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DE2758629B2 - - Google Patents

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Publication number
DE2758629B2
DE2758629B2 DE19772758629 DE2758629A DE2758629B2 DE 2758629 B2 DE2758629 B2 DE 2758629B2 DE 19772758629 DE19772758629 DE 19772758629 DE 2758629 A DE2758629 A DE 2758629A DE 2758629 B2 DE2758629 B2 DE 2758629B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cleaning
alkali metal
solution
metal
cleaning solution
Prior art date
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Granted
Application number
DE19772758629
Other languages
English (en)
Other versions
DE2758629C3 (de
DE2758629A1 (de
Inventor
Franz Xaver Allentown Pa. Damhesel (V.St.A.)
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.)
Henkel Corp
Original Assignee
Amchem Products Inc
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
Application filed by Amchem Products Inc filed Critical Amchem Products Inc
Publication of DE2758629A1 publication Critical patent/DE2758629A1/de
Publication of DE2758629B2 publication Critical patent/DE2758629B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2758629C3 publication Critical patent/DE2758629C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23GCLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02Inorganic compounds
    • C11D7/04Water-soluble compounds
    • C11D7/10Salts
    • C11D7/12Carbonates bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02Inorganic compounds
    • C11D7/04Water-soluble compounds
    • C11D7/10Salts
    • C11D7/14Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/02Inorganic compounds
    • C11D7/04Water-soluble compounds
    • C11D7/10Salts
    • C11D7/16Phosphates including polyphosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

gehandhallt werden, z.B. ein Anhalten auf dem Verarbeitungsband, zu der Korrosion der freiliegenden, eisenhaltigen Oberfläche führen, wodurch die Behälter für eine Verwendung unannehmbar werden. Irgendwelche auf der Oberfläche gebildeten Korrosionsspuren und Schönheitsfehler beeinträchtigen die Haftung eines beliebigen,, späteren Umwandlungsüberzuges oder aus Gesundheitsgründen aufgebrachten Lacküberzuges, wenn er später aufgetragen wird, in negativer Weise.
Eine Vielzahl von Reinigerzusammensetzungen wurde auf dem Fachgebiet zur Behandlung von verzinnten, eisenhaltigen Metalloberflächen angewandt, um die Entfernung der Gleitmittel und der Formöle auf der Oberfläche herbeizuführen.
Die Verwendung von Reinigungszusammensetzungen, welche die Oberfläche ätze-i und gleichzeitig die Gleitmittel entfernen, ist wegen der Beschleunigung der Korrosion der Oberfläche nicht geeignet. Zusätzlich haben die auf dem Fachgebiet bekannten Reinigungszusammensetzungen keinen Schutz der verzinnten Oberfläche im Anschk'B an die Reinigungsstufe und vor irgendeiner weitern Behandlung wie der Ausbildung eines Umwandlungsüberzuges oder eines aus Gesundheitsgründen aufgebrachten Lacküberzuges gebracht, dennoch entfernen sie die neuen und verbesserten Gleitmittel unter Kontrolle des Schäumens auf einen annehmbaren Wert.
Reinigerlösungen, die zur Entfernung von Gleitmitteln und Ölen von Metalloberflächen verwendet werden, sind im allgemeinen schwach bis stark alkalisch.
Beispiele von auf dem Fachgebiet bekannten Reinigungslösungep sind in der US-Patentschrift 38 88 783 beschrieben. Diese wäßrigen Reinigungslösungen enthalten ein kondensiert Phosphat, ein Alkalimetallmetasilikat und Bo/ay, und sie werden zum Reinigen von verzinnten, eisenhaltige Metalloberflächen verwendet. In dieser Patentschrift ist angegeben, daß diese Lösungen zum Reinigen von verzinnten Eisenoberflächen ohne Ätzen der Oberfläche wirksam sind.
In den US-Patentschriften 31 45 178 und 31 45 180 sind Reinigerzusammensetzungen beschrieben, welche Alkalimetallhydroxide, -phosphate, -silikate und -carbonate zusammen mit wenigstens jeweils einem sulfonierten und nichtsulfonierten, tertiären Kohlenstoffamin mit 12,5 bis 17,5 Polyoxyäthyleneinheiten enthalten.
Obwohl die zuvor genannten, bekannten Reiniger für eine Anzahl von Zwecken geeignet sind, haben sie sich häufig aus einem oder mehreren Gründen dadurch als mangelhaft herausgestellt, daß sie nicht in der Lage sind, eine vollständig von einem Wasserbruch freie Oberfläche zu bilden, daß sie ein übermäßiges Ätzen oder Schäumen ergeben oder daß sie nicht in der Lage sind, eine für eine nachfolgende Behandlung zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit oder der Haftung von später aufgebrachten, organischen, der Gesundheit dienenden Lacken oder schnelltrocknenden Endlacken geeignete Oberfläche auszubilden.
Darüber hinaus wurde gefunden, daß zahlreiche der Reinigungszusammensetzungen aus ökologischen Gründen nicht erwünscht sind, z. B. borathaltige Reinigungsziisammensetzungen.
Weiterhin sind in der Literaturstelle Niven »Industrial Detergency« (1955), S. 256 und 318 saure und alkalische Reinigungsmittel ganz allgemein beschrieben, jedoch ergibt sich hieraus, daß Reinigungslösungen nicht allgemein verwendbar sind, sondern die Auswahl eines geeigneten Reinigungsverfahrens kompliziert sein kann und sorgfältige Untersuchungen erforderlich machen kann. In dieser Literaoirstelle sind auch keine speziellen Reinigungslösungen für abstrecktiefgezogene, verzinnte Metalloberflächen zur Entfernung von Gleitmitteln hiervon beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Reinigen der verzinnten Oberfläche eirws eisenhaltigen Metalls, das durch Abstrecktiefziehen bearbeitet wurde, zur Entfernung von Gleitmitteln hiervon und zur
ίο Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche vor dem Auftrag des Überzuges hierauf.
Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, bei einem Reinigungsverfahren die Korrosion der freiliegenden Bereiche von eisenhaltigen Metallen für längere Zeitspannen vor irgendeiner nachfolgenden Behandlung wie der Aufbringung eines Umwandlungsüberzuges oder eines organischen Oberzuges oder der Gesundheit dienenden Lackendüberzuges zu verhindern. Hierdurch wird es möglich, eine saubere
jo Oberfläche zu liefern, die für nachfolgende Fertigstellungsbehandlungen wie die Aufbringung eines Um-Wandlungsüberzuges oder eines schnelltrocknenden Endüberzuges geeignet ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in
2r> wirksamer Weise möglich, Gleitmittel von mittels Abstrecktiefziehens hergestellten, verzinnten, eisenhaltigen Metallbehältern ohne Ätzen der Oberfläche und ohne übermäßiges Schäumen zu entfernen, wobei die Metalloberfläche die Eigenschaft erhält, daß ein
in Wasserfilm ohne Brechen bzw. Reißen abläuft. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Metalloberfläche und insbesondere eine durch Abstrecktiefziehen bearbeitete, verzinnte, eisenhaltige Metalloberfläche für die weitere Behandlung durch Aufbringen eines Umwand-
)■> lungsüberzuges oder durch Passivierungsbehandlungen geeignet wird, wobei die Haftung von aus Gesundheitsgründen aufgebrachten Lacken oder sonstiger Anstrichmittel, Farben oder Lacke verbessert wird, wobei das Schäumen der Lösung auf ein Minimum gebracht oder
•ι» sogar ausgeschaltet werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß die Metalloberfläche mit einer wäßrigen Reinigungslösung, welche enthält:
a) ein Alkalimetallmetasilikat in einer Menge von etwa 0,5 g/l bis etwa 13 g/l,
b) ein kondensiertes Alkalimetallphosphat in einer Menge von etwa 0,05 g/l bis etwa 20 g/l,
ίο c) ein Alkalimetallcai-bonat in einer Menge von etwa 0,15 g/l bis etwa 33 g/l und
d) ein Alkalimetallbicarbonat in einer Menge von etwa 0,0 bis etwa 20 g/l.
>) für eine ausreichende Zeitspanne zur Herbeiführung der gewünschten Effekte in Kontakt gebracht wird, wobei die Lösung einen pH-Wert von wenigstens 10 besitzt.
Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck »eisenhaltiges Metall« bzw. »Eisenmetall« schließt
Mi sowohl Eisen, Eisenlegierungen als auch eine große Vielzahl von Stählen ein. Der Ausdruck »verzinnte Metalloberfläche« bedeutet eine Metalloberfläche mit einem metallischen Überzug, der im wesentlichen aus Zinn besteht. Der metallische Überzug kann kontinuier-
b> lieh sein oder diskontinuierliche Stellen aufweisen, an denen das darunterliegende Metall freiliegt. Der Ausdruck »Gleitmittel« bedeutet auf der Metalloberfläche während der Formvorgänge insbesondere während
des Abstrecktiefziehens, gebildete Ablagerungen, welche verschiedene Arten von tierischen ölen, mineralischen ölen, pflanzlichen ölen, Emulgatoren und Korrosionsinhibitoren enthalten.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Reinigungslösung enthält als Alkalimetallsilikate vorzugsweise Natrium- und Kaliummetasilikate. Die Zugabe des Alkalimetallmetasilikates zu der Reinigungslösung erhöht nicht nur das Reinigungsvermögen der Lömng, wodurch sie leistungsfähiger bei der Entfernung der als Gleitmittel dienenden Materialien wird, sondern liefert auch einen zusätzlichen Schutz der Oberfläche vor Korrosion, bevor der Umwandlungsüberzug aufgebracht wird. Das Silikat ist weiterhin ein ausgezeichnetes, verseifendes Mittel für die Gleitmittelöle und den zurückbleibenden, losen Schmutz auf der Metalloberfläche.
Die in der erfindungsgemäß zu verwendenden Reinigungslösung enthaltenen, kondensierten Alkalimetallphosphate sind vorzugsweise Tripolyphosphate und Pyrophosphate. Bevorzugte, kondensierte Alkalimetallphosphate sind Natriumtripolyphosphate und Natriumpyrcphosphate. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Natriumtripolyphosohat verwendet. Die kondensierten Alkalimetallphosphate sind wegen ihres weichmachenden Effektes auf Wasser, ihrer Reinigungskraft und ihrer emulgierenden Eigenschaften wertvoll. Wenn sie zu Wasser zugesetzt werden, sind die kondensierten Alkalimetallphosphate alkalisch, wodurch die Herstellung einer alkalischen, wäßrigen Reinigungslösung unterstützt wird.
Die Alkalimetallcarbonate und die Alkalimetallcarbonate, weiche in der erfindungsgemäß angewandten Reinigungslösung verwendet werden, sind vorzugsweise Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat. Die Alkalimetallcarbonate, -bicarbonate sowie Mischungen hiervon sind zur Steuerung der Alkalität der Reinigungslösungen auf einen pH-Wert von wenigstens 10 vorteilhaft. Die Alkalimetallcarbonate und Alkalimetallbicarbonate werden bei ihrem Auflösen in Wasser hydrolysiert und bilden alkalische Lösungen. Die Steuerung der Alkalität der Reinigungslösung wird unter geringeren Kosten durch Verwendung von Alkalimetallcarbonaten und Alkalimetallbicarbonaten statt beispielsweise von Alkalimetallhydroxiden in flexiblerer Weise erreicht. Weiterhin ist das Alkalimetalli'.ation, wenn die Alkalimetallcarbonate und -bicarbonate in Wasser aufgelöst werden, für die Verseifung der Gleitmittelöle verfügbar.
Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäß verwendete Reinigungslösung aus:
(a) Alkalimetallme'.asilikat von etwa 0,5 bis etwa 13 g/l;
(b) kondensiertem Alkalimetaliphosphat von etwa 0,1 bis etwa 10,0 g/l;
(c) Alkalimetallcarbonat von etwa 0,2 bis etwa 22 g/l und
(d) Alkalimetallbicarbonat von etwa 0,1 bis 7,1 g/l.
Es sei darauf hingewiesen, daß gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie bereits zuvor beschrieben wurde, der Metasilikatanteil der Reinigungslösung aus Natriummetasilikat besteht, und der Anteil des kondensierten Phosphates der Reinigungslösung Natriumtripolyphosphat gebildet wird. Anstelle des Tripolyphosphats kann Pyrophosphat verwendet werden, wodurch eine im wesentlichen gleichwertige Reinigungslösung gebildet werden, wobei in diesem Fall die Konzentrationen dieses in der Reinigungslösung vorliegenden Materials den zuvor bei Verwendung von Natriumtripolyphosphat angegebenen Konzentrationen entsprechen sollte. Die zuvor genannten Konzentrationsparameter sind auf Basis der Natriumform des Metasiükates und der Na'riumform des Tripolyphosphates berechnet. Wie bereits zuvor angegeben wurde, werden bei der bevorzugten
to Ausführungsform der Erfindung die Natriumsalze zur Verwendung ausgewählt, jedoch können auch andere Alkalisalze wie Kaliumsalze hierfür als Ersatz genommen werden.
Vorteilhafterweise werden grenzflächenaktive Mittel, und zwar sowohl stark schäumende als auch schwach schäumende Mittel, Entschäumungsmitte! und Gemische hiervon in die Reinigungslösung eingegeben. Solche Materialien fördern dk; Leistungsfähigkeit beim Reinigen und/oder setzen das Schäumen auf ein Minimum herab. Typische Beispiele für grenzflächer.aktive Mittel und Netzmittel, dip in der Reinigungslösung verwendet werden können, sind äf.hoxyüerte, geradket tige Alkohole und Octyl- oder Nonyl-phenoxypolyäthoxyäthanol. Vorzugsweise sollten nichtionische, grenzflächenaktive Mittel in der Reinigungslösung verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung wenigstens eines nichtionischen, grenzflächenaktiven Mittels, das in einsr solchen Weise modifiziert wurde. daß es wenig schäumende Eigenschaften besitzt, d. h. ein
jn wenig schäumendes, grenzflächenaktives Mittel.
Vorzugsweise ist auf jeweils 1 Gew.-Teil an in der Reinigungslösung vorhandenem Alkalimetallmetasiiikat eine Gesamtmenge von etwa 0,05 bis 0,5 Teile an nichtionischen, grenzflächenaktiven Mitteln vorhanden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Reinigungslösungen können aus in fester Form vorliegenden Reinigungszusammensetzungen hergestellt werden. Typische Beispiele für Reinigungszusammensetzungen, die zur Verdünnung mit Wasser zur Hers'elluns der Reinigungslösungen von optimaler Qualität mit den im folgenden noch angegebenen Bereichen von Konzentrationen an Bestandteilen und Betriebsparametern geeignet sind, sind wie folgt:
Gew.-% Gewichts
verhältnis
zu Alkali-
metall-
metasilikat
Formulierung i
Natriummetasi'.ikat 26,0 1,0
Natriumtripolyphosphat 9,0 0,35
Natriumcarbonat 44,0 1,69
Natriumbicarbonat 11,0 0,42
nicht-ionisches, grenz 5,0 0,19
flächenaktives Mittel
Entschäumer 5,0 0,19
Formulierung II
Natriummetasilikat 29,0 1,00
Natriumtripolyphosphat 10,0 0,34
Natriumcarbonat 45,0 1,55
Natriumbicarbonat 12,0 0,41
nicht-ionisches, grenz 2,0 0,07
flächenaktives Mittel
Antischaummittel 2.0 0.07
I-HrI sei/um;
(ie«.-'".. (icwichts-
vcrhällnis
/u Alk.ili-
mcliill-
mclasilikiil
Formulierung III
Natriummetasilikat 35,0 1,0
Natrium tripolyphosphat 20.0 0,57
Natriumcarbonat 18,5 0.53
Nalriumbicarbonal 13.2 0,38
nicht-ionisches, grcnz- 8.3 0,24
tlächcnaktives Mitlei
Antischaummittel 5,0 0,14
lormulierung IV
Natriummetasilikal 3'J.O 1,0
Natriiimlripn!ynhiii;nh:ii O1O 0 23
Natriumcarbonat 21.0 0.54
Nat riu m bicarbonat 21,0 0,54
nicht-ionisches, grcnz- 5.0 0,13
llächenaktives Mittel
Antischaummittel 5.0 0,13
Formulierung V
Natriummetasilikat 3'),0 1.0
Natrium tripolyphosphat 22.5 0.58
Natriumcarbonat 20.7 0,53
Natrium bicarbonat 14,8 0,38
nicht-ionisches, grenz 1.8 0,05
flächenaktives Mittel
Antischaummittel 1,2 0,03
lormulierung Vl
Natriummetasilikat 39,0 1,0
Natrium tripolyphosphat 22,5 0,58
Natriumcarbonat 20,7 0.53
Natriumbicarbonat 14.8 0,38
nicht-ionisches, grenz 3,0 0.08
flächenaktives Mittel
Formulierung VII
Natriummetasilikat 35.0 1.0
Natriumtnpolyphosphat 20.0 0,57
Natriumcarbonat 20.0 0.57
Natriumbicarbonat 15.0 0,42
nicht-ionisches, grenz 5.0 0.14
flächenaktives Mittel
Antischaummittel 5.0 0.14
Formulierung VIII
Natriummetasilikat 43.3 1.0
Natriumtripolyphosnhat 23.3 0.53
Natriumcarbonat 23.3 0.53
Natriumbicarbonai 10,1 0,23
Das verwendete, grenzflächenaktive Mittel war ein Nonylphenoxypoiyäthoxyäthanol. der verwendete Entschäumer war ein grenzflächenaktives Mitte! auf Basis von sulfonierten! Öl, und das verwendete Antischaummittel war ein modifiziertes Äthoxylat eines linearen Alkohols.
Andere grenzflächenaktive Mittel können ebenfalls in den Reinigungszusammensetzungen mit gleicher oder sogar noch besserer Wirksamkeit eingesetzt werden, weiter die chemische Verbindung Tributylphosphat.
Die Reinigungslösung kann auf das Substrat unter Anwendung einer beliebigen, bekannten Arbeitsweise zum Inkontaktbringen aufgebracht werden. Vorzugsweise wird das Auftragen mit konventionellen Sprühmethoden oder Tauehmcihoden erreicht.
Die Hehandlungszeil der verzinnten Oberfläche des eisenhaltigen Metalls mit der Reinigungslösung muß nur ausreichend lang sein, um ein vollständiges Benetzen der Oberfläche sicherzustellen, z. B. kann sie eine so lange Zeitspanne wie 20 Minuten beiragen. Vorzugsweise sollte die Oberfläche für eine Zeil von etwa 15 Sekunden bis etwa 60 Sekunden behandelt werden.
Die Reinigungslösung kann bei so hohen Temperaturen wie etwa 90"C gehandhabt werden. Eis wird jedoch I)C1UiIZiIgI. daß der Reinigungsprozeß bei lempcialu reu von etwa 57 C bis etwa 80"C durchgeführt wird Innerhalb dieses Bereiches wird das Reinigen verstärk! und das Schäumen auf ein Minimum herabgesetzt. In jedem Fall sollen Temperaturen von wenigstens etwa 54 C angewandt werden, weil das Schäumen unter dieser Temperatur sehr stark sein kann, insbesondere wenn die Sprühmethode des Auftrages benui/t wird.
ie i\C-iriigtingMüSjMg im si M
alkalisch und muß
einen pH-Wert von wenigstens etwa 10 besitzen. Vorzugsweise sollte der pH-Wert der Reinigungslösung <iuf einen Wert innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 12.) gehalten werden. Das Alkalimelallcarbonai und das Alk.ilimetallbicarbonat und Gemische hiervon werden verwendet, um die Reinigungslösung auf dein geeigneten pH-Wert einzusiellcn.
Während des Rcinigungsvorganges tritt eine Erschöpfung '.'-.v Bestandteile in der Reinigungslösung als Folge von Einflüssen wie einem Herausschleppen und der Wirkung der Bestandteile auf die Schmicrmitielöle und den losen Schmutz auf. Beispielsweise wird das Silikat während des Verseifcns unci der reinigenden Wirkung verbraucht. Einfache Titrationsmethoden können ,angewandt wurden, um sowohl die Zusammensetzung als auch die Notwendigkeit für die Zugabe irgendeiner Zusammensetzung zum Wiederauffrischen festzustellen. Beispielsweise wird das Reinigungsbad innerhalb seiner vorgeschriebenen Betriebsparameter entweder durch geeignete Zusätze derjenigen enthaltenen Bestandteile durch getrennte Zugaben eines jeden Bestandteiles, sobald dies erforderlich ist. oder durch Zugabe einer Wiederauffrischungszusammensetzung. weiche Bestandteile in den gleichen Anteilen aufweist, wie sie in der zum Ansetzen verwendeten Reinigungszusammensetzung vorliegen, gehalten.
Der Reinigungsprozeß kann durch Behandeln der verzinnten Oberfläche aus eisenhaltigem Metall nach der Stufe des Abstrecktiefzichens durchgeführt werden. Im allgemeinen ist es nicht erforderlich, daß die Oberfläche irgendeine vorhergehende Behandlung \or dem Kontakt mit der Reinigungslösung erfährt. Uni jedoch die Lebensdauer der Reinigungslösung weiter auszudehnen, ist es wünschenswert, eine Vorwaschstufe für die Entfernung von überschüssigen Schmiermitteln einzuschalten. Zusätzlich wurde gefunden, daß die Zugabe einer kleinen Menge von Reinigungszusammensetzung zu der Vorwaschlösung die Entfernung von überschüssigem Gleitmittel von der Oberfläche vordem Inkontaktbringen der Metalloberfläche mit der Reinigungslösung zu unterstützen vermag. Auf diese Weise wird eine Oberflußmenge und ein Verwerfen der Reinigungslösung während des Reinigungsvorganges auf ein Minimum herabgesetzt. Im allgemeinen wird der Reinigungsprozeß daher entweder direkt nach dem Formvorgang oder eine kurze Zeit danach oder unmittelbar nach der Vorwaschstufe oder eine kurze Zeit danach durchgeführt.
Obwohl die erfindungsgemäß verwendeten Reinigungslösungen, wie zuvor beschrieben, /.ur Entfernung von zahlreichen Typen von CJIcitrnitteln verwendet werden können, sind die Reinigiingslösungen besonders bei der Entfernung von schwierig entfernenden Gleitmitteln auf Mineralölbasis, wie sie bei Vorgängen des Abstrecktiefziehens an verzinntem, eisenhaltigem Metall verwendet werden, vorteilhaft. Es wurde %i'.linden, daß einige dieser Gleitmittel auf Mineralölbasis besonders mühsam mit Hilfe von bekannten Reinigungslösungen zu entfernen sind.
Im Anschluß an den Auftrug der reinigungslösung läuft ein Wasserfilm von der Oberfläche ohne Reißen ab, d. h., die Oberfläche ist vollständig »wasserbruchfrei«. Line solche »wasserbruchfrcie« Oberfläche ist vollständig von Gleitmitteln, Schmutz und anderen verunreinigenden Stoffen befreit und behält einen kon tinnier 11 '.'hen Wasserfilm.
Im Anschluß an den Reinigungsvorgang wird die
Metalloberfläche ÜuiiCnci"weise Ulli Wasser gespült. Das Spülen mit Wasser ist zur Entfernung irgendwelcher Rcinigungsrückstände von der Metalloberfläche, die nach der Reinigungsstufe zurückgeblieben sein können, erforderlich.
Im Anschluß an den Reinigungsprozeß kann die Metalloberfläche mit einer Überzugslösung in Kontakt gebracht werden, um einen korrosionsfesten Überzug herzustellen, der weiterhin noch die Haftung von später aufgebrachten organischen, der Gesundheit dienenden Lacken, schnelltrocknenden Oberflächenlacken usw. verbessert. Beispielsweise wurde eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Haftung eines aus Gesundheitsgründen aufgebrachten Lackes erreicht, wenn eine Überzugslösung der folgenden Formulierung auf die Oberfläche aufgebracht wurde:
Mononatriummonophosphat 0,65 — 0,85
Dinatriummonophosphat 0.65—0,85
Hydroxylammoniumsulfat. sauer 0.07 — 0,05
Ammoniumbifluorid 0.03 — 0,05
Wasser 97.03-98.0b
Eine Oberfläche, die nach einer Reinigungsstufe gemäß der Erfindung gesäubert und wasserbruchfrci gemacht wurde, besitzt ein hochpoliertes Aussehen und weist verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Haftung eines später aufgebrachten, der Gesundheit dienenden Lackes (Schutzlackes) oder dergleichen auf.
Die schwierige Entfernung von Gleitmitteln wurde durch mehrere, handelsübliche Produkte gezeigt.
Die erfindungsgemaßen Reinigiingslösungen können in überraschender Weise so schwierig zu entfernende Gleitmittel entfernen, sie tolerieren eine größere Konzentration solcher Gleitmittel als vorbekannte Reinigiingslösungen, so daß hierdurch die Erfordernisse eines Widerauffrischcns und Schwierigkeiten der Abwässer reduziert werden, und zwar ohne daß ein übermäßiges Schäumen und Ätzen auftritt.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die verzinnte Oberfläche aus eisenhaltigem Metall nach der Durchführung der Reinigungsstufe keinen korrodierenden Angriff erfährt, wenn sie für längere Zeit eier Luft vor dem Aintrag eines ümu.indlungsiiberzugcs ausgesetzt wird.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel I
Dosen aus verzinntem Stahl, die abstrecktiefgezogen worden waren, wurden in einer Produktionslinie während 40 Sekunden bei verschiedenen Temperaturen mit einer wäßrigen Reinigungslösung in Kontakt gebracht, die verschiedene Konzentrationen der Reinigungszusammensetzungder Formulierung IV enthielt.
Der pH-Wert der Reinigungslösung lag immer zwischen 11 und 12.
Ein schwierig zu entfernendes Gleitmittel I auf Ölbasis wurde in verschiedenen Konzentrationen zu der Reinigungslösung zusätzlich zu dem bereits aus dem Formvorgang vorliegenden Gleitmittel I zugesetzt.
Bei jedem Durchlauf wurden die folgenden Beobachtungen gemacht:
Durchlauf
Rcinigungs-/usammensetzung.
Konzentration
in g/l
Zusätzl.
Gleitmittel.
Konzentration
in g/l
Temperatur
Beobachtungen
1 5,23 0 70,0 wasserbruchfrei, kein Ätzen, annehmbares Schäumen
2 5,23 0,28 71,7 wasserbruchfrei, kein Ätzen, annehmbares Schäumen
3 7,48 0,56 71,1 wasserbrjchfrei, kein Ätzen, annehmbares Schäumen
4 11,22 1,0 72,8 wasserbruchfrei, schwaches Ätzen der Außenseite der
Dosenwände, annehmbares Schäumen
5 11,22 1,5 68,3 wasserbruchfrei, kein Ätzen, annehmbares Schäumen
6 11,22 1,5 70,0 wasserbruchfrei, kein Ätzen, annehmbares Schäumen
Das schwache Ätzen beim Durchlauf 4 wurde durch Reinigungstemperaturen bedingt, die höher als erforderlich für die besondere, angewandte Reinigungszusammensetzung waren.
Vorbekannte Reinigungsmittel, z. B. Produkte gemäß US-Patentschrift 38 88 783, ergaben unter identischen Bedingungen ein Entnetzen der Seitenwände und Kappen von gereinigten, durch Abstrecküefziehen hergestellten Dosen, und sie ergaben ein übermäßiges Schäumen in den Reinigertanks.
Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäß verwendete Reinigungslösungen Gleitmittel in der Reinigungslösung tolerieren, und dennoch schwierig zu entfernende Gleitmittel auf Mineralölbasis ohne Ätzen und bei minimalem Schäumen entfernen.
Beispiel 2
Verzinnte Stahldosen, die durch Abstrecktiefziehen hergestellt worden waren, wurden in einer Versuchsanlage für verschiedene Zeitspannen bei einer Temperatur von 7PC mit einer wäßrigen Reinigungslösung in Kontakt gebracht, die 14,98 g/l der Reinigungszusammensetzung der Formulierung IV enthielt.
Der pH-Wert der Reinigungslösungen lag immer zwischen 11 und 12.
Das in Beispiel I verwendete, schwierig zu entfernende (!leitmittel I wurde zu den Rcinigiingslösiingcn zusätzlich zu dem bereits aus dem Formvorgang auf den Dosen vorhandenen (!leitmittel I zugesetzt.
Hei jedem Durchlauf wurden die folgenden Beobachtungen gemacht:
Durch Zusätzliches Zeit llcohachtungcn
lauf (ilfitmittri
Konzentra
tion
in g/l (see)
I 0 60 wasserbruchfrei,
kein Ätzen,
annehmbares Schäumen
2 0,02 60 desgl.
3 0,04 60 desgl.
4 0,10 60 desgl.
5 0,23 60 desgl.
Die gleichen Versuche wurden mit einer wäßrigen Reinigungslösung durchgeführt, welche 22,47 g/l der Rcinigungszusammensetzung der Formulierung IV enthielt.
Die folgenden Beobachtungen wurden bei jedem Durchlauf gemacht:
Durch Zusätzliches Zeit Beobachtungen
lauf Gleitmittel
Konzentra
tion
in g/l (see)
6 0,63 60 wasserbruchfrei.
kein Ätzen,
annehmbares Schäumen
7 0,76 60 desgl.
Die Behälter wurden durch Aufsprühen der erhalte nen Lösung für φ Sekunden bei 7PC hiermit in Kontakt gebracht. Nach der Behandlung wurden die Behälter mit kaltem Wasser abgespült und visuell auf Ätzen, Glanz und Entzinnung untersucht. Die Testbehälter besaßen ein glänzendes, von Rost freies Aussehen ohne Zinnverlust oder Ätzen. Während des Reinigungsprozesses wurde beobachtet, daß die Metalloberfläche wasserbruchfrei war.
Beispiel 4
Verzinnte Stahlbehälter wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel I mit verschiedenen Lösungen behandelt.
[■"in Grundansatz der Lösung wurde dadurch hergestellt, daß eine Reinigungsziisammensctzung der folgenden Formulierung in einer Menge von 15 g/l zum Wasser zugesetzt wurde:
Natriummetasilikat (wasserfrei)
Natriumtripolyphosphat (leicht)
Natriumbicarbonat
Entschäumer
Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäß verwendeten Reinigungslösungen den Aufbau von Gleitmitteln in der Reinigungslösung tolerieren und dennoch die schwierig zu entfernenden Gleitmittel auf Mineralölbasis ohne Ätzen und bei minimalem Schäumen entfernen.
Beispiel 3
Verzinnte Stahlbehälter, die durch Abstrecktiefziehen hergestellt worden waren, wurden bei diesem Beispiel verwendet Es wurde eine Reinigungslösung hergestellt, indem 15 g einer Zusammensetzung der Formulierung IV zu 1 I Wasser unter Rühren zugesetzt wurde, so daß ein vollständiges Auflösen, der Bestandteile erreicht wurde. Der pH-Wert der Lösung lag zwischen '! und IZ
(!ew.-o/o
29,9
9,5 55,6
0,5
Die Lösung besaß einen pH-Wert von 10,0 und wurde als Vergleichslösung A bezeichnet.
Zu einem Teil dieser Lösung wurde ausreichend Natriumhydroxid zugesetzt, um mit der Hälfte des Natriumbicarbonates in Reaktion zu treten, wodurch Natriumcarbonat gebildet wurde und der pH-Wert auf 10,7 angehoben wurde. Diese Lösung wurde als Lösung B bezeichnet und entspricht einer erfindungsgemäß verwendeten Reinigungslösung. Die Lösung B enthielt etwa 27,8% Natriumbicarbonat und 27,8% Natriumcarbonat.
Zu einem weiteren Teil der Vergleichslösung A wurde ausreichend Natriumhydroxid zugesetzt, um das gesamte, in der Lösung vorliegende Natriumbicarbonat in Natriumcarbonat umzuwandeln. Der pH-Wert lag bei 12,2. Diese Lösung wurde als Lösung C bezeichnet und entspricht einer erfindungsgemäß verwendeten Reinigungslösung.
Lösung C enthält etwa 55,6% Natriumcarbonat.
Zum Vergleich zu den Lösungen A, B und C wurde eine Reinigungslösung des Standes der Technik hergestellt, welche Silikat, Tripolyphosphat, ein nichtionisches, grenzflächenaktives Mittel und Borax enthielt. Diese Reinigungslösung des Standes der Technik, wie sie in der US-Patentschrift 38 88 783 beschrieben ist. besaß folgende Formulierung:
Gew.-%
Natriummetasilikat
(wasserfrei, Perlen) 60
Natriumtripolyphosphat
(wasserfrei, Pulver) 14
Boraxpentahydrat 21
Nichtionisches, grenzflächen aktives Mittel, gleiches Produkt wie in den Formulierungen I bis IV pH = 113 5
Diese Reinigungszusammensetzung gemäß Stand der Technik wurde zu Wasser in einer Menge von 10 g/l unter Bildung einer Reinigungslösung D gemäß Stand der Technik zugesetzt.
Die Lösungen A, B, C und D wurden jeweils mit verzinnten Stahlbehältern für 60 Sekunden bei einer
pr von 710C durch Aufsprühen in Kontakt ^ebtacht. Auf den Behältern befand sich rückständiges Gleitmittelöl I. ein schwierig zu entfernendes Gleitmittel auf Mineralölbasis, das auf der Oberfläche nach dem Arbeitsvorgang des Abstrcckticfzichens zurückbleibt.
Tabelle I
Reinigungslösung
pll-Wert
Nach dein Inkontaktbringen der behälter mi· den jeweiligen Lösungen wurden die Rcinigungslösungen auf Schaumwirkung untersucht, und die Behälteroberflächen wurden auf die Eigenschaft der Wasserbruchfreiheit, auf Entzinnen und Ätzen untersucht.
Beobachtung
Vergleichslösung Λ
MrflnclungsgcmiiU, Lösung Ii
Erlmdungsgcmäß, Lösung C
Lösung I) gemäß Stand der Technik üelierung der Lösung, starke Schaumwirkung
K),? wasserbruchfreie Oberfläche, etwas Schaum.
kein Ätzen, kein Ilnt/inncn
2,2 schwaches Ätzen und P.nt/inncn, wasserbruchfreie
Oberfläche, kein Schaum
1,4 mittleres Ätzen, wasserbruchfreie Oberfläche
Die Reinigungslösung D gemäß Stand der Technik halte eine nichtannehmbarc Ätzwirkung zur Folge.
Beispiel 5
Verzinnte Stahldoscn. die durch Abstreckticfzichcn hergestellt worden waren, wurden für bO Sekunden bei 71"C mit einer wäßrigen Reinigungslösung in Kontakt gebracht, welche als Bestandteile Phosphat, Carbonat. Bicarbonat und Silikat enthielt und zu der verschiedene, grenzflächenaktive Mittel zugesetzt worden waren.
Die Grundreinigungszus.immensetz.ung, zu welcher die grenzflächenaktiven Stoffe zugesetzt wurden, besaß folgende Formulierung:
Gcw.-%
Natriumtripolyphosphat 10,0
Natriumcarbonat 48,8
Natriumbicarbonat 12,2
Natriummetasilikat
(wasserfrei. Perlen) 28,8
Die Reinigungszusammensetzung wurde zu Wasser in einer Menge von 13,5 g/l zur Bildung der Grundreinigungslösung zugesetzt.
Eines oder mehrere der grenzflächenaktiven Mittel wurden dann zu der Grundreinigungslösung zugesetzt.
Von Zeit zu Zeit wurden Zusätze von dem beim Abstrecklicfzichcn verwendeten Gleitmittel I /u der Reinigungslösung gemacht. Die Zugabe des Gleitmittels zu den jeweiligen Lösungen erfolgte in Form einer lO'Vnigcn Ol-in-Wasscr emulsion. Die Zusätze wurden in Teilmengen von >0 ml durchgeführt. Line Zugabe einer IO%igcn Öl-in-Wasscr-emulsion zu einem Bad von b I (wie es hier verwendet wurde), ergab eine Zunahme von 0,833 g/l des Gehaltes an Gleitmitte! in der Reinigungslösung.
Nach dem Inkontaktbringen der Dosenobcrfläche mit der Reinigungslösung für 60 Sekunden wurde die Oberfläche auf Sauberkeit untersucht.
Line vollständig gereinigte und wasserbruchfreie Oberfläche wurde mit 2 eingestuft. Falls die Oberfläche praktisch entnetzt war, wurde die Einstufung als 0 gegeben. Zahlen und Bruchteile zwischen 0 und 2 geben das Ausmaß der wasscrbruchfrcien Oberfläche wieder. Diese Zahlen wurden zusanimenaddiert. wobei eine Gesamtsauberkeitseinstufung erhalten wurde, worin 0 eine praktisch entnetzte Oberfläche und 8 eine vollständig gereinigte und wasserbruchfreie Oberfläche ist.
Nach dem Behandeln einer Anzahl von Dosen, wobei
danaeh eine Probendose für die Einstufung entnommen
wurde, wurde die Lösung auf ein Schäumen untersucht.
, In der folgenden Tabelle Il sind die Er<t'bnisse der
durchgeführten Untersuchungen aufgeführt.
Tabelle II
Grenzflächenaktive Mittel in der Grundreinigungslösung
Konzentration Gesamtkonzen Gesamt Schaum
an gesamt- tration an sauberkeits höhe"')
grenzflächen Gleitmittel I einstufung')
aktivem Mittel in der Reini
gungslösung
(g/l) (g/l) (mm)
1,0 0 7 0
2,0 0 8 0
2,0 0 8 0
3,0 0,833 8 12,7
2,0 0 8 0
1,0 0 6,5 0
2,0 0 8 0
2,0 0.833 6,5 0
1.0 O S "!8 1
(D Mittel I
(2) Mittel I (+) Mittel II
(3) Mittel I (+) Mittel II
(4) Mittel I (+) Mittel II
(5) Mittel I (+) Mittel III
(6) Mittel IV
(7) Mittel IV (+) Mittel II
(8) Mittel IV (+) Mittel II
(9) Mittel V
Fortsetzung
Grenzflächenaktive Mittel in der Grundreinigungslösung Mittel V (+) Mittel I Konzentration Gesamtkonzen Gesamt- Schaum
Mittel V (+) Mittel I (+) Mittel II an gesamt- tration an sauberkeits- höhe-)
Mittel V (+) Mittel III grenzflächen Gleitmittel I einstulung')
Mittel IV (H) Mittel V aktivem Mittel in der Reini
Mittel VI gungslösung
Mittel Vl (+) Mittel I (g/l) (g/i) (mm)
(10) Mittel Vl (+) Mittel I 2,0 0 7,5 6,4
(11) Mittel Vl (-f) Mittel IV 3,0 0,833 7 12,7
(12) 2,0 0 8 6,4
(13) 2,0 0 8 12,7
(14) 1 0 8 12,7
(15) 2,0 0 7,5 12,7
(16) 3 0 74 12,7
(17) 2,0 0 8 19,1
[) Eine Gesamtsauberkcits-Einstufung von weniger als 6 ist nicht zufriedenstellend. *') Eine Scham.vhöhe von mehr als 63,5 mm ist nicht mehr ausreichend.
Beispiel 6
Verzinnte Stahldoscn, die durch Abstrecktiefziehen hergestellt worden waren, wurden für 60 Siekunden bei 71°C mit einer wäßrigen Reinigungslösung in Kontakt gebracht, die als Bestandteile Phosphat, Carbonat, Bicarbonat und Silikat enthielt, utid zu der verschiedene, grenzflächenaktive Mitte! zugesetzt worden waren.
Die Grundreinigungszusammensetzung, zu welcher die grenzflächenaktiven Mittel zugesetzt wurden, besaß folgende Formulierung:
Natriumtripolyphosphat
Natriumcarbonat
Natriumbicarbonat
Natriummetasilikat
(wasserfrei, Perlen)
Gew.-o,
10.1
23,3
23.3
43,3
Die Reinigungszusammensetzung wurde zu Wasser in einer Menge von 13,5 g/l unter Bildung der Grundreinigungslösung zugesetzt.
Eines oder mehrere der grenzflächenaktiven Mittel wurden dann zu der Grundreinigungslösung zugesetzt.
Von Zeit zu Zeit wurden Zusätze von dem beim Abstrecktiefziehen verwendeten Gleitmittel I zu der Reinigungslösung gemacht. Zugaben des Gleitmittels zu den jeweiligen Losungen erfolgte in Form einei 10°/oigen öl-in-Wasser-emulsion. Die Zusätze wunden ir Teilmengen von 50 ml gemacht.
Eine Zugabe der lO^oigen Öl-in-Wasser-emulsion zu einem Bad von 6 I, wie es hier verwendet wurde, ergab eine Zunahme von 0,833 g/l an Gehalt des Gleitmittels in der Reinigungslösung.
Nach dem Inkontaktbringen der Dosenoberfläche mit der Reinigungslösung für 60 Sekunden wurde die Oberfläche auf Sauberkeit untersucht.
Eine vollständig gereinigte und wasserbruchfreie Oberfläche wurde mit 2 eingestuft. Falls die Oberfläche praktisch entnetzt war. wurde die Einstufung als 0 angegeben. Zahlen und Bruchteile zwischen 0 und 2 geben das Ausmaß der wasserbruchfreien Oberfläche wieder. Diese Zahlen wurden zusammenaddiert, wobei eine Gesamtsauberkeitseinstufung erhalten wurde, worin 0 eine praktisch entnetzte Oberfläche und 8 eine vollständig gereinigte und wasserbruchfreie Oberfläche ist.
Nach dem Behandeln einer Anzahl von Dosen, wobei danach eine Probendose für die Einstufung entnommen wurde, wurde die Lösung auf ein Schäumen untersucht. In der folgenden Tabelle III sind die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen aufgeführt.
Tabelle III
Grenzflächenaktive Mittel in der Grundreinigungslösung
Konzentration
an gesamt-
grenzflüchen-
aktivem Mittel
Gesamtkonzen-
tration an
Gleitmittel I
in der Reini
gungslösung
Gesamt-
sauberkeits-
cinstiifung')
Schaum
höhe-1)
(g/l) (g/l) (mm)
0 0 7,5 12.7
1,0 0 7,5 6.4
2,0 0 8 19.1
2.0 0.833 8 38.1
2,0 1,666 6,5 51
909 546M40
(I) Keines (+) Mittel Il
(2) Mittel I (♦·) Mittel Il
(3) Mittel I (+) Mittel Il
(4) Mittel I
(5) Mittel I
Fortsetzung
') Eine Gesamtsauberkeits-Einstufung von weniger als 6 ist nicht zufriedenstellend. 2) Eine Schaumhöhe von mehr als 63,5 mm ist nicht mehr ausreichend.
Grenzflächenaktive Mittel in der Grundreinigungslösung Mittel I (+) Mittel II (+) Mittel IV Konzentration Gesamtkonzen Gesamt- Schaum
Mittel IV an gesamt- tration an sauberkeits- höhe3)
Mittel IV (+) Mittel II grenzflächen Gleitmittel I einstufung')
Mittel II (+) Entschäumer aktivem Mittel in der Reini
Entschäumer (+) Mittel II (+) Mittel IV gungslösung
(g/l) (g/l) (mm)
(6) 3,0 1,666 7,5 6,4
(7) 1.0 0 7 0
(8) 2,0 0,833 8 <3,2
(9) 2,0 0 8 1
(10) 3,0 0,833 7 6,4

Claims (8)

Ii Patentansprüche:
1. Verfahren zum Reinigen der verzinnten Oberfläche eines eisenhaltigen Metalls, das durch ί Abstrecktiefziehen bearbeitet wurde, zur Entfernung von Gleitmitteln hiervon und zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche vor dem Auftrag eines Überzuges hierauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche mit einer wäßrigen Reinigungslösung, welche enthält:
a) ein Alkalimetallmetasilikat in einer Menge von etwa 0,5 g/l bis etwa 13 g/l,
b) ein kondensiertes Alkalimetallphosphat in einer Menge von etwa 0,05 g/l bis etwa 20 g/l,
c) ein Alkalimetallcarbonat in einer Menge von etwa 0,15 g/l bis etwa 33 g/l und
d) ein Alkalimetallbicarbonat in einer Menge von etwa 0,0 bis etwa 20 g/l,
für eine ausreichende Zeitspanne zur Herbeiführung der gewünschten Effekte in Kontakt gebracht wird, wobei die Lösung einen pH-Wert von wenigstens 10 besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- r> zeichnet, daß eine wäßrige Reinigungslösung verwendet wird, weiche enthält:
a) ein Alkalimetallmetasilikat in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 13 g/l,
b) ein kondensiertes Alkalimetallphosphat in einer "' Menge von etwa 0,1 g/l bis etwa 10 g/l,
c) ein Alkalimetallcarbonat in einer Menge von etwa 0,2 g/l bis etwa 22 g/l und
d) ein Alkalimeiallbicarbonat in einer Menge von etwa 1,0 g/l bis etwa 7,1 g/l. ''
wobei die Lösung einen pH-Wert von etwa Il bis etwa 12.5 besitzt.
3. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, welche w weiterhin ein nichtionisches, grenzflächenaktives Mittel enthält.
4. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, welche als Alkalimetallmetasilikat Natriummetasilikat, als ti Alkalimetallcarbonat Natriumcarbonat und als kondensiertes Alkalinietallphosphat Natriumtripolyphosphat enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des verzinnten Metalls v> mit der Reinigungslösung durch Besprühen in Kontakt gebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen für etwa 15 Sekunden bis etwa 60 Sekunden besprüht werden. v>
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es bei einer Temperatur von etwa 57° C bis etwa 801C durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- wi fläche nach dem Inkontaktbringen mit der Reinigungslösung gespült wird, und daß die gespülte Oberfläche mit einer wäßrigen Überzugslösung, welche Mononatriutnmonophosphat, Dinatriummonophosphat, saures Hydroxylammoniumsulfat und h'> Ammoniumbifluorid enthält, gespült wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der verzinnten Oberfläche eines eisenhaltigen Metalls, das durch Abstrecktiefziehen bearbeitet wurde, zur Entfernung von Gleitmitteln hiervon und zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche vor dem Auftrag eines Überzuges hierauf.
Die in der Lebensmittelindustrie verwendeten Behälter können aus verzinnten, eisenartigen Metallen hergestellt werden. Diese Behälter werden für gewöhnlich durch Abstrecktiefziehen bearbeitet, d. h., das verzinnte Metallblech wird gezogen und absichtlich dünner gemacht, um ein gezogenes Blech zu formen, das eine gleichförmige Wandstärke liefert und einen dünnwandigen, mit einem dicken Boden versehenen Behälter ergibt Als Folge der hohen Kosten einer Verzinnung bzw. Zinnplattierung wird nur eine dünne Schicht der Verzinnung angewandt.
Während der Herstellung und des Formens von verzinnten Behältern aus eisenhaltigem Meiall werden Gleitmittel bzw. Schmiermittel zur Erleichterung des Arbeitsvorganges des Abstrecktiefziehens angewandt. Die Gleitmittel, die auf der Metalloberfläche abgelagert werden, enthalten üblicherweise verschiedene Typen von mineralischen ölen und Ölen auf Pflanzenbasis, Emulgatoren und Korrosionsinhibitoren.
In den letzten Jahren wurden neue und verbesserte Gleitmittelzusammensetzungen entwickelt und bei verzinnten Dosen für die Abstrecktiefziehvorgänge eingesetzt. Diese neuen Zusammensetzungen erzeugen auf der Metalloberfläche eine Gleitmittelschicht, die sich als sehr schwierig zu entfernen herausgestellt hat. Falls die Gleitmittelschicht nicht vollständig von der Metalloberfläche in einem Reinigungsvorgang entfernt wird, wird die Metalloberfläche entnetzt, und sie hat sich als ungeeignet für nachfolgende Behandlungen zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit oder des dekorativen Aussehens herausgestellt.
Weiterhin wurde gefunden, daß bei der Verwendung solcher neuer und verbesserter Gleitmittel für die Abstrecktiefzieharbeitsvorgänge die verwendete Reinigungslösung als Folge des Aufbaus dieser Gleitmittel unwirksam gemacht werden kann und/oder nur schwierig zu handhaben ist. Der Aufbau dieser Gleitmittel in der Reinigungslösung bewirkt, daß die Gleitmittelöle verseift werden, was ein erhöhtes Schäumen mit sich bringt.
Versuche zur Erhöhung der Wirksamkeit der zur Entfernung dieser neuen und verbesserten Gleitmittel verwendeten Reinigungslösungen entweder durch Erhöhung der Alkalität oder durch Steigerung der Temperatur der Reinigungslösung ergibt oftmals ein übermäßiges Ätzen der Metalloberfläche.
Im allgemeinen ist es bei abstrecktiefgezogenen. verzinnten Behältern ein großes Problem, daß der Ziehvorgang üie innere, verzinnte Oberfläche dehnt, wodurch die Größe von Poren erhöht wird und Poren erzeugt werden, welche die darunterliegende, eisenhaltige Metalloberfläche freilegen. Um die Oberfläche zu reinigen und die Gleitmittel hiervon zu entfernen, wurden Reiniger verwendet, die nicht nur das Gleitmittel entfernen, sondern auch die verzinnte, eisenhaltige Oberfläche ätzen. Dieses Ätzen vergrößert das Problem der Korrosion der freiliegenden Stahloberfläche durch die Poren und läßt nicht sichtbare Rostmarken zurück. Darüber hinaus können die Bedingungen auf dem Verarbeitungsband, wenn die Behälter während der Herstellung, nach der Stufe des Abstrecktiefziehens und der Stufe der Reinigung
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