RS65626B1 - Postupak za pasivizaciju trake belog lima i uređaj za proizvodnju pomenute pasivizirane trake belog lima - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na postupak za pasivizaciju trake belog lima posle elektrohemijskog taloženja sloja kalaja ili slojeva kalaja, ili posle opcionog rastapanja elektrohemijski istaloženog sloja kalaja ili slojeva kalaja, i na uređaj za proizvodnju pomenute pasivizirane trake belog lima.

Stanje tehnike

[0002] Kalajisani lim je laki, hladno valjani niskougljenični lim ili traka, koji je sa obe strane obložen komercijalno čistim kalajem radi zaštite čeličnog lima od korozije, a koji se pretežno koristi u industriji ambalaže. Sloj kalaja se obično deponuje elektrolitički, a obično na kontinualnoj proizvodnoj liniji.

[0003] Kalajisani lim u jednom materijalu objedinjuje čvrstoću i deformabilnost čelika sa otpornošću protiv korozije, lemljivošću i lepim izgledom kalaja. U okviru ovako opšteg opisa, danas postoji ekstremno široka lepeza proizvoda, prilagođena tome da zadovolji zahteve krajnjeg korisnika. Proizvodnja čelične osnove i njeno naknadno prevlačenje kalajem su međusobno nezavisni, tako da se bilo koji skup svojstava čelika, u teoriji može kombinovati sa bilo kojom kalajnom prevlakom. Kompozicija čelika koji se koristi za kalajisani lim je strogo kontrolisana i u skladu sa izabranim kvalitetom i njegovim načinom obrade mogu se proizvesti različiti tipovi različite deformabilnosti ("grupe kvaliteta"). Kalajisani lim se prodaje u spektru debljina čelika od oko 0.10 mm do 0.49 mm. Čelik se može obložiti kalajem različite debljine. Čak se mogu napraviti različite debljine na dvema stranama (diferencijalne prevlake) da bi se zadovoljili različiti uslovi na unutrašnjim i spoljašnjim površinama kontejnera. Takođe se pravi mnoštvo površinskih završnih obrada za raznovrsne primene.

[0004] Kalaj se deponuje kao beličasta prevlaka koja ima blagi metalni sjaj. Kada je potrebno, ona se rastapa indukcionim ili elektrootpornim zagrevanjem (ili kombinacijom) da bi se napravila sjajna završna površina nalik ogledalu. Ovaj proces rastapanja povećava otpornost protiv korozije proizvoda putem formiranja inertnog sloja legure kalaja-gvožđa. Većina DWI kalajisanih limova (izvučenih i prevučenih gvožđem, engl. drawn and wall ironed) se ne rastapa i oni mogu predstavljati značajan deo proizvodnje kod mnogih proizvođača.

[0005] Kalajisani lim, a naročito rastapani kalajisani lim, ima tanki film kalaj oksida na površini, čija debljina može porasti pri čuvanju, ukoliko se ne obradi. Da bi se poboljšale otpornost protiv gubitka sjaja i adhezija za organske prevlake, na traku se primenjuje hemijska ili elektrohemijska pasivizacija. Tokom decenija najčešći oblik pasivizacije je uključivao katodnu obradu na temperaturama između 50 i 85°C u dihromatu ili rastvoru hromne kiseline koji sadrži dihromat. Ovakva obrada deponuje kompleksni sloj hroma i njegovih hidratisanih oksida koji inhibira rast kalajnih oksida, sprečavajući žućenje, poboljšavajući prianjanje boje i minimizirajući stvaranje mrlja od strane jedinjenja sumpora. Dihromat ili rastvor hromne kiseline sadrži Cr<6+>, a na ovakva rešenja se stavlja sve više primedbi, jer su škodljiva, a naročito u slučaju metalnih proizvoda koji su namenjeni za prehrambenu industriju. Jedan EU propis (REACH) zabranio je korišćenje ovih rešenja, ukoliko se na raspolaganju nalazi alternativa.

[0006] Kada se kalajisani lim koristi za pravljenje kontejnera (limenki) za čuvanje namirnica, onda pasivizacija mora sprečiti previše veliki rast sloja kalaj oksida u toku čuvanja kalajisanog lima ili prehrambenog kontejnera napravljenog od njega sve dok je obložen zaštitnim slojem i posle toga, sve dok se čuvani sadržaj ne potroši. Pored toga, pasivizacija bi trebala da spreči obezbojavanja na površini kalajisanog lima. Takva obezbojavanja se pojavljuju, na primer, onda kada se sterilizuju limenke koje sadrže supstance koje sadrže sumpor, pošto sumpor reaguje sa kalajem u površini prevučenog čelika, ukoliko nije dovoljno pasiviziran. Zbog mat obezbojavanja (mermerizacije) ili zlatnog obezbojavanja površine ambalaže, potrošač može steći utisak da je sadržaj pokvaren. Takođe se mogu pojaviti problemi sa prianjanjem zaštitnog sloja, a ovi se mogu izbeći pasivizacijom prevučenog čeličnog lima. Pored toga, pasivizacija mora garantovati otpornost metalnog kontejnera protiv kiselina sadržanih u hrani, posle njegovog punjenja nekom namirnicom. Ukoliko pasivizacija kalajisanog lima nije adekvatna, onda takvi kiseli anjoni u sadržaju limenke mogu dovesti do delaminacije unutrašnjeg zaštitnog sloja kontejnera i korodirati kalajisani lim koji leži ispod njega.

[0007] EP2802688 opisuje postupak za pasivizaciju površine kalajisanog lima, pri čemu se posle kalajisanja površina anodno oksidira da bi se formirao sloj oksida koji se u suštini sastoji od tetravalentnog kalaj oksida, što je praćeno nanošenjem tečnog rastvora sredstva za naknadnu obradu bez hroma. Kod postupka u EP2802688 se tvrdi da se otpornost kalajisanog lima protiv korozije i na reakciju sa sumporom može znatno povećati putem anodne oksidacije pre naknadne obrade sa sredstvom za naknadnu obradu bez hroma. Na površini kalajisane čelične trake pravi se sloj oksida sa debljinom sloja u nm opsegu putem anodne oksidacije. Sloj oksida je u suštini sloj tetravalentnog kalaj oksida (SnO2). Tvrdi se da tanki površinski sloj sredstva za naknadnu obradu bez hroma koji je deponovan na ovom sloju oksida štiti površinu kalajisane čelične trake u potpunosti i efektivno protiv korozije i protiv reakcije sa sumporom.

[0008] Problem kod postupka iz stanja tehnike je što 1) oksidacija trake nije homogena po širini trake, što dovodi do razlika po širini trake u pogledu zaštite površine kalajisanog lima protiv korozije i protiv reakcije sa sumporom, a takođe i do razlike u prianjanju između sledećeg zaštitnog sloja i sloja kalaja na čeličnoj traci, i 2) što se novonaneseni sloj oksida formira preko već postojećeg, nedefinisanog, sloja oksida.

Tehnički problem

[0009] Cilj ovog pronalaska je da se realizuje postupak za pasivizaciju trake belog lima posle elektrohemijskog taloženja sloja kalaja ili slojeva kalaja koji ima poboljšanu homogenost sloja oksida po širini trake belog lima.

[0010] Takođe je cilj ovog pronalaska da se realizuje postupak za pasivizaciju trake belog lima posle elektrohemijskog taloženja sloja kalaja ili slojeva kalaja koji ima poboljšanu homogenost prianjanja između sledećeg zaštitnog sloja i sloja kalaja na čeličnoj traci.

[0011] Takođe je cilj ovog pronalaska da se realizuje postupak za pasivizaciju trake belog lima posle elektrohemijskog taloženja sloja kalaja ili slojeva kalaja koji ima poboljšanu otpornost protiv korozije i otpornost protiv mermerizacije po širini trake belog lima.

[0012] Takođe je cilj ovog pronalaska da se realizuje postupak za pasivizaciju trake belog lima posle elektrohemijskog taloženja sloja kalaja ili slojeva kalaja koji je alternativa korišćenju dihromata ili rastvora hromne kiseline.

Suština pronalaska

[0013] Cilj pronalaska je ostvaren postupkom prema zahtevu 1. Poželjni primeri izvođenja su realizovani zavisnim zahtevima 2 do 13 za postupak.

[0014] Postupak prema pronalasku će sada biti detaljnije objašnjen pomoću specifičnog i neograničavajućeg primera izvođenja. Bilo koji opsezi koji su navedeni ovde u nastavku imaju opštu primenljivost za postupak prema pronalasku i nisu ograničeni na primer izvođenja u nastavku i takođe se mogu nezavisno primeniti.

[0015] U prvom koraku primera izvođenja u skladu sa pronalaskom, vrši se elektrolitičko hemijsko taloženje sloja kalaja na hladno valjanoj čeličnoj traci (crni lim) na kontinualnoj liniji za elektrolitičko kalajisanje koja radi sa brzinom od najmanje 50 m/min. Posle prevlačenja slojem kalaja na jednoj ili obe strane crni lim postaje kalajisani lim. Aktuelne industrijske linije za elektrolitičko kalajisanje velike brzine mogu raditi sa brzinom od oko 750 m/min. Posle deponovanja sloja kalaja kalajisani lim se zagreva do temperature iznad tačke topljenja kalaja (232°C) da bi se sloj kalaja istopio. Kao rezultat topljenja, kalaj obrazuje gvožđe-kalaj FeSnz intermetalno jedinjenje sa gvožđem iz čelične trake. Površina sloja kalaja ostaje kalaj i ona postaje veoma sjajna posle očvršćavanja gašenjem u vodi. Novi sloj oksida se obrazuje neposredno na svežoj površini i ovaj sloj oksida nastavlja da raste u toku čuvanja, a definisan je kao već postojeći sloj oksida u kontekstu ovog pronalaska. Mada je ponovno topljenje kalaja opisano kao opciona karakteristika, većina kalajisanih limova se podvrgava takvom koraku ponovnog topljenja ili rastapanja.

[0016] U drugom koraku postupka u skladu sa pronalaskom već postojeći sloj oksida na kalaju se u potpunosti katodno odstranjuje u rezervoaru za elektrohemijsku obradu (II) koji sadrži bazni vodeni rastvor koji služi kao elektrolit, a koji je u ovom primeru rastvor natrijum karbonata. Kalajisani lim ulazi u rezervoar za elektrohemijsku obradu u smeru naniže (tj. ulazni prolaz je prolaz naniže) pomoću neprovodnog vodećeg valjka (3). U blizini dna u vertikalnom rezervoaru se nalazi neprovodni zatezni valjak pomoću koga se preokreće kretanje trake belog lima. U rezervoaru (II) koji sadrži elektrolit (8) su predviđene (na primer, anode od nerđajućeg čelika) elektrode (slika 1, pozivne oznake 6,7). Traka (1) se kreće između elektroda ne dodirujući ih. Potencijal se primenjuje pomoću ispravljača između elektroda (anode, 6) u ulaznom prolazu i elektroda (katode, 7) u izlaznom prolazu. Kao rezultat ovoga, traka dobija naelektrisanje suprotno od elektroda kada prolazi pored elektroda. Traka zbog toga postaje katodna kada prolazi pored anoda (6) u ulaznom prolazu i traka postaje anodna kada prolazi pored katoda (7) u izlaznom prolazu. Posle odstranjivanja oksida sloj kalaja više nema sloj oksida na svojoj površini, tj. površina kalajisanog lima je čista (gola) površina kalaja, po celoj širini kalajisanog lima iz razloga koji su objašnjeni ovde u nastavku.

[0017] Posle preokretanja smera kretanja kalajisanog lima pomoću zateznog valjka (4) kalajisani lim započinje izlazni prolaz u smeru naviše (tj. izlazni prolaz je prolaz naviše) i posle toga prolazi pored katoda i postaje anodni. Kao rezultat toga, na čeličnoj traci raste novi sloj oksida pod pažljivo kontrolisanim uslovima na čistoj (goloj) površini kalaja koja nastaje usled katodnog odstranjivanja već postojećeg kalaj oksida. Naelektrisanje Q1 potrebno za odstranjivanje prethodno postojećeg oksida je znatno manje od naelektrisanja Q2 potrebnog za rast novog sloja oksida željene debljine za sloj oksida koji obezbeđuje dovoljnu otpornost protiv korozije i otpornost protiv mermerizacije. Reoksidovani kalajisani lim napušta rezervoar (II) za elektrohemijsku obradu pomoću neprovodnog vodećeg valjka (5).

[0018] Trebalo bi naglasiti da se drugi korak postupka u skladu sa pronalaskom takođe može izvršiti u postrojenju, pri čemu se traka kreće između anoda i katoda u suštini u horizontalnom smeru. U tom slučaju nema preokretanja smera kretanja između ulaznog prolaza i izlaznog prolaza, mada se u rezervoaru može nalaziti jedan ili više neprovodnih vodećih valjaka za vođenje i nošenje trake u toku njenog kretanja između anoda i katoda.

[0019] U procesu prema pronalasku bitno je da vodeća sredstva za vođenje trake prema, u i iz rezervoara za elektrohemijsku obradu, kao što su vodeći valjci i zatezni valjak, budu električno neprovodna, jer struja ne može teći iz trake kroz vodeća sredstva ka zemlji. Da bi vodeći valjak ili zatezni valjak, koji su obično napravljeni od metala, bili električno neprovodni valjci, oni se pokrivaju slojem gume.

[0020] U procesu prema pronalasku prinudno naelektrisanje u toku ulaznog prolaza je isto kao u toku izlaznog prolaza. Ovo znači da je vrednost prinudnog naelektrisanja u toku ulaznog prolaza veća od onog koje je potrebno za odstranjivanje već postojećeg sloja oksida i da kalajisani lim uvek ima čistu i golu površinu kalaja kada anodna reoksidacija započinje. U ovom primeru izvođenja potreban je samo jedan ispravljač ukoliko anode i katode rade u parovima, ili dva ako gornja (desna) i donja (leva) katoda/anode rade posebno. U većini slučajeva biće dovoljan samo jedan ispravljač. Ovo omogućava proces koji je i jednostavan za upravljanje, jer je Q2 vodeće, i takođe tehnički jednostavniji, jer je u svim praktičnim slučajevima Q2 znatno veće od Q1. U jednom primeru izvođenja pronalaska nije neophodno proveravati da li je prethodno postojeći oksid potpuno odstranjen.

[0021] Vreme anodizacije odgovara vremenu boravka kalajisane čelične trake u kupatilu za elektrohemijsku oksidaciju u toku izlaznog prolaza. Ovo se određuje na osnovu dužine anode i brzine trake. Za tipične male brzine trake od oko 50 m/min, ono se nalazi u opsegu od oko 2 do 2.5 sekundi. Za velike brzine trake od oko 750 m/min vreme anodizacije je oko 0.1 s do 0.2 sekundi. Zbog toga se za većinu industrijskih linija vreme anodizacije nalazi između 0.1 s i 2.5 s, prvenstveno u opsegu od 0.15 s do 1.5 s, još poželjnije najviše 1.0 sekundi, čak još poželjnije najviše 0.7 sekundi, i čak još poželjnije najviše 0.4 s.

[0022] Rastojanje između trake belog lima i suprotnih elektroda u elektrolitičkom kupatilu se podešava u zavisnosti od sistema. Ono se nalazi, na primer, u opsegu od 3 do 15 cm, prvenstveno u opsegu od 5 do 10 cm, i specijalno oko 5 cm.

[0023] Temperatura kupatila za elektrohemijsku oksidaciju prvenstveno se nalazi u opsegu od 25 do 60°C, još poželjnije u opsegu od 25 do 50°C, i specijalno oko 35°C.

[0024] U trećem koraku postupka anodno reoksidovana traka belog lima se ispira, na primer, vodom ili dejonizovanom vodom ili demineralizovanom vodom, i posle toga se suši, na primer, vrelim vazduhom. Međutim, takođe su podesna druga sredstva za sušenje, kao što je sušenje rastvaračima koji apsorbuju vodu, praćeno sušenjem sa duvaljkom sa hladnim ili vrelim vazduhom, pri čemu je vreli vazduh poželjan, sušenje konvekcionim sistemima za sušenje bez vazduha, kao što su IC emiteri, indukcionim zagrevanjem, ili elektrootpornim zagrevanjem ili sušenje samo duvaljkom sa hladnim ili vrelim vazduhom, a prvenstveno duvaljkom sa vrelim vazduhom.

[0025] U četvrtom koraku postupka, odvija se prevlačenje anodno reoksidovane trake belog lima sredstvom za naknadnu obradu. Mada je ovaj korak opcioni i proizvod koji je napravljen do trećeg koraka i uključujući i njega se već može smatrati pasiviziranim kalajisanim limom, korišćenje ovog dodatnog četvrtog koraka je poželjno radi dugotrajne i konzistentne pasivizacije. Rastvor sredstva za naknadnu obradu, a prvenstveno rastvor u vodi ili organskom rastvaraču ili preparat sredstva za naknadnu obradu spreman za upotrebu se raspršuje na čeličnu traku, koja se pomera brzinom trake. Svrsishodnim su se pokazali 1.5 do 10% vodeni rastvori sredstva za naknadnu obradu. Prvenstveno se debljina rastvora sredstva za naknadnu obradu onda homogenizuje pomoću valjaka za homogenizaciju i suši. Tanki film sredstva za naknadnu obradu ostaje na površini prevučene metalne trake posle sušenja, gde je težina pomenutog tankog filma po pravilu između 2 i 30 mg/m<2>. Podesne tehnike nanošenja sredstva za naknadnu obradu obuhvataju: potapanje, potapanje sa valjcima za brisanje, nanošenje pomoću rotora za raspršivanje, nanošenje pomoću rotora za raspršivanje potpomognuto korišćenjem valjka za glačanje, nanošenje raspršivanjem, šipka, odnosno šipke za raspršivanje, nanošenje raspršivanjem-brisanjem, nanošenje pomoću sistema sa valjcima za prevlačenje, nanošenje pomoću proreza za prevlačenje, prevlačenje pomoću matrice sa prorezom, itd. Ako je poželjno, bilo kakav višak sredstva za obradu može se odstraniti pomoću para steznih valjaka postavljenih posle nanošenja sredstva za naknadnu obradu u smeru kretanja trake, a u nekim slučajevima se višak sredstva za naknadnu obradu može ponovo iskoristiti.

[0026] Podesna sredstva za naknadnu obradu koja se mogu koristiti u kombinaciji sa ovim pronalaskom su:

• svi organski sistemi, kao što su organske kiseline (oleinska kiselina, abietinska kiselina);

• svi organski sistemi, kao što su akrilati, poliuretanske disperzije i drugi tipovi tankih organskih prevlaka;

• organska/neorganska sredstva za kuplovanje, kao što su jednokompomentni i dvokomponentni siloksanski sistemi;

• neorganski sistemi, kao što su sistemi na bazi silikata;

• neorganski sistemi u organskoj matrici, kao što su fluoro-titanati i cirkonijum-titanati u kombinaciji sa organskom polimernom matricom.

[0027] Poželjno je korišćenje neorganskih sistema u organskoj matrici, kao što su fluorotitanati i cirkonijum-titanati u kombinaciji sa organskom polimernom matricom. Takva sredstva za naknadnu obradu su danas komercijalno raspoloživa, kao što je navedeno u nastavku.

[0028] Posle reoksidacije i ispiranja i sušenja sredstvo za naknadnu obradu se nanosi na anodno reoksidovanu površinu kalajisanog lima tehnikama za nanošenje koje su uobičajene za takve sisteme za pasivizaciju. Sredstvo za naknadnu obradu je prvenstveno sredstvo za naknadnu obradu bez ispiranja/suvo na licu mesta, bez hroma. Ovo sredstvo za naknadnu obradu može biti na bazi cirkonijuma, titanijuma, kombinacije cirkonijuma i titanijuma, fosfata, siloksana, itd, kao što je kisela vodena kompozicija koja sadrži vodorastvorna neorganska jedinjenja elemenata Zr, Ti, Hf i/ili Si, kao što je opisano u US10011915. Primeri su Gardobond<®>X4744, Oxsilan<®>MM0705 (firme Chemetall) ili Primecoat<®>Z801 (firme AD Chemicals), Bonderite<®>M-NT1455, Bonderite M-NT1456, Bonderite M-NT10456 (firme Henkel). Ovo se priprema kao rastvor sa pokrivanjem na suvo u opsegu od 0.2 do 2 mg Ti/m<2>, još poželjnije 0.5 do 1.5 mg Ti/m<2>ili 0.8 do 1.5 Ti/m<2>, a naročito od 1 mg Ti/m<2>, na kalajisanoj i reoksidovanoj površini čelične trake.

[0029] Prednosti sredstva za naknadnu obradu bez ispiranja/suvog na licu mesta u odnosu na elektrolitički sistem su te što su rastvori jednostavni za nanošenje, koristi se jednostavna oprema u kompaktnim jedinicama za nanošenje, omogućavaju jednostavnu montažu na postojećim linijama i raspoložive su raznovrsne hemije. Sredstvo za naknadnu obradu može se naneti na tretiranu površinu kalajisanog lima tehnikama nanošenja koje su uobičajene za takve sisteme za pasivizaciju. Podesne tehnike nanošenja obuhvataju: potapanje, potapanje sa valjcima za brisanje, nanošenje pomoću rotora za raspršivanje, nanošenje pomoću rotora za raspršivanje potpomognuto korišćenjem valjka za glačanje, nanošenje raspršivanjem, šipka, odnosno šipke za raspršivanje, nanošenje raspršivanjem-brisanjem, nanošenje pomoću sistema sa valjcima za prevlačenje, nanošenje pomoću proreza za prevlačenje, prevlačenje pomoću matrice sa prorezom, itd.

[0030] Pronalazači su takođe otkrili da, mada je poželjno izvršiti katodno odstranjivanje već postojećeg oksida, anodnu reoksidaciju i naknadni korak pasivizacije sa sredstvom za naknadnu obradu neposredno i bez prekida posle platiranja kalajem i opcionog rastapanja u kontinualnom procesu, postupkom takođe može da se obradi kalajisani lim koji nije bio katodno i anodno tretiran pasivizacijom neposredno posle platiranja kalajem i opcionog rastapanja. Postupak prema pronalasku se takođe može koristiti za obradu koturova kalajisanog lima koji su ranije proizvedeni. Ova situacija se pojavljuje, na primer, onda kada postoji kašnjenje između proizvodnje trake belog lima i pasivizacije, na primer, posle perioda čuvanja trake belog lima, obično u namotanom obliku, iz bilo kog razloga. Bilo kakav rast sloja oksida koji se dogodi u međuvremenu može se lako rešiti katodnim odstranjivanjem već postojećeg oksida i on započinje naknadnim procesom koji rezultuje isto tako čistim i golim slojem kalaja kao kada bi se proces izveo kontinualno i neposredno posle platiranja kalajem. Postupak prema pronalasku je u stanju da se nosi sa dodatnim spontano naraslim oksidom, jer je Q2 znatno veće od onoga koje je potrebno za odstranjivanje već postojećeg oksida, a višak naelektrisanja se koristi za odstranjivanje bilo kakvog dodatnog spontano naraslog oksida.

[0031] U toku katodnog odstranjivanja već postojećeg kalaj oksida na katodnoj traci razvija se vodonik kada se postojeći oksid katodno odstrani. Posebno ako je Q1 mnogo manje od Q2 moda može biti korisno da se vodonik uhvati pomoću sredstva za hvatanje vodonika, iz bezbednosnih razloga i ekoloških razloga. Q1 je obično mnogo manje od Q2 u slučajevima gde se kalajisani lim posle kalajisanja obrađuje bilo na liniji (tj. neposredno) ili sa veoma kratkim vremenom i uz kontrolisano čuvanje između kalajisanja i pasivizacionog tretmana.

[0032] Jedina svrha baznog vodenog rastvora je da omogući katodnu i anodnu obradu, a ne da deponuje na površinu supstrata strane vrste sadržane u elektrolitu. pH baznog vodenog rastvora ne sme biti suviše mali, ne manji od pH = 8.75, inače efikasnost elektrohemijske reakcije postaje suviše mala i onda se proces ne može uključiti u postojeće procesne linije koje imaju visoku produktivnost. Takođe, pH baznog vodenog rastvora nije veći od 11.0, a prvenstveno nije veći od 10.5, jer će to uzrokovati sve veće rastvaranje sloja kalaja u baznom vodenom rastvoru.

[0033] U kontekstu pronalaska debljina sloja kalaj oksida (D) je izražena u Kulonima/m<2>i predstavlja ukupno naelektrisanje potrebno za redukciju sloja do metalnog kalaja. Debljina sloja kalaj oksida je zavisna od vremena anodne obrade (t) i gustine struje (A) kao D = E × A × t, gde je E efikasnost elektrohemijske reakcije i pri čemu je D najmanje 15 C/m<2>.

[0034] Shodno tome, efikasnost predstavlja odnos debljine D proizvedenog sloja oksida prema primenjenoj gustini naelektrisanja (A × t), i može se proceniti grafičkim prikazivanjem D kao funkcije (A × t). Inicijalno, za vrednosti propuštenog anodnog naelektrisanja ispod 50 C/m<2>kriva je više ili manje linearna, ali sa povećanjem propuštenog anodnog naelektrisanja, efikasnost E se smanjuje, što dovodi do manje brzine rasta sloja kalaj oksida i, shodno tome, do sporijeg povećanja D. Ako je D < 15 C/m2, onda je sloj kalaj oksida previše tanak i nije efikasan za ostvarivanje željene otpornosti protiv stvaranja mrlja od sulfida. Zbog toga je potrebna minimalna debljina D od 15 C/m2.

[0035] Ukupno D, kao što je gore navedeno, može se realizovati pomoću bilo koje kombinacije A i t, ali je kombinacija visoke gustine struje (A > 0.1 A/dm<2>, prvenstveno A > 1.0 A/dm<2>) u kombinaciji sa kratkim vremenom obrade (t < 1 s) poželjna sa stanovišta njene procesabilnosti na liniji za kalajisanje velike brzine. Zamenljivost A i t u anodnoj reoksidacionoj obradi ukazuje da se proces može izvoditi sa kraćim vremenima obrade podešavanjem primenjene gustine struje u skladu sa time. Shodno tome, postupak prema pronalasku može se koristiti u industrijskim linijama za kalajisanje koje rade sa brzinama linije koje prelaze 300 m/min do brzina od 1000 m/min. Pored toga, vreme obrade t nije samo određeno brzinom linije v, već takođe i efektivnom dužinom ili ’dužinom anode’ L sekcije za obradu, u skladu sa t = L / v, što znači da se procesni prozor (odn. opseg) može dalje proširiti adekvatnim izborom dužine anode L. Na primer, da bi se deponovao sloj koji ima debljinu od 50 C/m<2>(pretpostavljajući da je E=1) na liniji koja radi sa 600 m/min (10 m/s) bili bi potrebni gustina struje A od 1000 A/m<2>i dužina obrade od 0.5 m. Takođe bi to moglo biti urađeno sa gustinom struje od 100 A/m2, ukoliko je dužina za obradu 5 m. Ovakav dizajn i fleksibilnost procesa predstavljaju veliku prednost ovog postupka. Prednost postupka prema pronalasku je ta što katodno odstranjivanje uvek zahteva manju struju od naknadne anodne reoksidacije, jer je potrebna debljina reoksidovanog sloja oksida. Kada se već postojeći sloj kalaja potpuno katodno odstrani, onda se na anodi formira vodonik, ali čisti i goli sloj kalaja ostaje nedirnut.

1

Može biti korisno da se vodonik uhvati pomoću sredstava za hvatanje vodonika, iz bezbednosnih razloga i iz ekoloških razloga.

[0036] U jednom primeru izvođenja pronalaska katodno odstranjivanje i anodna obrada se vrše u liniji sa i neposredno posle elektrolitičkog kalajisanja i opcionog koraka rastapanja, pri čemu je vreme obrade (t) anodnom reoksidacijom posle katodnog odstranjivanja već postojećeg sloja kalaj oksida najviše 5 sekundi, prvenstveno najviše 2 sekundi, još poželjnije između 0.05 sekundi i 1.5 sekundi. Ovaj opseg i još poželjniji opsezi su konzistentni sa procesnim linijama velikih brzina. U jednom primeru izvođenja katodna i anodna obrada se izvode u liniji sa industrijskom linijom za elektrolitičko kalajisanje, i pri čemu je gustina struje u toku anodne obrade (A) najmanje 10 A/m<2>, prvenstveno najmanje 50 A/m<2>i još poželjnije najmanje 100 A/m<2>, i/ili najviše 4000 A/m<2>, prvenstveno najviše 2000 A/m<2>ili još poželjnije najviše 1000 A/m<2>. Ovaj opseg i još poželjniji opsezi su konzistentni sa procesnim linijama velikih brzina.

[0037] Glavna funkcija baznog vodenog rastvora je da podržava elektrohemijsku reakciju koja se ostvaruje katodnom i anodnom obradom, dok vrste jona koje su prisutne u baznom vodenom rastvoru ne učestvuju u elektrohemijskoj modifikaciji površine kalajisanog lima. Poželjni bazni vodeni rastvor sadrži katjone iz Grupe 1 (npr. Na<+>, K<+>) ili Grupe 2 (npr. Mg<2+>, Ca<2+>) Periodne tabele ili poliatomske katjone (npr. NH4<+>) i poliatomske anjone (fosfate, borate, sulfate, karbonate i slično). Takođe, anjon može biti konjugat baze organske kiseline (npr. acetati, citrati). Pošto je od značaja da se pH održava unutar izvesnih granica, mogao bi se koristiti puferovani rastvor. Poželjno je da bazni vodeni rastvor ne sadrži mono-atomske halogene anjone (Grupa 17), kao što su Cl-, F-.

[0038] Prvenstveno vodeni puferovani rastvor sadrži natrijum karbonat, a prvenstveno ne sadrži borate, fosfate, sulfate ili slično. Koncentracija natrijum karbonata u vodenom puferovanom rastvoru je najmanje 0.25 tež. %, a prvenstveno najmanje 0.5 tež. %, prvenstveno 1 tež. % do 10 tež. %, posebno 2 tež. % do 8 tež. %, prvenstveno 3 tež. % do 7 tež. %, pre svega 4 tež. % do 6 tež. %, specijalno oko 5 tež. %. 1 tež. % natrijum karbonata odgovara oko 10 g/l natrijum karbonata u elektrolitu.

[0039] Pored toga bazni vodeni rastvor može sadržati druge hemijske aditive, kao što su surfaktanti, sredstva za kvašenje, sredstva protiv stvaranja pene itd. da bi se podržala elektrohemijska obrada, uz uslov da ovi aditivi ne utiču negativno na odstranjivanje već postojećeg sloja kalaj oksida i ponovno formiranje sloja kalaj oksida.

[0040] Anodna obrada kalajem platirane površine pretvara krajnji spoljni sloj površine kalaja iz metalnog kalaja u kalaj oksid elektrohemijskom oksidacijom. Sloj kalaj oksida koji je proizveden kao takav (unutar izvesnog opsega debljine) obezbeđuje barijeru protiv stvaranja mrlja od sulfida. Međutim, sloj kalaj oksida nije dovoljno stabilan i/ili pasivan po sebi i u toku produženog čuvanja pod ambijentalnim i/ili vlažnim uslovima ili u toku termičkih obrada, kao što su pečenje i sušenje zagrevanjem, nastavlja da raste u deblji sloj kalaj oksida sa nepoželjnim svojstvima (slaba kvašljivost, žućkast izgled, slabo prianjanje laka). Sredstvo za naknadnu obradu će kao takvo obezbediti stabilni pasivizacioni sloj koji štiti kalajisani lim od nekontrolisanog rasta kalaj oksida i pored toga će obezbediti dobro prianjanje organskih prevlaka. Međutim, pasivizacioni sloj u skoro svim ispitivanim slučajevima ima slabu otpornost protiv stvaranja sulfidnih mrlja. Primenom predmetnog pronalaska ostvaruje se povoljna kombinacija svojstava. Kao prvo, nanosi se sloj kalaj oksida adekvatne debljine i adekvatne kompozicije, tj. koji se uglavnom sastoji od SnO (tj. pretežno se sastoji od SnO), prvenstveno se sastoji samo od SnO, korišćenjem katodne i anodne obrade pod adekvatnim procesnim uslovima, i onda je sloj kalaj oksida pasiviziran i/ili stabilizovan protiv daljeg nekontrolisanog rasta, nanošenjem sredstva za naknadnu obradu pasivizacionog sistema na njegovu gornju stranu, korišćenjem postupka neelektrolitičnog nanošenja da bi se proizveo naknadno obrađeni kalajisani lim.

[0041] Sistem pasivizacije bez Cr(VI) pre koga se primenjuje anodna obrada mora biti obrada hemijskom pasivizacijom, a prvenstveno takozvani proces bez ispiranja, za primenu sistema pasivizacije bez ispiranja, suvog na licu mesta.

[0042] Pronalazači su otkrili da debljina sloja kalaj oksida na traci mora biti između 15 i 100 C/m<2>. Poželjno je da debljina sloja kalaj oksida D bude najviše 100 C/m<2>. Vrednost iznad 100 nije samo ekonomski neatraktivna u procesu platiranja kalajem velike brzine, već takođe dovodi do smanjenog prianjanja naknadno nanetih organskih prevlaka, a naročito na ivicama kalajisanog lima zbog povećanja prisustva SnO2u sloju oksida. Vrednost od najmanje 15 C/m<2>se smatra minimalno potrebnom za pouzdano odstranjivanje već postojećeg oksida čak i ukoliko nije došlo do daljeg dodatnog spontanog rasta sloja oksida. Kod vrednosti ispod 15 C/m<2>mogli bi se pronaći ostaci oksida. Pronalazači su otkrili da je poželjeno da debljina sloja kalaj oksida na traci bude najmanje 25 C/m<2>. Podesna maksimalna vrednost za D sa tačke gledišta efikasnosti procesa i vrsta kalaj oksida je 80 C/m<2>, a prvenstveno 70 C/m<2>ili čak 60 C/m<2>. Dobri rezultati su se mogli dobiti sa debljinom na traci između 30 i 60 C/m<2>. Podesna minimalna vrednost D je 35 ili čak je 40 C/m<2>obezbedilo odlične rezultate.

[0043] Pretpostavljajući da je efikasnost E = 1, onda će se gornje vrednosti takođe odraziti na podešavanja na ispravljaču za korak anodne reoksidacije. Međutim, trebalo bi naglasiti da kao rezultat spontanog rasta u toku čuvanja sloj oksida može porasti i ovo rezultuje debljim slojem oksida nego što bi se očekivalo na osnovu podešavanja ispravljača. Međutim, pretpostavljajući da nije došlo do spontanog rasta, vrednost E se može lako odrediti merenjem debljine na traci sa ovde opisanim postupkom i korelacijom rezultata sa podešavanjima ispravljača. Na taj način podešavanja na ispravljaču se mogu "prevesti" u debljinu sloja oksida na traci i poželjne vrednosti između 15 i 100 C/m<2>se mogu dobiti pouzdano i ponovljivo.

[0044] U jednom primeru izvođenja artikal je traka od čelika za ambalažu opremljena slojem kalaja na najmanje jednoj strani (za tipične hemijske kompozicije vidi npr. EN10202-2001 ili ASTM 623M). Ova traka se proizvodi na poznat način, npr. valjanjem na hladno i žarenjem i opciono poboljšavajućim valjanjem čelične trake podesne kompozicije, praćenim elektrolitičkim platiranjem kalajem.

[0045] Katodno i anodno obrađeni kalajisani lim, opciono obrađen sredstvom za naknadnu obradu, može biti namotan na kotur radi čuvanja i transporta i kasnije može biti odmotan. Pasivizirani kalajisani lim proizveden prema pronalasku dalje može biti opremljen slojem organske prevlake, kao što su epoksi-fenolni zlatni lakovi, epoksi-anhidridni beli lakovi, PVC ili vinil organosolne prevlake, poliester lakovi, epoksi-amino ili epoksiakrilne-amino vodom nošene prevlake. Odlično prianjanje slojeva organske prevlake na pasiviziranom kalajisanom limu omogućava obezbeđivanje ovog proizvoda kao zamene za CDC tretirane i posle toga polimerom obložene sisteme, čime se u celini izbegava korišćenje hromata.

[0046] Alternativno tome, katodno i anodno obrađeni kalajisani lim, opciono tretiran sredstvom za naknadnu obradu, može biti prenet u jedinicu za laminaciju, gde se laminatni sloj laminira na liniji na kalajisani lim.

[0047] Proces nanošenja laminatnog sloja na kalajisani lim prvenstveno se izvodi pomoću ekstruzionog prevlačenja i laminacije, pri čemu se polimer topi i formira u tanki vreli film u ravnoj (ko-)ekstruzionoj matrici, pri čemu se ekstrudirani polimerni film posle toga vodi na kalup ili rashladni valjak i onda se laminira na zagrejanom supstratu kalajisanog lima da bi se obrazovao laminirani kalajisani lim. Laminirani kalajisani lim se onda obično propušta kroz sklop valjaka sa zazorom, koji čvrsto pritiskaju laminatni sloj na supstrat da bi se obezbedili potpuni kontakt i prianjanje.

[0048] Alternativa je laminacija filma, gde se čvrsti laminatni sloj doprema i prevlači na prethodno zagrejani kalajisani lim i pritiska na kalajisani lim pomoću sklopa valjaka sa zazorom da bi se obezbedio potpuni kontakt i prianjanje laminatnog sloja na prethodno zagrejani kalajisani lim.

1

[0049] Podesni jednoslojni ili višeslojni polimeri sadrže ili se sastoje od jednog ili više od polietilen tereftalata (PET), izoftalnom kiselinom-modifikovanog polietilen tereftalata (IPA-PET), cikloheksandimetanolom-modifikovanog polietilen tereftalata (CHDM-PET), polibutilen tereftalata, polietilen naftalata ili njihovih kopolimera ili smeša ili polikondenzata, kao što su polietilen (PE) ili polipropilen (PP).

Primeri

[0050] Kalajisani lim je bio napravljen u različitim grupama kvaliteta u opsegu od TS245 do TS290 i TH415 do TH620. Tabela 1 prikazuje pregled grupa kvaliteta i primera primena. Debljine sloja kalaja su varirale i u zavisnosti od nameravane primene i bile su u opsegu od 1.4 do 11.2 na jednoj strani i od 1.7 do 5 na drugoj strani. Rezultati pasivizacije prema pronalasku pokazali su se nezavisnim od grupe kvaliteta i od debljine sloja kalaja. Većina kalajisanih limova bila je podvrgnuta koraku rastapanja.

Tabela 1: Pregled grupa kvaliteta i primera primene

[0051] Posle platiranja kalajem i opcionog rastapanja kalajisani lim je bio podvrgnut koracima postupka prema pronalasku.

[0052] Pronalazači su otkrili da su vrste kalaj-oksida i debljine sloja oksida pronađene na traci posle anodne reoksidacije bile izraženo konzistentne po širini trake. Raniji eksperimenti izvedeni u skladu sa stanjem tehnike opisanim u EP2802688 otkrili su da je postojala razlika u debljini sloja oksida i vrsta oksida po širini. Stanje tehnike otkriva da je poželjna vrsta oksida SnOz. Zbog procesa iz stanja tehnike ovaj sloj oksida je deponovan na gornjoj strani već postojećeg sloja, jer u stanju tehnike ne postoji katodno odstranjivanje već postojećeg oksida. Pronalazači su otkrili da je ovo katodno odstranjivanje ključno za dobijanje čiste i gole površine kalaja, nezavisno od prethodne obrade kalajisanog lima (rastapanje ili ne, dugi period čuvanja ili ne, povoljni uslovi čuvanja ili ne, itd.), i naknadnog deponovanja na ovu čistu i golu površinu novog sloja oksida koji ima homogenu debljinu po širini trake belog lima i koji se pretežno sastoji od SnO umesto od SnOz. Pronalazači su otkrili da je ova površina činila idealnu površinu od kalaj oksida za dalju obradu u pravcu ambalaže primenom trake belog lima u proizvodnji kontejnera.

[0053] Debljina sloja kalaj oksida je određena kulonometrijskim metodom. Sloj kalaj oksida je redukovan pomoću kontrolisane male katodne struje u 0.01M rastvoru bromovodonične kiseline (HBr) koja je bila oslobođena od kiseonika ispiranjem sa azotom. Napredovanje redukcije oksida je praćeno putem merenja redukcionog potencijala, a propušteno naelektrisanje (A*t) za potpunu redukciju služi kao mera debljine sloja kalaj oksida. Za ovaj test je korišćena cilindrična ćelija koja je imala kružni otvor od prečnika pribl. 4 cm na jednom kraju i Ag/AgCl referentnu elektrodu. Drugi kraj ćelije sadrži suprotnu elektrodu od platine. Testirani uzorak pokriva otvor, koji se zaptiva korišćenjem O-prstena da bi se napravio vodonepropusni spoj sa dobro definisanom površinom i fiksira se na mestu uz korišćenje cilindra sa komprimovanim vazduhom. Ćelija se povezuje sa rastvorom elektrolita pomoću fleksibilne cevi tako da se može puniti i prazniti pod atmosferom azota. Katodna gustina struje od -0.50 A/m2 je primenjena na uzorak uz korišćenje potenciostata- ;;;1 ;galvanostata, a potencijal je meren sve do završetka redukcije. Tipična kriva potencijal-vreme prikazana je na slici 2. Pronalazači su takođe otkrili da se ove krive mogu koristiti za razlikovanje vrsta kalaj oksida u sloju kalaj oksida (vidi sliku 3). ;[0054] Merenjem i upoređivanjem uzoraka uzetih po širini pasivizirane trake belog lima pronalazači su otkrili da je kompozicija kalaj oksida u slučaju kalajisanog lima sa slojem kalaj oksida koji se pretežno sastoji od SnO ista na ivicama, dok to nije slučaj kod uzoraka gde se sloj kalaj oksida sastoji pretežno od SnOz. Razlika u potencijalu za 25 s koja je izmerena na različitim lokacijama po širini kalajisanog lima sa slojem kalaj oksida koji se pretežno sastoji od SnO bila je manja od 0.025 V za nivoe napona od oko -0.52 V, uključujući ivice, dok je za kalajisani lim sa prisustvom SnOz u sloju kalaj oksida razlika po širini znatno veća i dostiže vrednosti od -0.045 za nivoe napona od -0.60 V. ;[0055] Posle testiranja prianjanja i otpornosti protiv stvaranja mrlja od sumpora otkriveno je da su uzorci bez SnOz imali bolje prianjanje organskih prevlaka. Važno je da uzorke sa slojem kalaj oksida koji se pretežno sastoji od SnO takođe odlikuje bolje prianjanje i otpornost protiv stvaranja mrlja od sumpora na ivicama trake. Tako rezultujući pasivizirani kalajisani lim odlikuje ne samo dobro prianjanje i otpornost protiv stvaranja mrlja od sumpora u centru trake belog lima, već isto tako i na ivicama. ;[0056] Eksperimentalni rezultati za Q1=Q2 mod pokazuju da je suvo prianjanje kritičnog belog epoksi laka u testu unakrsnog prosecanja dobro i u centru i na ivici (=5 cm od ivice trake). Vrednosti 0 i 1 se smatraju dobrim rezultatima. Intermedijerne vrednosti između ivice i centra daju ekvivalentne rezultate. ;;Tabela 2: Klasifikacija rezultata unakrsnog prosecanja ;;; ;;; [0057] Za ovaj test od ravnog lima bile su isečene ploče 7.5 × 7.5 cm. Unakrsno prosecanje od 4 × 5 mm bilo je izvršeno na ravnom delu ploče, što je bilo praćeno lepljivom trakom u ;;;1 ;skladu sa postupkom koji je opisan u ISO 2409: 1992, 2. izdanje. Posle toga je procenjena delaminacija uz korišćenje skale unakrsnog prosecanja u opsegu od 0 (odlično) do 5 (loše) (Tabela 3). Svi testovi su bili izvedeni u triplikatu za svaku stranu svake varijante metalalaminata iz Tabele 2. Skor je onda bio uprosečen na osnovu tri rezultata. Vrednost 0/1 prikazuje da je 1 od 3 uzorka rezultovao vrednošću unakrsnog prosecanja od 1 i dva od 0. ;;Tabela 3: Klasifikacija rezultata unakrsnog prosecanja ;;; ;;; [0058] Testovi bojenja sumporom uz korišćenje epoksi zlatno standardnog laka posle zagrevanja u retorti na 130°C tokom 1 h rezultovali su prihvatljivim vrednostima sa nekim odstupanjima nezavisnim od lokacije na traci (ivica ili centar). ;;Kratki opis slika nacrta ;;[0059] Pronalazak će sada biti objašnjen pomoću sledećih neograničavajućih slika. ;;Slika 1 prikazuje šematski izgled uređaja za postupak prema pronalasku. ;Slika 2 prikazuje šematski izgled katodnog odstranjivanja već postojećeg sloja kalaj oksida. ;Slika 3 prikazuje razliku između V-t reakcije katodnog odstranjivanja već postojećeg sloja kalaj oksida na bazi SnO2i već postojećeg sloja kalaj oksida na bazi SnO. ;;;1 ;Slika 4 prikazuje šematski prikaz različitih stupnjeva u toku procesa prema pronalasku baziranih na traci crnog lima kao sirovini. ;Slika 5 prikazuje šematski prikaz formiranja različitih slojeva koji su prikazani na slici 4. Debljina crnog lima i debljina različitih slojeva nisu prikazani u razmeri. ;;[0060] Slika 1 prikazuje primer izvođenja pronalaska za izvođenje postupka prema pronalasku. Prikazana je ćelija (I) za kalajisanje u kojoj se traka (1) vodi kroz rastvor (2) za platiranje kao katoda koja treba da bude platirana da bi se proizveo kalajisani lim. Posle kalajisanja u jednoj ili više takvih ćelija za kalajisanje, i opcionog rastapanja (nije prikazano), kalajisani lim se vodi u rezervoar (II) za elektrohemijsku obradu koji sadrži bazni vodeni rastvor (8). Kalajisani lim ulazi u rezervoar (II) preko neprovodnog vodećeg valjka (3) u ulaznom prolazu (prolaz naniže) kao katoda i prolazi pored anoda (6) radi katodnog odstranjivanja već postojećeg oksida i pravljenja gole i čiste površine kalaja. Posle preusmeravanja pomoću neprovodnog naspramnog zateznog valjka (4) kalajisani lim započinje izlazni prolaz (prolaz naviše) i naelektriše se iz katode u anodu. U toku izlaznog prolaza kalajisani lim prolazi pored katoda (7) radi nanošenja svežeg sloja kalaj oksida na golu i čistu površinu kalaja. Posle izlaska iz kupatila pored neprovodnog vodećeg valjka (5) traka opciono ulazi u kupatilo (III) za ispiranje i suši se (nije prikazano). U sekciji IV se sredstvo (11) za naknadnu obradu trake belog lima nanosi na traku belog lima pomoću sredstava (10) za nanošenje. Traka se posle toga može osušiti, ako je potrebno (nije prikazano). Vodeći valjci 3 i 5 treba da budu neprovodni vodeći valjci. Izraz neprovodni u opštem kontekstu ovog pronalaska znači da valjci ne provode elektricitet. ;[0061] Na slici 2 je prikazana tipična kriva potencijal-vreme, sa koje se određuje debljina sloja kalaj oksida na osnovu vremena, gde je tangenta krive na -0.7 V, a presek sa tangentom krive oko -0.85 V se uzima kao osnova za izračunavanje debljine sloja kalaj oksida u C/m<2>. U primeru sa slike 2 vreme je oko 190 s × 0.50 = 95 C/m<2>. Debljina sloja kalaj oksida D, izražena u C/m<2>, dobija se iz D [C/m<2>] = t [s] * 0.50 [A/m<2>].

[0062] Na slici 3 se može uočiti izrazita razlika za t=25 između krive sa debelim slojem u poređenju sa tanjim slojem, pri čemu su obe napravljene na svežoj površini kalaja (tj. već postojeći oksid je katodno i u potpunosti odstranjen). Potapanje od t=25s je konzistentno sa debljim slojevima i povezano je sa prisustvom SnOz u sloju kalaj oksida. Druge dve krive imaju oblik koji je konzistentan sa slojem kalaj oksida koji se dominantno sastoji od SnO.

1

[0063] Na slici 4 je prikazano postrojenje sa slike 1, a slova A do G predstavljaju različite stupnjeve razvoja slojeva na crnom limu.

[0064] Na slici 5 slova predstavljaju sledeće:

A: Traka crnog lima kao sirovina;

B: Kalajisani lim (tj. crni lim obložen slojem kalaja u ćeliji I za platiranje kalajem);

C1: Kalajisani lim sa već postojećim oksidom i neprekidnom obradom (bez rasta dodatnog oksida);

C2: Kalajisani lim sa već postojećim oksidom i dodatnim slojem oksida zbog produženog čuvanja i/ili čuvanja pod uslovima koji dovode do rasta dodatnog sloja oksida;

D: Čisti i goli sloj kalaja na crnom limu posle odstranjivanja već postojećeg sloja oksida; E: Anodno reoksidovani kalajisani lim;

F: Očišćeni i isprani anodno reoksidovani kalajisani lim;

G: Anodno reoksidovani kalajisani lim snabdeven sredstvom za naknadnu obradu.

1

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Postupak za pasivizaciju trake (1) belog lima u kontinualnom procesu, pri čemu posle elektrohemijskog taloženja sloja ili slojeva kalaja ili posle opcionog rastapanja elektrohemijski istaloženog sloja ili slojeva kalaja, traka (1) belog lima ulazi u bazni vodeni rastvor (8) u rezervoaru (I) za elektrohemijsku obradu u ulaznom prolazu i izlazi iz baznog vodenog rastvora u izlaznom prolazu, pri čemu se već postojeći sloj kalaj oksida na površini kalajisanog lima katodno odstranjuje sa površine kalajisanog lima u toku ulaznog prolaza i pri čemu se površina kalaja posle toga neposredno anodno reoksiduje u toku izlaznog prolaza, pri čemu je naelektrisanje za katodno odstranjivanje već postojećeg sloja kalaj oksida sa površine kalajisanog lima Q1 i pri čemu je naelektrisanje za anodnu reoksidaciju kalajisanog lima Q2 i pri čemu je Q1 < Q2, pri čemu je predviđena gustina naelektrisanja za anodnu reoksidaciju i katodno odstranjivanje već postojećeg sloja kalaj oksida identična i jednaka je Q2 i iznosi najmanje 15 C/m<2>i pri čemu se anodno reoksidovani kalajisani lim ispira i suši posle izlaska iz baznog vodenog rastvora.

2. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu je predviđena gustina naelektrisanja za anodnu reoksidaciju najviše 100 C/m<2>,

3. Postupak prema zahtevima 1 ili 2, pri čemu se anodno reoksidovani kalajisani lim pokriva slojem oksida koji ima debljinu D izraženu u C/m<2>i predstavlja ukupno naelektrisanje koje je potrebno za smanjenje sloja oksida do metalnog kalaja, koje zavisi od vremena reoksidacije t izraženog u s i gustine struje A izražene u A/m<2>kao D = E × A × t, gde je E efikasnost elektrohemijske reakcije i pri čemu je D između 15 i 100 C/m<2>.

4. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 3, pri čemu se tečni rastvor sredstva za naknadnu obradu bez hroma nanosi na ispranu i osušenu anodno oksidiranu površinu kalajisanog lima da bi se proizveo naknadno obrađeni kalajisani lim, pri čemu je sredstvo za naknadnu obradu bez hroma izabrano između kopolimera akrilata, polimetil siloksana sa polietarskim bočnim lancima, kiselih polietara, polimera sa

2

heterocikličnim grupama i kiselih, vodenih, tečnih jedinjenja koja sadrže kompleksne metalno fluoridne anjone sa divalentnim do tetravalentnim katjonima i polimernim supstancama, pri čemu prvenstveno sredstva za naknadnu obradu bez hroma sadrže fluoro-titanate i cirkonijum-titanate.

5. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 4, pri čemu je gustina struje u toku anodne oksidacije A najmanje 10 A/m<2>, prvenstveno najmanje 50 A/m<2>i još poželjnije najmanje 100 A/m<2>,

6. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 5, pri čemu je gustina struje u toku anodne oksidacije A najviše 4000 A/m<2>, prvenstveno najviše 2000 A/m<2>i još poželjnije najviše 1000 A/m<2>.

7. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 6, pri čemu je bazni vodeni rastvor izabran između hidroksida ili karbonata alkalnih metala ili zemnoalkalnih metala, baznih fosfata alkalnih metala, i baznih organskih soli alkalnih metala ili zemnoalkalnih metala, pri čemu bazni vodeni rastvor prvenstveno sadrži natrijum karbonat.

8. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 7, pri čemu bazni vodeni rastvor ima pH između 8.75 i 10.5.

9. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 8, pri čemu je vreme anodne reoksidacije t između 0.05 sekundi i 1.5 sekundi.

10. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 9, pri čemu se kalajisani lim vodi u bazni vodeni rastvor neposredno posle taloženja sloja ili slojeva kalaja na čeličnoj traci ili neposredno posle rastapanja istaloženog sloja ili slojeva kalaja.

11. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 10, pri čemu se sloj kalaj oksida posle anodne reoksidacije sastoji pretežno od SnO.

12. Postupak prema bilo kom od zahteva 1 do 3 ili 5 do 11, pri čemu se termoplastična polimerna prevlaka nanosi direktno na isprani i osušeni reoksidovani kalajisani lim, pri čemu se sloj kalaj oksida posle anodne reoksidacije sastoji pretežno od SnO.

13. Postupak prema bilo kom od zahteva 4 ili 5 do 11 kada se primenjuje naknadna obrada prema zahtevu 4, pri čemu se termoplastična polimerna prevlaka nanosi direktno na naknadno obrađeni kalajisani lim, pri čemu se sloj kalaj oksida posle anodne reoksidacije sastoji pretežno od SnO.

14. Pasivizirani kalajisani lim proizveden prema bilo kom od zahteva 1 do 13, pri čemu se sloj kalaj oksida posle anodne reoksidacije sastoji pretežno od SnO i pri čemu se sloj kalaj oksida posle ispiranja i sušenja podvrgava naknadnoj obradi sa sredstvom za naknadnu obradu bez sušenja/suvim na licu mesta na bazi titanijuma ili kombinacije titanijuma i cirkonijuma koji se priprema kao rastvor sa pokrivanjem na suvo u opsegu od 0.2 do 2 mg Ti/m<2>.

15. Uređaj za proizvodnju pasiviziranog kalajisanog lima (1) u skladu sa postupkom prema bilo kom od zahteva 1 do 13 koji sadrži

• liniju (I) za elektrolitičko kalajisanje, opciono opremljenu sredstvima za topljenje sloja kalaja;

• rezervoar (II) za elektrohemijsku obradu za držanje, pri korišćenju, vodenog baznog rastvora (8);

• neprovodna sredstva za vođenje katodno kalajisanog lima u rezervoar (II) za elektrohemijsku obradu, kao što je neprovodni vodeći valjak (3), koji prolazi pored anoda (6) u toku ulaznog prolaza;

• neprovodni zatezni valjak (4) za usmeravanje kalajisanog lima od ulaznog prolaza do izlaznog prolaza koji vodi anodno kalajisani lim pored katoda (7) u toku izlaznog prolaza;

• sredstva za primenu potencijala između trake belog lima i suprotnih elektroda radi katodnog odstranjivanja već postojećeg sloja oksida i anodne reoksidacije trake belog lima,

• neprovodna sredstva za vođenje kalajisanog lima iz rezervoara za elektrohemijsku obradu do sredstava (III) za ispiranje i sušenje kalajisanog lima, kao što je neprovodni vodeći valjak (5), i

• opciono sredstva (10) za nanošenje tečnog rastvora sredstva (11) za naknadnu obradu bez hroma.