Паста для очистки и травления Советский патент 1993 года по МПК C23G5/02 

Изобретение относится к составам паст очистки и травления поверхности дета- лей из черных или цветных металлов или их Сплавов перед нанесением защитных, декоративных или защитно-декоративных покрытий.

I В основу изобретения положена задача путем выбора из отходов пищевой промышленности найти такой пастообразный Материал, который мог бы обеспечить существенное ускорение и удешевление очистки и травления поверхности металлоизделий соответственно .за счет совмещения этих операций во времени и вследствие низкой цены.

Поставленная задача решена применением фильтр-прессового, осадка после ос- ветления виноматериалов в качестве пасты для очистки и травления поверхности металлов.Предлагаемая паста нова и имеет изобретательский уровень. Поскольку, по имеющимся у нас данным, указанный фильтр - прессовый осадок до си пор был только отходом, вывозимым на сёалки, и не применялся ни по предлагаемому, ни по какомулибо другому назначению, а его химсостав не позволял сделать однозначный вывод о синергическом совмещении поверхностной .активности и способности к растворению окислов металлов.

Действительно, фильтр-прессовый осадок по результатам химического анализа содержит от 55 до 70 ( в среднем 62...63)% по массе химически и физико-химически инертного материала: бентонита по ОСТ 1849-71, или аэросила марок АК-90. АК-50, АК-50а по ТУ 88УССР 251-18-870, или их смесь в произвольной пропорции. Такой тонкодисперсный твердый материал, выполняющий при осветлении вин роль сорбента, после филь- трпрессования оказывается равномерно пропитанным водным раствором, содержащим7...14 (чаще 9...14)% пообьему этанола (в расчете, естественно, на объем воды); 200...800 мг/л сивушных масел; в сумме от 4 до 7 г/л винной, уксусной, энантовой, яблочной, лимонной и прочих кислот и примеси следовых количеств сложных эфиров типа этил-, амил-. изоамил-ацетата и белковых веществ - остатков дрожжевых клеток.

V1

00

со

00

00

Сл

Порознь взятые указанные ингредиенты не могут обеспечивать ни эффективную отмывку поверхности металлоизделий от минеральных масел и жировых загрязнений, ни эффективное травление с растворением окислов.

Реальность получения сверхсуммарного эффекта от использования указанного фильтр-прессового осадка в качестве пасты для очистки и травления поверхности металлоизделий перед нанесением защитных, декоративных или защитно-декоративных покрытий впервые установлена нами в ходе экспериментов,

Выяснено также, что фильтр-прессовый осадок может быть использован для очистки и травления как-в исходном виде, так и после разбавления водой.

В подтверждение сказанного ниже приведены примеры использования изобретения, в которых во всех случаях применяли фильтр-прессовый осадок Киевского винза- вода ПО Украинские вина.

Пример. Очистка и протравливание углеродистых сталей марок От 0,От 1 кп, От 1 пс, Ст 3 и От 3 сп по ГОСТ 380-88 (бывший 380-71).

Образцы из указанной стали в виде пластин толщиной 2...3 мм, шириной 25...40 мм и длиной от 100 до 120 мм с пятнами ржавчины, нарезанные из листов с использованием смазочно-охлаждающей жидкости на основе индустриального масла (ГОСТ 12328-66) после протирки ветошью погружали на 5,10,15,20 мин при комнатной температуре в исходный фильтр-прессовый осадок, доставленный с винзавода в полиэтиленовых мешках.

Затем извлеченные из пасты образцы отмывали дистиллированной водой до получения чистой (без пятен) слегка матовой поверхности и часть из них сушили на воздухе при 40...60°С в течение 4..,5 мин. Другую часть образцов подвешивали на воздухе при комнатной температуре до естественного испарения влаги. При этом на высушенных образцах в течение трех суток выдержки (при комнатной температуре) следы вторичной коррозии не появлялись.

Для проверки-практической эффективности очистки предлагаемым средством в сравнении с известными аналогичные образцы были сначала протерты ветошью и обезжирены в щелочном растворе едкого натра концентрацией 120-150 г/л в течение 10...20 мин при 80-90°С, от остатков индустриального масла, промыты дистиллированной водой, а затем протравлены в водном растворе соляной кислоты (1:1 по объему) в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

течение 3...5 мин при 18,..20°С и повторно промыты водой до нейтральной реакции.

На подготовленные с помощью заявленного средства и известных средств образцы были нанесены электрофорезом защитные покрытия. Для нанесения покрытий использовали смесь 25 г грунтовки марки ВКФ-093 (бывш.ФЛ-093) по ОСТ 610-427-79 на основе малеинизированного льняного или соевого, или подсолнечного масла с 3 г по массе триэтаноламина с добавкой 100 мл воды, гомогенизированную в течение 24 ч,

Сырое покрытие электррфоретически осаждали на образцы в течение 180...200 с при напряжении 150...170 В в постоянном электрическом поле. Извлеченные из эмульсии образцы подвергали термообработке при 180,..200°С в течение 45...50 мин. Тер- моотвержденные покрытия испытывали на солестойкость и определяли адгезию покрытия к подложке.

Солестойкость покрытий к действию 3%-ного водного раствора хлорида натрия определяли по ГОСТ 9403-80. Адгезию на пластинах определяли выдавливанием на прессе Эриксэна по ГОСТ 6806-78.

Кроме того, была рассчитана по прейскурантным ценам и тарифно-квалификаци- онным справочникам себестоимость обработки 1 м поверхности очищаемых деталей.

Результаты испытаний и расчетов приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Очистка и протравливание листовой меди марок М1 и МЗ р (ГОСТ 495- 77) и листовой латуни Л68 (ГОСТ 2208-73).

Образцы заготавливали, обрабатывали пастой и сушили как описано в примере 1.. Так же, как в примере 1, после обработки пастой следы вторичной коррозии по истечении трех суток хранения образцов на воздухе не обнаруживались.

Часть образцов очищали от следов индустриального масла в водном растворе, содержащем, г/л:

Ортофосфат натрия30-70 Сода кальцинированная 20-25 Едкий натр 5-15 Жидкое стекло 10-20 при температуре 60-9СгС до полного обезжиривания (не менее 10 мин, обычно 15 мин) промывали водой до нейтральной реакции, и затем протравливали в концентрированной (плотностью 1,4 г/см3) азотной кислоте в течение 2...4 с. и сразу же в течение 10...15с-в 3%-ном водном растворе азотной кислоты и дополнительно промывали водой до нейтральной реакции.

На подготовленные образцы наносили как описано в примере 1. покрытие того же состава.

Покрытые образцы испытывали, как описано в примере 1, и оценивали себестоимость обработки 1 м2. Результаты сведены в табл.2.

П р и м е р 3. Очистка и протравливание листового алюминия и его сплавов марок Д1. Д16, АДОО, АМц (ГОСТ 13726-78).

Образцы заготавливали, обрабатывали пастой и сушили, как описано в примере 1. Как в примере 1, после обработки пастой следы вторичной коррозии по истечении трех суток хранения образцов на воздухе не обнаруживались.

Часть образцов очищали от следов индустриального масла в водном растворе, содержащем, г/л:

Едкий натр50-100

Жидкое стекло5-15

Температура раствора 60...90°С., продолжительность обработки 5...15 мин, После промывки в воде поверхность образцов травили в водном растворе следующего состава:

Азотная кислота

(плотность 1,4)230-280 г/л

Плавиковая

кислота (40%)15-20 мл/л при комнатной температуре до осветления, которое наступило через 5... 15 мин.

В завершение образцы промывали водой до нейтральной реакции. На подготовленные образцы наносили, как описано в примере 1, покрытия того же состава. Покрытые образцы испытывали, как описано в примере 1, и оценивали себестоимость обработки 1 м2. Результаты сведены в табл.3.

П р и м е р 4. Очистка и протравливание листов алюминиевого сплава АМц (ГОСТ 13726-78) разбавленной пастой.

Образцы после протирки ветошью погружали на 15 мин при комнатной температуре в фильтр-прессовый осадок, разведенный дистиллированной водой вдвое, вчетверо; в восемь и в шестнадцать раз, так что содержание сухого осадка понижалось с исходной величины в 64,23% по массе до 32.11; 17, 32; 8,5 и 3,7% по массе.

Разбавленные суспензии во время обработки постоянно перемешивали пропеллерной мешалкой. После обработки образцы отмывали и сушили, как описано в примере 1. На всех обработанных образцах следы вторичной коррозии по истечении трех суток хранения на воздухе не обнаруживались. Контрольные образцы очищали и протравливали, как описано в примере 3. в .щелочном и. кислом растворах. На подготовленные образцы наносили, как описано в примере 1, покрытия того же состава. Покрытые образцы испытывали, как описано в примере Г и оценивали

себестоимость обработки 1 м2. Результаты сведены в таблицу 4.

П р и м е р 5. Очистка и протравливание листов алюминиевого сплава АМц (ГОСТ 13726-78) разбавленной пастой при повы0 шенной температуре.

Образцы после протирки ветошью на 15 мин погружали в разбавленный до сухого остатка 17,30% по массе фильтр-прессовый осадок при различных температурах

5 (30,60,80,90 и 103°С). Извлеченные из пасты образцы отмывали и сушили, как описано в примере 1, после обработки пастой (при различных температурах). Следы вторичной коррозии по истечении трех суток хранения

0 образцов на воздухе не обнаруживались.

Часть образцов очищены,как описано в примере 3. На подготовленные образцы наносили, как описано в примере 1, покрытия такого же состава. Покрытые образцы испы5 тывали, как описано в примере 1, и оценивали себестоимость обработки 1 м2. Результаты сведены в табл.5.

Приведенные экспериментальные данные в сравнении с известным уровнем тех0 ники подтверждают следующие . технико-экономические преимущества предлагаемой пасты для очистки и протравливания поверхностей металлических изделий.

5. Главным преимуществом в техническом отношении является то, что указанное применение по новому назначению позволяет утилизировать бросовый (ранее) отход виноделия. При этом эффективность очистки и

0 травления обеспечиваются в широких диапазонах разбавлений исходной пасты и температур обработки. Химсостав пасты как до, так и после использования практически исключает опасность для персонала и для ок5 ружающей природной среды. В экономическом отношении себестоимость обработки 1 м поверхности снижается в 15...25 раз в сравнении с известными средствами обезжиривания и травления только

0 за счет разности в цене исходных компонентов. С учетом же расходов на обезвреживание отработанных растворов себестоимость обработки предлагаемой пастой снизится еще на 50...80%, хотя качество обработки не

5 ухудшается.

Формула изобретения Применение фильтр-прессового осадка после осветления виноматериалов в качестве пасты для очистки и травления поверхности металлических изделий.

Результаты сравнительных испытаний образцов, Обработанных предлагаемой пастой и с использованием известных моющих средств и травления

Использование: очистка и травление поверхности деталей из черных и цветных металлов и их сплавов перед нанесением защитных, декоративных и защитно-декоративных покрытий. Сущность изобретения: в качестве пасты для очистки и травления поверхности металлических деталей применяют фильтр-прессовый осадок после осветления виноматериалов. 5 табл.

Ml

24

6,5 230

22 23

6,7 6,7

230

230

6,7 230

22

6,9 230 22

6,6

6,8 230 24 6,8 230 .24 6,7

6,7 230 22 6,7 230 24 6,7

Таблица 3

Результаты сравнительных испытаний образцов,обработанных предлагаемой пастой к с использованием известных моюцих средств и травлений

Результаты сравнительных испытаний образцов обработанных предлагаемой пастой и с использованием известных моющих средств и травлений

Та б л и ц а Результаты сравнительных испытаний образцов,обработанных предлагаемой пастой и с использованием известных моющих средств и травлений

Примечание: Температура кипения выше 100°С вследствие эбуллиоскопического эффекта.

Таблица k

со со

00

Л Ji со