DE814983C

DE814983C - Stripping agent for removing excess coating metal during molten coating of metals and processes for molten coating of metals

Info

Publication number: DE814983C
Application number: DEA709A
Authority: DE
Inventors: Frank Cornelies Haas
Original assignee: Archer Daniels Midland Co
Current assignee: Archer Daniels Midland Co
Priority date: 1950-01-31
Filing date: 1950-01-31
Publication date: 1951-09-27

Description

Abstreifmittel zur Entfernung überschüssigen Uberzugsmetalls beim schmelzflüssigen Überziehen von Metallen und Verfahren zum schmelzflüssigen Überziehen von Metallen Die Erfindung betrifft ein Hilfsmittel und ein Verfahren zum metallischen Überziehen von Metallen, wie z. B. die Feuertauchverzinnung und die Weiß,blechherstel!ung entweder durch Hand oder maschinell. Sie bezieht sich insbesondere auf ein öliges Abstreifmittel und soll im wesentlichen durch Beschreibung in Verbindung mit dem Abstreifen eines Zinnüberzuges erläutert werden.Stripping agent for removing excess coating metal during molten metal plating and methods of molten plating of metals The invention relates to an aid and a method for metallic Plating of metals such as B. hot dip tin plating and white sheet metal manufacture either by hand or by machine. It particularly refers to an oily one Stripping means and is intended essentially by description in conjunction with the Stripping a tin coating will be explained.

In der Praxis der Feuertauchverzinnung ist es üblich, Stahlbleche durch ein Flußmittel und dann durch ein Bad von geschmolzenem Zinn zu ziehen sowie anschließend, während sich das Zinn noch in flüssigem Zustand befindet, durch eine Schicht eines öligen Abstreifmittels. Das 0I erreicht eine Temperatur von etwa 230 bis 29o° C. Das 01 streift den Überschuß des geschmolzenen Metalls ab und fördert es in das Bad zurück. Das C)1 erzeugt auf dem Überzug auch einen Film, der die Oxydation des Überzuges verhindert, der in diesem Zustande notwendigerweise noch sehr heiß ist. Der Überzogene Stahl durchläuft dann Walzenpaare, die in Reihe hintereinander -angeordnet sind. Diese Walzen glätten den Überzug und wirken als Fördermittel für die Bleche durch das Zinnbad. Als Abstreifmittel oder -öl wurden bisher Triglyceride verwendet. Von diesen wurde am meisten Palmöl benutzt.In the practice of hot dip tinning, it is common to draw steel sheets through a flux and then through a bath of molten tin and then, while the tin is still in a liquid state, through a layer of an oily stripping agent. The 0I reaches a temperature of about 230 to 29o ° C. The 01 strips the excess of the molten metal, and conveys it back into the bath. The C) 1 also produces a film on the coating which prevents oxidation of the coating, which in this condition is necessarily still very hot. The coated steel then passes through pairs of rollers which are arranged in series one behind the other. These rollers smooth the coating and act as a means of conveying the sheets through the tin bath. Triglycerides have heretofore been used as a stripping agent or oil. Of these, palm oil was used the most.

Schon lange lag der Bedarf für ein besseres Mittel als Palmöl vor. Das anzuwendende Palmöl benötigt eine Vorbehandlung, die beachtliche Zeit kostet, wie z. B. eine Behandlung q.o bis 8o Stunden lang bei erhöhter Temperatur von etwa 210 bis 26o° C. Weiterhin ist das Palmöl Veränderungen bei den sehr hohen Temperaturen unterworfen, die bei der Anwendung als Abstreiföl auftreten. Das 01 erleidet eine solche Zersetzung und Veränderung, daß es notwendig ist, in Abständen einen beträchtlichen Teil des Öls durch frisches Öl zu ersetzen. Es ist allgemein üblich, zum mindesten 25 % des Palmöls alle zwei Wochen zusätzlich zu dem Auffüllöl auszuwechseln, das zugesetzt werden muß, um die Verluste auszugleichen, die durch den Ölfilm auf dem überzogenen Blech entstehen. Es, entwickeln sich auch beträchtliche Mengen Dämpfe und Gerüche durch das heiße Palmöl.The need for a better remedy than palm oil had long existed. The palm oil to be used requires pretreatment, which takes a considerable amount of time, such as B. a treatment for qo to 80 hours at an elevated temperature of about 210 to 26o ° C. Furthermore, the palm oil is subject to changes at the very high temperatures that occur when used as a stripping oil. The 01 suffers such decomposition and change, that it is necessary to replace at intervals a substantial portion of the oil with fresh oil. It is common practice to change at least 25% of the palm oil every two weeks in addition to the make-up oil that must be added to make up for the losses caused by the oil film on the coated sheet. There are also considerable amounts of fumes and odors generated by the hot palm oil.

An Stelle von Palmöl wurden für diesen Zweck auch verschiedene Öle vorgeschlagen; wie . natürliche und hydrierte fette Öle, Talg und ähnliche. Diese Materialien sind im ganzen gesehen, ebenso wie das Palmöl, nicht sehr vorteilhaft. Sie weisen die obenerwähnten Nachteile auf und müssen ebenfalls in Abständen teilweise ersetzt werden und steigen verhältnismäßig schnell unter den Verfahrensbedingungen in ihrer Viskosität an.Instead of palm oil, various oils were also used for this purpose suggested; how . natural and hydrogenated fatty oils, sebum and the like. These On the whole, materials, like palm oil, are not very advantageous. You have the disadvantages mentioned above and must also partially are replaced and rise relatively quickly under the process conditions in their viscosity.

Es wurde nun gefunden, daß die Zugabe eines geringeren Anteils eines Esters eines höheren einwertigen aliphatischen Alkohols mit einer höheren Fettsäure zu dem fetten 01 nicht nur bessere Ergebnisse beim Abstreifen ergibt, sondern auch den Ersatz der verbleibenden Triglyceride für Zeiträume von sechs Monaten oder länger unnötig macht.It has now been found that adding a minor proportion of an ester of a higher monohydric aliphatic alcohol with a higher fatty acid to the fatty oil not only gives better stripping results, but also eliminates the need to replace the remaining triglycerides for periods of six months or more .

Dje Erfindung betrifft ein Abstreifmittel für die Herstellung metallischer Überzüge in einem heißen Tauchbad, z. B. in Form einer Mischung von beispielsweise einer Lösung eines Triglycerids und eines Esters eines einwertigen Alkohols der beschriebenen Art in Anteilen von etwa 1o bis 35 auf ioo Teile des gesamten Abstreifmittels. Die Erfindung betrifft auch das beschriebene Verfahren, das dieses Abstreifmittel auf Produkte, die mit geschmolzenem Metall überzogen werden, zur Anwendung bringt.The invention relates to a stripping means for the production of metallic ones Coatings in a hot immersion bath, e.g. B. in the form of a mixture of, for example a solution of a triglyceride and an ester of a monohydric alcohol of described type in proportions of about 10 to 35 per 100 parts of the total stripping agent. The invention also relates to the method described, this stripping means on products coated with molten metal.

Die angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The parts given are parts by weight.

Die verwendete maschinelle Vorrichtung und der zu überziehende Stahl sind von üblicher Ausführung. Auch die angewendeten Verfahrensschritte sind die üblichen, sonst ist es im einzelnen besonders betont.The machine equipment used and the steel to be coated are of the usual design. The procedural steps used are also the usual, otherwise it is particularly emphasized in detail.

Einer der Vorteile der Anwendung der neuen Mischung des Esters einwertigen Alkohols und Triglycerids an Stelle der vorher verwendeten Triglyceride besteht in der Wirkung des Esters, selbst in geringen Anteilen die Änderung der Eigenschaften der Triglyceride beispielsweise hinsichtlich der Viskosität in einem solchen Ausmaß zu verringern, daß die Triglyceride im wesentlichen ständig die Eigenschaften in ausreichendem Maße beibehalten, die für ein Abstreiföl notwendig sind. Wenn das neue Abstreiföl an Stelle der vorher verwendeten Öle benutzt wird, bewirkt es eine geringere \ Zersetzung der Triglyceride, weniger Dämpfe und Gerüche in der Umgebung des Abstreifvorganges, einen besonderen Überzug und einen geringeren Anteil des überzogenen Produktes, das wegen Fehlern im Überzug noch einmal durch die Fabrikation gehen oder zu geringerem Gegenwert verkauft werden muß. Ein mit dem neuen Abstreifmittel hergestellter Zinnüberzug hat eine bessere Schmelzverbindung als bei Verwendung von Palmöl oder den anderen Triglyceriden allein, die:früher in der Praxis zu Anwendung kamen. Während' dieser letztgenannte Vorteil sich im wesentlichen in der Konservendosenindustrie auswirkt, wirken sich ein oder mehrere der aufgeführten Vorteile auf jedem Anwendungsgebiet des Abstreiföls in der Feuertauchverzinnung der Weißblechindustrie aus.One of the advantages of using the new mixture of ester is monovalent Alcohol and triglyceride instead of the previously used triglycerides in the effect of the ester, even in small proportions, the change in properties of the triglycerides, for example, in terms of viscosity to such an extent to reduce that the triglycerides essentially constantly the properties in Maintain sufficient dimensions that are necessary for a wiper oil. If that Using new wiper oil instead of the previously used oil causes a Less decomposition of the triglycerides, less fumes and smells in the environment of the stripping process, a special coating and a lower proportion of the coated product, which is due to defects in the coating again through the manufacturing process must go or be sold at a lower value. One with the new scraper produced tin plating has better fusion bond than when using of palm oil or the other triglycerides alone that: earlier used in practice came. While 'this latter advantage is essentially evident in the canning industry affects, one or more of the listed advantages affect each area of application of the stripping oil in the hot dip tinning of the tinplate industry.

Die folgenden Werte für die Viskositätsänderung während der Gebrauchsdauer geben ein Maß für die Stabilität eines Abstreifmittels, das aus 83 Teilen Triglycerid und 17 Teilen des Esters eines einwertigen Alkohols besteht: Viskosität des Originalmittels 57 Sek. Sayboldt bei 99° C.The following values for the change in viscosity during the service life give a measure of the stability of a stripping agent that consists of 83 parts of triglyceride and 17 parts of the ester of a monohydric alcohol consists of: Viscosity of the original agent 57 sec. Sayboldt at 99 ° C.

Viskosität derselben Mischung nach sechsmonatigem Gebrauch bei Temperaturen von annähernd 235° C: 85 Sekunden.Viscosity of the same mixture after six months of use at temperatures of approximately 235 ° C: 85 seconds.

Während dieser sechsmonatigen Versuchsdauer wurden keine Zusätze des Abstreifmittels gemacht mit Ausnahme der Teile, die zum Ausgleich für das verlorene oder verbrauchte 01 dienten, die notwendigerweise bei dem Verfahren auftreten. Die Menge des Abstreifmittels, die zum Ausgleich der Verluste und des Verbrauches notwendig war, belief sich nur ungefähr auf die Hälfte der Menge, die in einem gleichlaufenden Vergleichsversuch der gleichen Dauer mit Palmöl notwendig war einschließlich des in Abständen notwendigen Ersatzes des letzteren. Weiterhin ist der Endwert der Viskosität von 85 _ Sekunden des erfindungsgemäßen Mittels in dem obererwähnten Versuch für die Praxis noch völlig ausreichend, sogar für frisches Öl, da es üblich ist, mit Palmöl das Verfahren durchzuführen, das schon anfangs eine Viskosität von etwa 72 Sekunden oder etwas mehr aufweist.During this six-month test period no additives were made of the stripping agent with the exception of the parts which serve to compensate for the lost or consumed 01, which necessarily occur in the process. The amount of stripping agent that was necessary to compensate for the losses and consumption was only about half the amount that was necessary in a parallel comparison test of the same duration with palm oil, including the necessary replacement of the latter at intervals. Furthermore, the end value of the viscosity of 85 seconds of the agent according to the invention in the above-mentioned experiment is still completely sufficient for practice, even for fresh oil, since it is customary to carry out the process with palm oil, which initially has a viscosity of about 72 seconds or has a little more.

Was die verwendeten Materialien anbelangt, so soll das Triglycerid ein Fett sein, das annähernd oder völlig gesättigt ist. Bei Anwendung maschineller Tauchverfahren soll das Triglycerid .eine Jodzahl unter 3o aufweisen. Für Handtauchverfahren kann die Jodzahl höher sein, soll aber im wesentlichen nicht höher als 6o liegen. Beispiele für zweckmäßige Triglyceride sind hydrierteFischöle,, wie z. B. Öle von Haifischen, Sardinen, Pilchards, Kabeljau, Hering oder Walöl; hydrierte pflanzliche Öle, wie z. B. Soja-, Baumwollsamen-, Erdruß- und. Rapsöl; hydrierte tierische Öle, wie z. B. hydrierter Talg, Schmalz oder Schmalzöl. .As for the materials used, the triglyceride is said to be be a fat that is nearly or completely saturated. When using machine The triglyceride should have an iodine number below 3o. For towel process the iodine number can be higher, but should essentially not be higher than 6o. Examples of useful triglycerides are hydrogenated fish oils such as e.g. B. oils from Sharks, sardines, pilchards, cod, herring or whale oil; hydrogenated vegetable Oils such as B. soy, cottonseed, peanut and. Rapeseed oil; hydrogenated animal oils, such as B. hydrogenated tallow, lard or lard oil. .

Der Ester des einwertigen Alkohols, der, wie oben erwähnt, mit dem Triglycerid gemischt werden soll, muß ein Ester eines höheren einwertigen aliphatischen Alkohols mit einer höheren Fettsäure sein. Der in dem Ester enthaltene Alkohol enthält zweckmäßig 12 bis 22 Kohlenstoffatome im Molekül, und die höhere Fettsäure weist vorteilhaft ebenfalls 12 bis 22 Kohlenstoffatome in ihrem Molekül auf. Als Beispiele für den Alkohol seien genannt: n-Dodecanol, n-Tetradecanol, n-Hexadecanol und n-Octadecanol. Beispiele für die in den Estern verwendeten Fettsäuren, sind: n-Tetradecansäure, n-Hexadecansäure, n-Octadecansäure, n-Eikosansäure (Arachinsäure) und n-Dokosaiisäure (Behensäure). Isomere und Homologe dieser Alkohole und Säuren können innerhalb der angegebenen Kohlenstoffatomzahlen verwendet werden. Beispiele von Estern, die die Anforderniss-e erfüllen und Alkohole und Säuren der beschriebenen Art enthalten, sind im älteren System der Nomenklatur: Cetylpalmitat, -stearat und -myristat; Stearylstereat und -palmitat; Myristylstearat und -palmitat; Spermacet und der Ester des höheren einwertigen Alkohols des jojobaöls.The ester of the monohydric alcohol which, as mentioned above, with the Triglyceride mixed is to be, an ester of a higher monovalent must be aliphatic alcohol with a higher fatty acid. The one contained in the ester Alcohol suitably contains 12 to 22 carbon atoms in the molecule, and the higher Fatty acid also advantageously has 12 to 22 carbon atoms in its molecule on. Examples of alcohol are: n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol and n-octadecanol. Examples of the fatty acids used in the esters are: n-tetradecanoic acid, n-hexadecanoic acid, n-octadecanoic acid, n-eicosanoic acid (arachidic acid) and n-docosaiic acid (behenic acid). Isomers and homologues of these alcohols and acids can be used within the specified number of carbon atoms. Examples of esters which meet requirement e and alcohols and acids of the described Type contained in the older system of nomenclature: cetyl palmitate, stearate and -myristate; Stearyl stereate and palmitate; Myristyl stearate and palmitate; Spermacet and the higher monohydric alcohol ester of jojoba oil.

Diese Ester können synthetisch hergestellt sein. Sie können entweder einzeln oder in Mischung miteinander verwendet werden, wie z. B. in der natürlich vorkommenden Form oder in Mischungen aus den verschiedenen Komponenten. Eine handelsübliche Form solcher Ester, die vorteilhaft angewandt wurde, ist hydriertes Sperma.cetöl.These esters can be produced synthetically. You can either be used individually or in admixture with one another, e.g. B. in the course occurring form or in mixtures of the various components. A commercially available One form of such ester that has been used to advantage is hydrogenated semen oil.

Das hydrierte Spermacetöl enthält etwa 65% Ester der höheren aliphatischen Alkohole mit den höheren Fettsäuren und etwa 35% Triglyceride.The hydrogenated spermacet oil contains approximately 65% esters of the higher aliphatic Alcohols with the higher fatty acids and about 35% triglycerides.

Was die Anteile anbelangt, so mußten zum mindesten io Gewichtsteile des Esters der beschriebenen Art auf ioo Teile der Gesamtmischung mit den Triglyceriden angewendet werden, wenn die gewünschte Stabilität der Mischung bei Anwendung unter liolieti Temperaturen, auf die das Abstreifmedium leim Gebrauch kommt, erzielt werden soll.As far as the proportions are concerned, at least 10 parts by weight had to be of the ester of the type described to 100 parts of the total mixture with the triglycerides be applied when the desired stability of the mixture when applied under liolieti temperatures to which the stripping medium comes in use can be achieved target.

Man kann bis auf 35 Teile Ester auf ioo Teile der Mischung gehen. Die Auswahl des speziellen Anteils des Esters innerhalb der Größenordnung v011 10 1>1s 35% wird durch die Eigenschaften bestimmt, die in dem einzelnen Verfahren erreicht werden sollen. In dem obenerwähnten Beispiel, bei dem das Abstreifmittel bei einer Feuertauchverzinnung sechs Monate lang verwendet wurde, belief sich der Anteil auf 25 Teile hydrierten Spermacetöls. Dies entspricht annähernd 17 Teilen des Esters des einwertigen Alkohols auf 83 Teile hydrierten Seetieröls.You can go up to 35 parts ester to 100 parts of the mixture. The selection of the specific proportion of the ester within the range of v011 10 1> 1s 35% is determined by the properties achieved in each process should be. In the example mentioned above, in which the stripping means at a Hot dip tinning was used for six months, the proportion amounted to 25 parts hydrogenated sperm acetal oil. This corresponds to approximately 17 parts of the ester of the monohydric alcohol to 83 parts of hydrogenated marine oil.

In einigen Fällen kann. man die Bleche oder die anderen Artikel, die durch die beschriebene Feuertauchmethode überzogen sind, vor dem Durchgang durch das Abstreiföl abkühlen lassen. In diesem Falle wird das öl getrennt auf 230 bis 29o° C erhitzt, so daß das erhitzte 01 seinerseits den Überzug wieder erwärmt und ihn in einen geeigneten Zustand für das Abstreifen bringt.In some cases it can. the trays or other articles coated by the fire-dipping method described are allowed to cool before passing through the stripping oil. In this case, so that the heated 01 in turn heats the coating again and brings it into a state suitable for stripping, the oil is heated separately to 230 to 29o ° C.

Das erfindungsgemäße Verfahren und Abstreifmittel kann auch bei der Abänderung der Feuertauchüberzugsmethode verwendet werden. Bei dieser Abänderung wird der Metallüberzug elektrolytisch aufgebracht, und die überzogenen Artikel werden mittels eines Durchgangs durch erwärmtes Abstreiföl der beschriebenen Art und der genannten Temperatur glänzend gemacht.The inventive method and stripping means can also be used in the Modification of the hot dip coating method can be used. With this modification the metal coating is applied electrolytically and the coated articles are by means of a passage through heated wiper oil of the type described and the said temperature made shiny.

Bei der Weißblechherstellung wird ein Abstreifmittel verwendet, das dieselben Materialsorten enthält, und zwar in gleichen Anteilen, wie oben im Zusammenhang mit der Feuertauchverzinnung beschrieben wurde. Es wurde als Abstreifmittel bei dem Überziehen von Stahlblech mit einer geschmolzenen Mischung von 85 Teilen Blei und 15 Teilen Zinn verwendet, wobei die Vorrichtungen und die Verfahrersschritte bei der Herstellung von Weißblech die üblichen sind, mit Ausnahme der Verwendung des neuen Abstreifmittels, und das Verfahren ist ein geeignetes kontinuierliches Weißblechherstellungsverfahren. Die Vorteile bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Abstreifmittels sind ähnlich wie die, welche im einzelnen oben in Verbindung mit den Verzinnungsverfahren beschrieben wurden.In tinplate manufacture, a stripping agent is used that contains the same types of material in the same proportions as in the context above was described with hot dip tinning. It was used as a stripping agent the coating of sheet steel with a molten mixture of 85 parts of lead and 15 parts of tin used, the devices and the process steps in the manufacture of tinplate are the usual ones, with the exception of the use of the new stripping agent and the process is a suitable continuous one Tinplate manufacturing process. The advantages of using the invention Stripping agents are similar to those described in detail above in connection with the tinning process were described.

Die Mischung hydrierter fetter 051e und Ester einwertiger Alkohole kann für die oben beschriebene Anwendung durch Hydrieren verschiedener Arten von Haifischöl, Tümmleröl, Seehundöl oder ähnlichen hergestellt werden, wobei das für die Hydrierung gewählte Naturprodukt ein solches sein kann, das von Natur aus den einwertigen Ester in Anteilen von io bis 35 Teilen auf ioo Gewichtsteile CRI enthält.The mixture of hydrogenated fatty 051e and esters of monohydric alcohols can be used for the application described above by hydrogenating various types of Shark oil, bottlenose dolphin oil, seal oil or similar can be produced, which is for The natural product selected for hydrogenation can be one that naturally has the contains monohydric esters in proportions of 10 to 35 parts per 100 parts by weight of CRI.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Stripping agent for removing excess coating metal in the molten coating of metals, characterized in that there is a Mixture of hydrogenated fatty oils and an ester of a monohydric aliphatic Contains alcohol with a fatty acid, the alcohol and those present in the ester Fatty acids each have from 12 to 22 carbon atoms in the molecule.

2. Stripping agent according to claim i, characterized in that the ester fraction ranges from to to 35 Parts amounts to 100 parts total weight of the mixture.

3. Stripping means according to claim i or 2, characterized by a mixture of hydrogenated fatty oil and spermacet oil in the ratio of 10 to 35 parts of spermacet oil to 100 parts of mixture.

4. Stripping agents according to claim 3, characterized in that the spermacet oil of the mixture hydrogenates is.

5. A method for hot dip coating of steel objects, characterized in that that after coating the object with molten metal, such as. B. molten Tin or a molten mixture of lead and tin, the object with the Coating is passed in the molten state through a stripping medium, which accordingly the claims i to 4 is composed.