ES2210313T3 - Tratamiento alcalino del acero inoxidable. - Google Patents
Tratamiento alcalino del acero inoxidable.Info
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Abstract
LA INVENCION INCLUYE UN METODO PARA LIMPIAR E INACTIVAR UNA SUPERFICIE DE ACERO INOXIDABLE QUE COMPRENDE: 1) PONER EN CONTACTO LA SUPERFICIE CON 15-45 ML/LITRO DE UNA COMPOSICION QUE COMPRENDA ENTRE ALREDEDOR DEL 15 Y EL 50% DE UN COMPONENTE ALCALINO, ENTRE ALREDEDOR DEL 1 AL 15% DE QUELANTE, Y ENTRE ALREDEDOR DEL 35 AL 84% DE AGUA, 2) MANTENER CONTACTO PARA DESCARGAR Y ELIMINAR RESIDUOS DE LA SUPERFICIE; 3) CONTINUAR EL CONTACTO PARA HACER COMPLEJOS IONES DE HIERRO LIBRE LIBERADOS DE LA SUPERFICIE CON EL QUELANTE PARA FORMAR UNA PELICULA DE OXIDO EN LA SUPERFICIE; Y 4) CONTINUAR EL CONTACTO PARA PRECIPITAR LOS IONES COMPLEJOS EN LA PELICULA DE OXIDO. LAS COMPOSICIONES PUEDEN ADEMAS INCLUIR UN SURFACTANTE SELECCIONADO DEL GRUPO QUE CONSTA DE SURFACTANTES ANIONICOS, CATIONICOS, NO IONICOS Y ZWITTERIONICOS PARA MEJORAR EL RENDIMIENTO DE LIMPIEZA.
Description
Tratamiento alcalino del acero inoxidable.
La presente invención se refiere a métodos para
realizar la limpieza y pasivación de superficies de acero
inoxidable, tales como el equipo de flujo de gases, equipo de
fabricación farmacéutica, y equipo de procesamiento de
semiconductores.
Durante los últimos quince años los
requerimientos para la limpieza del equipo de procesamiento de
semiconductores han aumentado al menos unas cien veces. Los tamaños
de los componentes del semiconductor han sido cortados a la mitad en
los últimos años y las densidades de empaquetamiento se han doblado
o triplicado en el mismo periodo de tiempo. Parece también que la
velocidad de cambio se está acelerando en lugar de mantenerse en
los valores del pasado. Con estos cambios, los problemas causados
por la contaminación en el procesamiento de los semiconductores han
llegado a ser todavía más serios. La limpieza es importante también
en la industria farmacéutica y las industrias sanitarias, debido a
la necesidad de reducir la contaminación de los procesos de
tratamiento.
En el pasado, el equipo de acero inoxidable usado
en estos procesos ha sido limpiado casi de forma universal mediante
el uso de disolventes. En adición a los problemas de polución
atmosférica y riesgos para la salud de los operarios, los
disolventes no limpian de forma completa. Dejan películas y
partículas residuales. La limpieza ultrasónica puede dejar también
partículas en las hendiduras de las partes de un instrumento, que
se liberan más tarde. Los disolventes de limpieza
clorofluorocarbonados comercializados bajo la marca comercial Freon
son ejemplos de disolventes conocidos de limpieza así como
1,1,1-tricloroetano y cloruro de metileno.
La falta de limpieza de los componentes que han
sido limpiados con disolventes, métodos y aparatos convencionales,
es problemática ya que permanecen en los componentes iones activos y
contaminación orgánica tal como películas orgánicas. Los iones
activos, por ejemplo, iones metálicos, pueden afectar de modo
adverso al proceso para el que se va a usar el equipo.
La pasivación de las superficies de acero limpias
es importante para evitar situaciones tales como la corrosión
superficial del acero húmedo limpio.
En la técnica anterior, a menudo el acero limpio
es sometido a pasivación mediante el tratamiento con una solución de
ácido nítrico para producir cambios en las características de la
superficie que resistan la corrosión. Para la pasivación de las
superficies de acero limpias, se han usado soluciones diluidas de
ácido cítrico alcalinizadas con amoniaco o con una amina. Estas
mismas soluciones se han usado también en combinación con nitrito de
sodio.
A veces se añaden aminas solubles en agua a látex
o a recubrimientos dispersados en agua para reducir la corrosión del
acero. Las aminas solubles en agua también han sido añadidas a los
enjuagados finales del acero limpio, pero siempre en combinación
con otros materiales (tales como otros compuestos químicos
alcalinos, ácido cítrico, nitrito de sodio, etc., y como los
ejemplos dados en las patentes de Estados Unidos 3.072.502;
3.154.438; 3.368.913; 3.519.458; y 4.045.253) y por tanto estos
enjuagados han dejado residuos insolubles sobre las superficies del
acero que son perjudiciales para el funcionamiento óptimo de los
recubrimientos protectores aplicados subsiguientemente.
En la técnica anterior, a menudo el acero limpio
es sometido a pasivación mediante el tratamiento con una solución de
nitrito de sodio alcalino para proporcionar cambios en las
características de la superficie que resistan la corrosión. Por
razones desconocidas, este método es a veces inefectivo para
realizar la pasivación del acero limpio.
Para la pasivación de las superficies de acero
limpias, se han usado soluciones diluidas de ácido cítrico
alcalinizadas con amoniaco o con una amina. Estas mismas soluciones
se han usado también en combinación con nitrito de sodio.
La patente de Estados Unidos 4.590.100 describe
un procedimiento que permite que un acero limpiado previamente sea
sometido a pasivación con un enjuagado de agua casi pura, que se
hace ligeramente alcalina con una amina para inhibir la corrosión
preparatoria a la aplicación de recubrimientos protectores no
acuosos, de tal modo que cualquier pequeño residuo de amina que
quede sobre la superficie del acero después de secar el agua, se
evaporará por sí mismo y de tal manera que cualquier residuo de
amina restante será incorporado al recubrimiento protector no acuoso
sin dejar ningún residuo soluble en agua ni iónico sobre la
superficie del acero.
Las patentes de Estados Unidos 5.252.363 y
5.321.061 describen composiciones acuosas que contienen una resina
orgánica que son útiles para depositar recubrimientos sobre metales
recientemente galvanizados para proteger los metales frente a la
corrosión blanca y proporcionar una superficie que es universalmente
susceptible de ser pintada. La resina orgánica consta esencialmente
de al menos un resina epoxi dispersable o emulsionable en agua o
una mezcla de resinas que contienen al menos un resina epoxi
dispersable o emulsionable en agua.
La patente de Estados Unidos 5.039.349 describe
un método y un aparato para limpiar superficies, tales como el
equipo de procesamiento de semiconductores y el equipo de procesos
farmacéuticos hasta una limpieza absoluta o casi absoluta, que
incluye chorros de rociamiento de la solución de limpieza caliente
de tal modo que ésta fluye sobre las superficies a ser limpiadas y
las frota, produciendo un líquido de enjuagado. El líquido de
enjuagado se filtra y se recircula sobre la superficie a ser
limpiada.
El documento
US-A-3.308.065 se refiere a la
separación de incrustaciones de las superficies de acero,
particularmente en un equipo de intercambio de calor, usando al
menos una sal de amonio, amina o
hidroxialquil-amina, siendo formada la sal mediante
el uso de hidróxido de amonio. El documento no se refiere a la
formación de una película de pasivación sobre las superficies de
acero inoxidable. En particular, no se refiere al uso conjunto de
hidróxido de sodio o hidróxido de potasio y un quelante efectivo
para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable.
El documento
US-A-3.368.913 describe la
separación de sales de hierro de las planchas de hierro y acero por
medio de un álcali y una alcanolamina que contiene al menos tres
grupos alcanoles en la molécula. El documento no hace mención al
acero inoxidable ni a la importancia de los iones cromo en la
formación de una película de pasivación sobre la superficie del
acero inoxidable.
Es un propósito de la presente invención
proporcionar formulaciones basadas en álcalis que realizan tanto la
limpieza como la pasivación de las superficies de acero
inoxidable.
La presente invención proporciona un método para
realizar la limpieza y pasivación de una superficie de acero
inoxidable que contiene cromo, consistiendo el método esencialmente
en:
- (1)
- poner en contacto la superficie con una composición que consta esencialmente de:
- entre aproximadamente 15 y 50% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- entre aproximadamente 1 y 15% en peso de un quelante que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable;
- dicho quelante efectivo además para formar complejos con los iones hierro libres liberados de la superficie del acero inoxidable;
- entre aproximadamente 35 y 84% en peso de agua; y
- opcionalmente, entre aproximadamente 1% y 15% en peso de un tensioactivo seleccionado del grupo constituido por tensioactivos aniónicos, catiónicos, no-iónicos y zwiteriónicos;
- habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 15-45 ml/litro;
- la composición efectiva para realizar la limpieza y pasivación de la superficie de acero inoxidable mediante la separación del residuo formado durante el uso;
- (2)
- mantener dicho contacto para arrancar y separar el residuo de ion hierro y ion cromo de dicha superficie; y
- (3)
- continuar dicho contacto para proporcionar sobre dicha superficie una película de pasivación sustancialmente transparente que comprende una porción de dichos iones hierro y dichos iones cromo en forma oxidada y una porción de dichos iones hierro y cromo complejados con dicho quelante;
- con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
En una forma preferida del método de la
invención, la composición usada para ponerse en contacto con la
superficie del acero inoxidable que contiene cromo, consta
esencialmente de:
- (a)
- entre aproximadamente 20 y 35% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- (b)
- entre 2 y 8% en peso de un quelante, siendo efectivo además dicho quelante para formar complejos con los iones hierro libres liberados de la superficie del acero inoxidable; y
- (c)
- entre aproximadamente 57 y 78% en peso de agua;
- habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 22 a 38 ml/litro; con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
\newpage
Una forma adicional del método de la invención,
para uso cuando el acero inoxidable es aquel que contiene níquel
además de hierro y cromo, consiste esencialmente en:
- (1)
- poner en contacto la superficie con una composición que consta esencialmente de:
- entre aproximadamente 15 y 50% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- entre aproximadamente 1 y 15% en peso de etilendiaminotetraacetato como quelante, y
- entre aproximadamente 35 y 84% en peso de agua;
- habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 15 a 45 ml/litro;
- (2)
- mantener dicho contacto para arrancar y separar dicho residuo de dicha superficie y para oxidar el hierro, cromo, y níquel de la superficie; y
- (3)
- continuar dicho contacto para proporcionar sobre dicha superficie una película de pasivación sustancialmente transparente que incluye óxidos, al menos de cromo, hierro, y níquel complejados con el etilendiaminotetraacetato;
- con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
Excepto cuando se indica explícitamente lo
contrario, las unidades de las concentraciones usadas en esta
memoria descriptiva son unidades de % en peso.
Las composiciones usadas en el método de la
invención pueden incluir además un tensioactivo seleccionado del
grupo constituido por tensioactivos aniónicos, catiónicos,
no-iónicos y zwiteriónicos para mejorar la
realización de la limpieza.
Las composiciones que se usan para tratar el
acero inoxidable según la presente invención incluyen un componente
alcalino, un quelante, y agua. Las composiciones tratan la
superficie del acero inoxidable separando de la superficie el
residuo formado sobre la superficie del acero inoxidable durante el
uso de la superficie del acero inoxidable (por ejemplo, durante los
procesos farmacéuticos o el procesamiento de semiconductores),
complejando simultáneamente con un quelante los iones hierro libres
liberados desde la superficie del acero inoxidable y formando una
película de óxido sobre la superficie del acero inoxidable, y
precipitando los iones complejados sobre la película de óxido.
Las composiciones de la invención comprenden
entre aproximadamente 15 y 50% de componente alcalino, entre
aproximadamente 1 a 15% de quelante, y entre aproximadamente 35 a
84% de agua. A menos que se indique otra cosa, todas las cantidades
y porcentajes son peso/peso.
Las composiciones pueden incluir además
1-15% de un tensioactivo seleccionado del grupo
constituido por tensioactivos aniónicos, catiónicos,
no-iónicos y zwiteriónicos para mejorar la
realización de la limpieza. Ejemplos de tales tensioactivos
incluyen, pero sin limitarse a ellos, las sales solubles en agua o
los monosulfatos de monoglicéridos de ácidos grasos superiores,
tales como la sal disódica del monoglicérido monosulfatado de los
ácidos grasos hidrogenados del aceite de coco, sulfatos de alquilos
superiores tales como laurilsulfato de sodio,
alquil-aril-sulfonatos tales
dodecil-benceno-sulfonato de sodio,
sulfoacetatos de alquilos superiores, ésteres de
1,2-dihidroxi-propano-sulfonatos
con ácidos grasos superiores, y las acil-amidas
alifáticas superiores sustancialmente saturadas de los compuestos
de ácidos amino-carboxílicos alifáticos inferiores,
tales como los que tienen 12 a 16 carbonos en los radicales de ácido
graso, alquilo o acilo, y similares. Ejemplos de las aminas
mencionadas en último lugar son
N-lauroil-sarcosina y las sales de
sodio, potasio y etanolamina de
N-lauroil-sarcosina,
N-miristoil-sarcosina, o
N-palmitoil-sarcosina.
Ejemplos adicionales son los productos de
condensación de óxido de etileno con diferentes compuestos reactivos
que contienen hidrógeno reactivos con los que tienen cadenas
hidrófobas largas (por ejemplo, cadenas alifáticas de
aproximadamente 12 a 20 átomos de carbono), cuyos productos de
condensación ("etoxámeros") contienen restos
polioxiletilénicos hidrófilos, tales como los productos de
condensación de poli(óxido de etileno) con ácidos grasos, alcoholes
grasos, amidas grasas, alcoholes polihidroxilados (por ejemplo
monoestearato de sorbitán) y poli(óxido de propileno) (por ejemplo
materiales plurónicos).
Un tensioactivo típico adecuado es Miranol JEM,
un tensioactivo anfocarboxilato disponible de
Rhone-Poulenc, Cranbury, New Jersey.
Las sales alcalinas tales como las sales
carbonatos no son adecuadas para la presente invención.
Los quelantes especialmente adecuados para la
presente invención incluyen etilendiaminotetraacetato, ácido
hidroxiacético, hidroxilaminotetraacetato y ácido cítrico. El
gluconato de sodio es adecuado pero menos preferido que los
quelantes especialmente adecuados. Los quelantes tales como
poli(ácido acrílico), y Miranol JEM no son adecuados para la
presente invención.
El agua adecuada para la presente invención puede
ser agua destilada, agua blanda o agua dura. El agua muy dura (por
ejemplo, 500 ppm) también es adecuada si la cantidad de quelante es
suficientemente más alta que la que secuestra los iones metálicos
tales como calcio y magnesio.
Opcionalmente, las composiciones de la invención
pueden incluir más de un componente alcalino y más de un
quelante.
Las superficies de acero inoxidable se tratan
diluyendo la composición descrita antes (que incluye un componente
alcalino, un quelante, y agua) hasta una concentración de
15-45 ml/litro para formar una solución diluida,
poniendo en contacto la solución con la superficie de acero
inoxidable para arrancar y separar el residuo de la superficie,
continuando el contacto para complejar con el quelante los iones
libres liberados desde la superficie para formar una película de
óxido sobre la superficie, y precipitando los iones complejados
sobre la película de óxido.
Un método preferido de la invención
comprende:
- (1)
- poner en contacto la superficie con 22-38 ml/litro de una composición que comprende entre aproximadamente 20 y 35% de un componente alcalino, entre aproximadamente 2 y 8% de un quelante, y entre aproximadamente 57 y 78% de agua;
- (2)
- mantener el contacto para arrancar y separar los residuos de la superficie;
- (3)
- continuar el contacto para complejar con el quelante los iones hierro libres liberados desde la superficie para formar una película de óxido sobre la superficie; y
- (4)
- continuar el contacto para precipitar los iones complejados sobre la película de óxido.
- Una realización del método preferido de la invención comprende:
- (1)
- poner en contacto la superficie con 22-38 ml/litro de una composición que comprende entre aproximadamente 20 y 35% de hidróxido de potasio, entre aproximadamente 2 y 8% de etilendiaminotetraacetato, y entre aproximadamente 57 y 78% de agua;
- (2)
- mantener el contacto para arrancar y separar los residuos de la superficie;
- (3)
- continuar el contacto para complejar con el quelante los iones hierro libres liberados desde la superficie para formar una película de óxido sobre la superficie; y
- (4)
- continuar el contacto para precipitar los iones complejados sobre la película de óxido.
- Otra realización del método preferido de la invención comprende:
- (1)
- poner en contacto la superficie con 22-38 ml/litro de una composición que comprende entre aproximadamente 20 y 35% de hidróxido de sodio, entre aproximadamente 2 y 8% de etilendiaminotetraacetato, y entre aproximadamente 57 y 78% de agua;
- (2)
- mantener el contacto para arrancar y separar los residuos de la superficie;
- (3)
- continuar el contacto para complejar con el quelante los iones hierro libres liberados desde la superficie para formar una película de óxido sobre la superficie; y
- (4)
- continuar el contacto para precipitar los iones complejados sobre la película de óxido.
En una realización particular de la invención, se
separan del recipiente, los materiales tales como productos
farmacéuticos presentes en los recipientes de fabricación de acero
inoxidable que van a ser sometidos a limpieza y pasivación. Aunque
el grueso del material a ser separado fluye fácilmente del
recipiente de acero inoxidable, queda una película de residuos
sobre la superficie de acero inoxidable.
Las composiciones usadas en la presente invención
se ponen en contacto con la superficie recubierta con la película de
una o más formas diferentes. Una forma de establecer contacto con
la superficie recubierta con la película es usando un mecanismo de
rociamiento de rodamiento fijo que rocía la composición sobre la
superficie recubierta con la película, de tal modo que todas las
superficies recubiertas con la película se ponen en contacto con la
composición. Otra forma para establecer contacto con la superficie
recubierta con la película es usando un mecanismo de rociamiento de
rodamiento flexible que, en diferentes posiciones dentro del
recipiente, rocía la composición sobre la superficie recubierta con
la película, de tal modo que todas las superficies recubiertas con
la película se ponen en contacto con la composición. Otra forma es
llenar el recipiente de tal modo que todas las superficies
recubiertas con la película se ponen en contacto con la
composición.
Una vez que se ha iniciado el contacto, se
arranca la película y se solubiliza, dispersa o emulsiona en la
composición y se separa del recipiente. Los iones hierro libres se
liberan de la superficie y forman una película de óxido sobre la
superficie. Los iones hierro complejados se precipitan sobre la
película de óxido. La composición separada del recipiente,
opcionalmente se elimina o se recicla.
Usando el método de la invención, el acero
inoxidable puede ser sometido a limpieza y pasivación en un
tratamiento. El método proporciona una película protectora pasiva
además de limpiar las superficies de acero inoxidable.
En el Ejemplo 2 que sigue, se evaluaron agua
sola, hidróxido de potasio solo, y composiciones que incluyen un
componente alcalino, un quelante y agua.
La Tabla 2 del Ejemplo 2 representa los datos
obtenidos de estudios que evalúan las propiedades de pasivación de
las composiciones de la invención. La corrosión, medida
electroquímicamente en milipulgadas por año (MPY), es inicialmente
alta, pero baja significativamente y permanece baja una vez que se
forma una película pasiva. La exposición subsiguiente de estos
electrodos en los que se ha realizado la pasivación a soluciones
recientes de la misma formulación no da como resultado ningún
aumento de la tasa de corrosión debido al efecto protector de la
película pasiva previamente formada.
La propiedad de la pasivación es el resultado de
las propiedades de quelación del quelante. Cuando se inicia la
reacción de corrosión, los iones hierro libres liberados son
complejados por el quelante. Después de la exposición al componente
alcalino se forma una película de óxido sobre la superficie
metálica. Los complejos precipitan fácilmente y se incorporan a la
película de óxido, mejorando la integridad de la película de
óxido.
Ejemplo 1
(control)
Se trataron electrodos de acero inoxidable 316
con una solución de ácido nítrico al 34%, una solución estándar
usada para la pasivación de superficies de acero inoxidable. Se
generó un perfil de la tasa de corrosión sumergiendo los electrodos
en una solución diluida reciente, y haciendo seguimiento de la tasa
de corrosión, medida electroquímicamente, en milipulgadas por año.
El perfil demostró la corrosión inicial durante un corto periodo de
tiempo, dando como resultado la formación de una película
protectora, seguida por un extenso periodo de tiempo que
virtualmente no presenta ninguna corrosión adicional.
Se prepararon composiciones que tienen la
siguiente formulación, añadiendo hidróxido de potasio al agua,
seguido por la adición del quelante, ya sea
etilendiaminotetraacetato, gluconato de sodio, poli(ácido acrílico),
o Miranol JEM:
Se evaluó cada formulación diluyendo hasta una
concentración de 31 ml/litro, sumergiendo los electrodos de acero
inoxidable 316 con la formulación diluida a 80ºC, y haciendo
seguimiento de la tasa de corrosión, medida en milipulgadas por año.
Se evaluaron también el agua sola y el hidróxido de potasio solo.
La Tabla 2 muestra la tasa de corrosión alcanzada usando las
formulaciones 1, 2, 3 ó 4 descritas en la Tabla 1, KOH (20%), o
agua.
| 1 | 2 | 3 | 4 | KOH (20%) | agua | |
| Tiempo | ||||||
| 5 minutos | 0,8 | 0,2 | 0,09 | 0,1 | 0,15 | 0,05 |
| 10 minutos | 0,5 | 0,1 | 0,08 | 0,1 | 0,15 | 0,05 |
| 20 minutos | 0,3 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,1 | 0,05 |
| 30 minutos | 0,2 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,1 | 0,05 |
| 40 minutos | 0,2 | 0,1 | 0,09 | 0,1 | 0,1 | 0,05 |
| 50 minutos | 0,15 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,1 | 0,05 |
| 1 hora | 0,15 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,1 | 0,05 |
| 2 horas | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,1 | 0,05 |
| 3 horas | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,1 | 0,05 |
| 4 horas | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | - | - |
| 5 horas | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | - | - |
| 6 horas | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | - | - |
Los datos demuestran que la exposición del acero
inoxidable a una formulación de hidróxido de potasio junto con
etilendiaminotetraacetato produce un efecto corrosivo inicial que
da como resultado la formación de una película pasiva, seguida por
la reducción de la tasa de corrosión a lo largo del tiempo.
El producto farmacéutico presente en un
recipiente de fermentación farmacéutica que va a ser sometido a
limpieza y pasivación, se separa del recipiente. Una vez que se ha
separado el grueso del producto, queda una película de residuos
sobre la superficie de acero inoxidable. Se rocía sobre la
superficie recubierta con la película una composición diluida (31
ml/litro) que contiene 46% de KOH (45%), 10% de
etilendiaminotetraacetato (39%) y 44% de agua. Se arranca la
película, se dispersa en la composición y se separa del recipiente.
Los iones hierro libres se liberan de la superficie y forman una
película de óxido sobre la superficie. Los iones hierro complejados
se precipitan sobre la película de óxido. La composición separada
del recipiente, opcionalmente se elimina o se recicla.
Dentro de los primeros 20-30
minutos de contacto entre la superficie recubierta con la película y
la composición alcalina, se forma sobre la superficie una película
de óxido protectora pasiva.
Usando el método de la invención, el acero
inoxidable puede ser sometido a limpieza y pasivación en un
tratamiento. El método proporciona una película protectora pasiva
además de limpiar las superficies de acero inoxidable.
Claims (5)
1. Un método para realizar la limpieza y
pasivación de una superficie de acero inoxidable que contiene cromo,
consistiendo el método esencialmente en:
- (1)
- poner en contacto la superficie con una composición que consta esencialmente de:
- entre aproximadamente 15 y 50% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- entre aproximadamente 1 y 15% en peso de un quelante que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable;
- dicho quelante efectivo además para formar complejos con los iones hierro libres liberados de la superficie del acero inoxidable;
- entre aproximadamente 35 y 84% en peso de agua; y
- opcionalmente, entre aproximadamente 1% y 15% en peso de un tensioactivo seleccionado del grupo constituido por tensioactivos aniónicos, catiónicos, no-iónicos y zwiteriónicos;
- habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 15-45 ml/litro;
- la composición efectiva para realizar la limpieza y pasivación de la superficie de acero inoxidable mediante la separación del residuo formado durante el uso;
- (2)
- mantener dicho contacto para arrancar y separar el residuo de ion hierro y ion cromo de dicha superficie; y
- (3)
- continuar dicho contacto para proporcionar sobre dicha superficie una película de pasivación sustancialmente transparente que comprende una porción de dichos iones hierro y dichos iones cromo en forma oxidada y una porción de dichos iones hierro y cromo complejados con dicho quelante;
- con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que
dicha composición consta esencialmente de:
- (a)
- entre aproximadamente 20 y 35% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- (b)
- entre 2 y 8% en peso de un quelante, siendo efectivo además dicho quelante para formar complejos con los iones hierro libres liberados de la superficie del acero inoxidable; y
- (c)
- entre aproximadamente 57 y 78% en peso de agua;
- habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 22 a 38 ml/litro; con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
3. Un método según la reivindicación 1, en el que
el acero inoxidable incluye al menos hierro, cromo y níquel, y el
método consiste esencialmente en:
- (1)
- poner en contacto la superficie con una composición que consta esencialmente de:
- entre apoximadamente 15 y 50% en peso de un componente alcalino que es efectivo para realizar la limpieza y pasivación del acero inoxidable, siendo dicho componente alcalino un hidróxido seleccionado del grupo constituido por hidróxido de potasio e hidróxido de sodio;
- entre aproximadamente 1 y 15% en peso de etilendiaminotetraacetato como quelante, y
- entre aproximadamente 35 y 84% en peso de agua; habiendo sido diluida dicha composición con agua hasta una concentración de 15 a 45 ml/litro;
- (2)
- mantener dicho contacto para arrancar y separar dicho residuo de dicha superficie y para oxidar el hierro, cromo, y níquel de la superficie; y
- (3)
- continuar dicho contacto para proporcionar sobre dicha superficie una película de pasivación sustancialmente transparente que incluye óxidos, al menos de cromo, hierro, y níquel complejados con el etilendiaminotetraacetato;
- con lo cual se proporciona una superficie limpia que es sustancialmente pasiva para una oxidación posterior.
4. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2,
en el que dicho quelante es etilendiaminotetraacetato.
5. Un método según las reivindicaciones 2, 3 ó
4, en el que dicha composición incluye entre aproximadamente 1% y
15% en peso de un tensioactivo seleccionado del grupo constituido
por tensioactivos aniónicos, catiónicos, no-iónicos
y zwiteriónicos.
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