NO161555B - Anordning for aa behandle vann som inneholder kalsiumkarbonat samt anlegg som utnytter saadan anordning. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av spesielt rene jern- og ståloverflater.

Spesielt rene jern- og ståloverflater kreves

i emaljeindustrien, fordi bare metallisk lyse, smussfrie overflater muliggjør å utkoble feil i overflatebehandlingen under sterkt automatisert drift. Rustede overflater muliggjør ikke å iakt-ta typer av mulige forurensninger, som forstyr-rende salter eller fettrester, hvorved resultatet av emaljeringen kan bli dårlig.

Grunnlagene ved overflatebehandling av

metaller er angitt av arbeider av W. Machu. Således omtaler W. Machu i «Oberflåchenvorbe-handlung von Eisen- und Nichteisenmetallen», Leipzig, 1957, side 43 at ved emaljering opptrer en avflassing når det er gått foran uegnede renseforholdsregler. Også i boken «Die Phosphatier-ung», Weinheim, 1950, påviser W. Machu betyd-ningen av renseforholdsregler før emaljeringen (sml. side 172 og 276). Generelle henvisninger til renseforholdsregler av metalloverflater før vide-

reforarbeidelse finner man i boken «Metallische tjberziige» (W. Machu, Leipzig, 1943).

Spesielle midler til overflaterensning av metaller er omtalt i forskjellige patentskrifter. Således omtales i tysk patent nr. 1 106 907 et flyt-ende, skumfattig spylemiddel til rensning av metalldeler, idet spylemidlet også inneholder forskjellige polyalkoksyforbindelser. Ifølge tysk patent nr. 1 123 176. er det kjent en vandig løsning til blankbeising av jern- og ståldeler. Denne oppløsning inneholder syrer, kolloidalt svovel, cyanider og eventuelt polyalkoksyforbindelser. Også i U.S. patent nr. 2 847 384 omtales en blanding av polyalkoksyforbindelser, som uten å vir-ke korroderende renser metalloverflatene. Også ifølge U.S. patent nr. 3 101 374 er det kjent en overflateaktiv virkning av polyalkoksyforbindelser. Sveitsisk patent nr. 399 124 omtaler et for rustfritt stål egnet kjemisk rensemiddel, som består av saltsyre, salpetersyre og polyalkoksyforbindelser.

De i de nevnte patenter omtalte rensemidler har den ulempe at det ikke er mulig med noen optimal tilpasning av rensevirkningen til en i forskjellige fremgangsmåtetrinn gjennomført overflatebehandling.

Denne ulempe ved de nevnte rensemidler virker spesielt ved metalloverflater som senere skal emaljeres. Rensningen av metalldeler til derpåfølgende emaljering foregår nemlig alltid ved hjelp av en flertrinns rensefremgangsmåte i forskjellige bad.

Ifølge teknikkens stand ble det for forbe-handling før emaljeringen anvendt følgende fremgangsmåtetrinn: 1) Alkalisk avfetting for å fjerne valse- og konserveringsoljer og metallavrivet fra dyptrek-keprosessen. 2) Spyling med vann for å fjerne alkaliene. 3) Sur beising for fjerne skorper, rust eller valsehud, samt for overflateoppruing. Da ved beisingen ofte porer eller innvalsede olj er ester som er dekket med rust vil frilegges, settes det emulgatorer til beisebadet for etteravfetting. 4) Spyling med vann for å fjerne det sure beisemiddel. 5) Nøytralisering av de fra beisesyren inn-førte syremengder ved hjelp av sterke alkaliske oppløsninger, som delvis inneholder fosfater. Denne nøytralisering er spesielt viktig når den tilknyttede dekaperingsprosess foretas med cya-nidoppløsning. 6) Dekapering vil si fjerning av de ved over-gangen fra surt til alkalisk område opptredende hydrolyseprodukter fra jernsaltet på overflaten ved hjelp av sterke alkaliske oppløsninger som inneholder kompleksdannere som aminooksy-karbonsyre eller cyanid.

7) Spyling med vann.

8) Passivering med nitritholdige oppløsnin-ger for å oppnå rustfri tørking av metalloverflatene.

9) Tørking.

På tross av disse forholdsregler viser de således behandlede metalloverflater anløpsfarver eller rustan tydninger av forskjellig grad. Dette gjelder spesielt for sprøytefremgangsmåten i lukkede automatiske anlegg. Det nybeisede ma-terial er utsatt spesielt for dampene i sprøyte-tunnelen, hvorved det oppstår et rustangrep som bare ved relativt høy konsentrasjon av dekape-ringsmidlet og for det meste ufullstendig kan unngås. Det samme gjelder for de ved veksling fra surt til alkalisk medium opptredende hydrolyseprodukter. Dessuten forstyrres skumutviklin-gen av de ved beiseoppløsningen tilsatte emulgatorer, spesielt i sprøytefremgangsmåten. Ved svakere skummede emulgatorer forstyrrer generelt iden for det meste irreversible «opptrekning» av emulgatorene på metalloverflatene, hvorved fluktningen i den etterfølgende emalje-ringsprosess blir ufullstendig.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte til frembringelse av spesielt rene, metallisk lyse jern- og ståloverflater ved alkalisk av-fettning, sur beising under tilsetning av polyoksyalkylenforbindelser, nøytralisering, dekapering

og passivering, og fremgangsmåten er karakterisert ved kombinasjonen av følgende trekk:

a) at det som tilsetning til den sure beise-oppløsning anvendes oksetylerte polyoksypropylenforbindelser med molekylvekt mellom 1900 og 3100 og polyoksypropylenmengder mellom 60 og 90 % eller blandinger av slike forbindelser, b) at den sure beiseoppløsnings pH verdi ligger mellom 1,5 og 5,5 og c) at det anvendes et kombinert nøytralise-rings- og dekaperingsbad som inneholder kjede-formet kondenserte fosfater med 2—10 P-atomer og at badet har en pH verdi mellom 7 og 9.

Beiseoppløsningen består av en fortynnet mi-neralsyre som svovelsyre, saltsyre eller fosforsyre og de nevnte beisetilsetninger. Fortrinnsvis anvendes som beisetilsetninger slike polyoksypropylenforbindelser, hvis molekylvekt ligger mellom 2400 og 2750 og hvis mengde av polyoksypropylen ligger mellom 75 og 85 %. Istedenfor en slik forbindelse er det også gunstig å anvende en blanding av 2 polyoksypropylenforbindelser hvis molekylvekt og polyoksypropyleninnhold in-nen kravets angitte vide grenser er mest mulig forskjellig. Med spesiell fordel anvendes da slike blandinger hvis komponenter med mindre oksypropyleninnhold står i forhold til komponentene med større oksypropyleninnhold på mellom 1 : 1 og 6 : 1. Beiseoppløsningens innhold av oksetylerte polyoksypropylenforbindelser skal minst ut-gjøre 0,03 g/l.

Når beiseoppløsningens innvirkning på metalloverflatene skal avsvekkes, er det hensiktsmessig å tilsette kationaktive stoffer, såkalte sparebeiser.

Beisningen kan gjennomføres såvel i dyppefremgangsmåten som med spesiell fordel i sprøy-tefremgangsmåten. Temperaturene ligger ved anvendelse av saltsyre mellom 20 og 40° C og ved de øvrige mineralsyrer mellom 20 og 70° C. Beise-oppløsningens innvirkningstid på metaller retter seg etter forrustnings- eller skorpedannelses-graden, resp. etter den ønskede metallbortføring og ligger ved sprøytefremgangsmåten generelt mellom 1 og 10 minutter, mens det i dyppefremgangsmåten forekommer vesentlige lengre inn-virkningstider.

Etter spyling i et pH-område mellom 1,5 og 5,5 foregår behandlingen i det kombinerte nøy-traliserings- og dekaperingsbad, fortrinnsvis ved en pH-verdi mellom 7,5 og 8,5. Det kombinerte bads innvirkningstid ligger ved sprøytefrem-gangsmåten mellom 0,5 og 5 minutter ved tem-peraturer mellom værelsestemperatur og ca. 70° C; ved dyppefremgangsmåten kan tiden forlen-ges, temperaturen hvis ønsket økes. Alt etter fremgangsmåteforløpets detaljer kan det være hensiktsmessig også å sette svakt skummende fukte- og emulgeringsmidler til oppløsningen. Videre kan det være hensiktsmessig allerede til det kombinerte bad å sette passiverende stoffer som natriumnitrit.

Tilsetningen av skumfattige emulgatorer ifølge oppfinnelsen unngår såvel dannelsen av overskytende skum, slik det tidligere ble iakt-tatt ved anvendelsen av sterktskummende emulgatorer, som også opptrekning av de tidligere anvendte svaktskummende emulgatorer på metall-overflaten. Tilsetningen ifølge oppfinnelsen kan derfor med spesiell fordel anvendes i sprøyte-fremgangsmåten. Dessuten er det overraskende at emulgatorene ifølge oppfinnelsen på metall-overflaten har en lysgj ørende virkning således at disse lett kan sees som spesielt rene. Den lysgj ørende virkning er tilsynelatende å tilbake-føre på en gelatdannelse av de ifølge oppfinnelsen anvendte oksetylerte polyoksypropylenforbindelser på metalloverflatene.

Dessuten er det overraskende og fordelaktig at i det kombinerte nøytraliserings- og dekap-peringsbad som anvendes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan det allerede med vesent-lig mindre stoff konsentrasjoner enn det tidligere er kjent ifølge teknikkens stand, oppnås bedre arbeidsresultater, hvilket spesielt under hensyn-tagen til de stofflige forskjeller er av interesse med hensyn til avvannsproblemet.

Eksempel: En som vanlig til forberedning av emaljeringen alkalisk avfettet og spylt stålplate av kold-valset karosseriblikk av stoffklasse ST 12 ble ved 50° C behandlet med en beiseoppløsning av 10 %-ig svovelsyre med en tilsetning av 0,1 g/l av en blanding av en oksetylert polyoksypropylenforbindelse med en midlere molekylvekt på 1945 (tilsvarende 60 % polyoksypropylen) og en oksetylert polyoksypropylenforbindelse med en midlere molekylvekt på 2915 (tilsvarende 90 % polyoksypropylen) i forholdet 3:1. Etter spyling med en 0,3 %-ig svovelsyre behandles metall-platene ved værelsestemperatur med en oppløs-ning som inneholder 0,8 % tetranatriumpyro-fosfat og 0,1 % pentanatriumtripolyfosfat og som med fosforsyre ble innstillet på en pH-verdi på 8,5. Etter etterfølgende spyling med vann ble passiveringen gjennomført som vanlig med natriumnitrit, hvortil det knyttet seg en tørkings-prosess. Ved denne behandling ble det på stål-platen oppnådd en lys overflate, som muliggjorde påføring av et fastklebende og jevnt emaljesjikt, spesielt under automatisk drift.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til frembringelse av spesielt rene, metallisk lyse jern- og ståloverflater ved alkalisk avfetting, sur beising under tilsetning av polyoksyalkylenforbindelser, nøytralisering, dekapering og passivering, karakterisert ved kombinasjonen av følgende trekk:

   a) at det som tilsetning til den sure beise-oppløsning anvendes oksyetylerte polyoksypropylenforbindelser med molekylvekter mellom 1900 og 3100 og polyoskypropylenmengder mellom 60 og 90 % eller blandinger av slike forbindelser, b) at den sure beiseoppløsnnigs pH-verdi ligger imellom 1,5 og 5,5 og c) at det anvendes et kombinert nøytralise-rings- og dekaperingsbad som inneholder kjede-formet kondenserte fosfater med 2—10 P-atomer og at badet har en pH-verdi mellom 7 og 9.