning blir overspennin-gens forløp efter strømpåsetning h.h.v.

strømbrudd i prinsippet som vist på fig. 4. Man ser at overspenningen blir stående på overflaten en tid efter at strømmen er brutt, hvilket igjen betyr at metallover-

flaten er korrosj onsbeskyttet en tid efter strømbrudd. Denne «eftervirkningstid» er i første omgang avhengig av den benyttede strømtetthet, dessuten, som det fremgår av differensialligningen ovenfor, av kon-stantene a og b og dobbeltlagkapasiteten C. Målte verdier på disse størrelser viser at man i en nøytral elektrolytt som 0,2 —

I pst. NaCl i vann oppnår korrosjonsbeskyttelse i ca. 60 sek. efter strømbrudd ved en strømtetthet på ca. 0,1 amp/cm2. En egnet ladning for korrosjonsbeskyttelse ligger i området 0,1—10 mcoulomb/cms overflate pr. omdreining idet tiden for polariseringen avpasses efter forholdene og ligger i prak-sis i området 0,1—0,01 sek.

Når der på den i fig. 2 skjematisk viste Yankeesylinder anordnes en anode 17, f. eks. av platina, som presses opp mot filten II mellom de to pressvalser 16 slik at strøm-men passerer våt filt og vått papir, vil hele sylinderen 10 være korrosj onsbeskyttet. Strømtettheten må avpasses efter sylinderhastigheten, sylindermaterialet og den vir-kende elektrolytt. En tilsvarende korrosjonsbeskyttelse oppstår hvis anoden 14 plasseres på sylinderens tørre parti mellom de to sjabre 13 hvilket også er vist på fig. 2. Den praktiske anodekonstruksion kan f. eks. løses som antydet på fig. 3. Klossen 21 er her av et eller annet elektrisk isolerende materiale. 22 er anoden. Den kan være av Pt, grafitt, bly eller annet materiale som er noenlunde resistent mot anodisk belastning. Mellom anode 22 og sylinder 25 presses det frem vann 23, 24 med tilstrekkelig elektrisk ledningsevne, slik at strøm kan passere mellom dem og etablere et elektrolytisk dobbeltskikt på sylinderflaten. Hvis sylinderen er varm, damper riktignok vannet av den slik at den er tørr utenfor klossen 21. Det viser seg imidlertid at man fortsatt kan måle en overspenning på sylinderoverflaten på det sted hvor det våte papir og filt kommer inn på sylinderen, eller på et hvilket som helst annet sted hvor sylinderen er fuktig og potensialmåling er mulig. Årsaken til dette forhold er foreløpig ikke helt klart. Siden dobbeltskiktet er knyttet til en elektrolytt, er det vanskelig å forestille seg hvorledes det fortsatt kan bestå når elektrolytten er fordampet. Man kan gjette på at den tilsynelatende tørre sylinderflate fortsatt er dekket av et lag vannmolekyler. Man kan også anta at dob-beltlaget oppstår mellom metallet og et tynt lag metalloxyd, eller at der skjer en ionevandring i oxydskiktet slik at likevektspotensialet endres.

Hvis sylinderen er befengt med et oxyd-lag, vil dette under visse forhold løses opp ved den katodiske belastning. En sylinder av f. eks. stål eller støpejern vil normalt være overtrukket av et lag rust hvor jernet opptrer treverdig og er uoppløselig i vann. Ved katodisk belastning reduseres treverdig jern til toverdig jern som er oppløselig i anodevannet og som følgelig føres bort med dette. Efter en tids drift vil derfor en slik sylinder bli renset for rust.

Den primære elektrokjemiske reaksjon på sylinderen er H2-utvikling. Hydrogenet løsner fastbrente papirrester fra sylinderen og de føres videre bort med anodevannet. Denne aksjon er av stor betydning for en ren sylinderoverflate, idet fiber og papirrester ikke alltid kan fjernes med de van-lige sjabre.

Bruker man en passende metallelek-trolytt i stedet for vann mellom sylinder og anode, kan sylinderen belegges elektrolyt-tisk med et metallag mer korrosj onsresi-stent enn grunnmaterialet. Dekklaget kan gjøres meget tynt, det kan pålegges under drift av sylinderen og mulig slitasje, av-flassing eller lignende kan repareres under drift.

Ved å gjøre sylinderen 25 til anode i strømkretsen vist på fig. 3 og benytte en passende elektrolytt og strømtetthet, kan man oppnå en elektrolytisk polering av sylinderoverflaten. Ved å avpasse elektrolytt og strømtetthet kan sylinderen på denne måte også korrosjonsbeskyttes anodisk, dvs. at overflaten passiviseres.

I en papirfabrikk ble der ved produk-sjon av maskinglattet papir anvendt en Yankeesylinder med en diameter på 500 cm og en bredde på 520 cm. Den maksimale periferihastighet var 250 m/min., svarende til en omdreiningstid på 4,7 sek. Ved denne Yankeesylinder hadde man store problemer med stadige og alvorlige korrosj onsangrep. I korrodert tilstand nedsettes varmegjen-nomgangstallet mellom sylinder og papir, slik at tørkekapasiteten faller. Dette fører til at sylinderhastigheten må reduseres og produksjonen faller tilsvarende. Videre vil det papir som fremstilles med en korrodert sylinder, være matt i overflaten, hvilket gjør det mindre salgbart. Ved denne Yankeesylinder hadde man innarbeidet den rutine å slipe den to ganger i året. På denne måte lyktes det å opprettholde en noenlunde tilfredsstillende papirkvalitet og pro-duksjon i ca. en måned efter sliping. Efter denne tid falt papirkvaliteten og produksjonen gradvis inntil ny slipning fem må-neder senere.

På denne Yankeevalse ble der montert en pariseringsanordning ifølge oppfinnel-

sen, mellom annen og tredje sjaber regnet ovenfra. Anoden i denne anordning besto av en 5 x 500 cm lang titanplate dekket med tynt platinablikk. Anoden var anordnet i en seng av glassfiberarmert epoxyd som isolerte den elektrisk fra den bærende stål-bjelke. Som elektrolytt ble benyttet fa-brikkvannet tilsatt små mengder natrium-klorid.

I de forløpne 2y2 år efter at den katodiske polarisering ble gjennomført, har sylinderen ikke vært slipt. Den har frem-deles en skinnende metallisk overflate og produserer et papir med høyere overflate-glans enn maskinen har kunnet gjøre tid-ligere. Man har observert at den katodiske polarisering ved siden av å være en effek-tiv rustbeskytter, også holder sylinderen ren for fyllstoffer og fiberrester. Ved et par anledninger ble polarisasjonsenheten kob-let fra sylinderen for eftersyn. Efter ca. 1 døgns drift ble sylinderen merkbart mør-kere og papiroverflaten ble dårligere. Efter 2 døgn måtte sylinderhastigheten reduseres og efter 6 døgn var papiret så dårlig at man anså det for vanskelig å avsette det til full pris.

Efter en slik kortere periode uten katodisk polarisering og med begynnende kor-rodering av overflaten, kunne effekten av den katodiske reduksjon straks iakttaes når enheten igjen ble satt i drift. Rusten ble borte og den skinnende metalliske overflaten kom igjen efter 2—3 døgns sam-menhengende drift.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte ved korrosjonsbeskyttelse, belegning og/eller rensning av overflaten av roterende, sylinderformede legemer, såsom valser og sylindre, som på-føres elektrolytt over en del av sin overflate, særlig tørkesylindre ved papirmaskiner, karakterisert ved at valseflaten under rotasjon på et sted i sin bane hvor den er i kontakt med en elektrolytt, på-føres en fortrinsvis negativ, elektrisk ladning ved en strømimpuls.

2. Anordning til utførelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, karakterisert ved at der ved den ytre overflate av valsen er anordnet en eller flere elektroder som via en elektrolytt står i elektrisk ledende forbindelse med valseoverflaten, hvorved valseoverflaten kan gjøres katodisk eller anodisk efter ønske.

3. Anordning ifølge påstand 2, karakterisert ved at der ved tørke-sylindrene på en papirmaskin er anordnet en elektrode ved sylinderoverflaten på det stykket som ligger mellom papirbanens av-løp fra og påløp på sylinderflaten.

4. Anordning ifølge påstand 2 eller 3, karakterisert ved at den innbefat-ter en elektrode som rager over minst den sylinderbredde som under drift er i kontakt med papir, idet elektroden er omgitt av en i hovedsaken skålformet beholder som med sin åpning er anordnet væsketett mot sylinderoverflaten, gjennom hvilken beholder der føres en passende elektrolytt.