170364. lajstromszámú szabadalom • Eljárás felületi megmunkálásra alkalmas, agglomerálódott alfa-aluminiumoxid tartalmú, vízzel lemosható felületnemesítőszer előállítására
170364 3 4 hidegen keverik össze, és főleg fémfelületek csiszolására használják. A 47 986 számú német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint a polírozóanyagot szappanból, szintetikus mosószerekből és hidrogénperoxidból állítják elő; a timföldet a szuszpenzióban kimondottan hátrányosnak tartják, mert a felületmegmunkálás hosszadalmas, és előcsiszolás is szükséges ennél a kompozíciónál. A 47 985 számú német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint előállított termék 20— 60% póliefrWn*oxid és 15-50% kaprolaktám keveréke, 5-ä5$>-ban §ztéarinsavat vagy 1-20% palmitinsa'* vat is tartalmaz. A polírozóanyag kedvező viszkozitása ér'dékébejMFÖ—30% mennyiségben glicerint vagy gliícolt,"*árninalkoholt vagy etanolt kevernek a polírozószerhez, amely kvarchomok. A 147 261 számú magyar szabadalmi leírás szerint csiszoló és fényezőszerek előállításához a technikai minőségű, kereskedelmi forgalomban kapható timföldet 1600-1800 °C között izzítják, majd az izzó anyagot 20 C C hőmérsékletű vízbe öntik. A víztől a polírtimföldet elkülönítik, szántják és szeparálják. Az így előkészített fényesítőszert birkafaggyúba, paraffinba vagy montánviaszba ágyazzák különböző aranyokban a hordozókomponensek megömlesztése után. A fentiekben ismertetett csiszoló- és polírozóanyagok színesfém-felületek megmunkálására alkalmasak. Hátrányuk a költséges gyártás és a munkadarabok nagyméretű felületi szennyeződése. Az emulgeátorok fizikai és kémiai tulajdonságainál fogva a felületen adszorptive megkötődnek molekuláris méretekben keletkezett, rendkívül finom eloszlású és összefüggő filmszerű bevonatok. Az inhibitálószerek és a polírkompozíciókból adódó kedvezőtlen tulajdonságok miatt a megmunkált felületekről a szennyeződések nehezen távolíthatók el. Egyes esetekben, amikor a felületelőkészítést galvanizálás, eloxálás stb. követi, a monomolekuláris bevonatok a felületen kimondottan hátrányosak. Az ismert eljárásoknál a polírozást alapvetően meghatározó fém-oxidok, csiszolóporok szemcseméret szerinti eloszlását és struktúráját csak egyes esetekben konkretizálják, de mint például a 99 599 számú és a 90 830 számú német demokratikus köztársaságbeli szabadalmi leírásból is látható, ezek eléggé tág határok között változnak. A felületi megmunkálásnál, csiszolásnál igen jelentős követelmény a csiszolóanyagok fajlagos felhasználása. Az anyagfelhasználás csökkentésének és a tökéletes felületkezelésnek fontos előfeltétele, hogy a hordozóanyagban a csiszolószemcsék eloszlása a lehető legtökéletesebb legyen. Ennek biztosítása különleges öntési technológiát igényel. Az eddig ismert eljárásoknál erre különös gondot nem fordítottak. Az ismert eljárásoknál alkalmazott inhibitáló és felületaktív anyagok ionos karakterűek és ennek következtében tapasztalatunk szerint a csiszolási technológiában nem kívánt elektroforetikus jelenségeket váltanak ki, amelyek a csiszolást követő technikai műveleteknél, galvanizálásoknál a végleges felület kiképzéséhez kedvezőtlen feltételeket teremtenek. Végül az 1 250 579 számú NSZK-beli közzétételi iratból olyan polírozópaszta vált ismertté, amery a szokásos komponenseken, azaz zsírokon, gyantákon, nedvesítőszereken és fémoxidokon kívül például alumínium- vagy cinkport tartalmaz. Hosszantartó laboratóriumi és üzemi kísérletek 5 eredményeképpen előállítottunk egy eddig még nem ismert timföldmódosulatot, amely alumínium-hidroxidból származtatható le. E timföldmódosulat úgy állítható elő, hogy egyenletesen adagolt alumíniumhidroxidot adalékanyag nélkül (mineralizátor nélkül) 10 kalcináló kemencében annak fokozatos felfűtése után 1250—1300 °C hőmérsékleten izzítottunk. Az izzítás alkalmával az alumínium-hidroxid tartózkodási ideje a forgó kemencében minimum 45, maximum 70 perc. Ezalatt az idő alatt a kalcinált timföldkrisztalloidok 15 egyes részei összetapadnak, 70 perces tartózkodási időnél az agglomerálódás maximalizálódik és nagyrész a-alumínium-oxid keletkezik. Az agglomerálódott speciális timföldmódosulatot önmagában ismert módon, célszerűen rekuperátorban, illetve fluid hűtő-20 rendszerben 30 perc alatti tartózkodási idővel 100-150 °C hőmérsékletre lehűtjük és szemcseméret szerint önmagában ismert módon osztályozzuk, majd a 8-30 vagy 60-200 ju szemcseméretű frakciót a) hőmérsékletének 60—90 °C-ra való beállítása 25 után 60-70 súly% mennyiségben 23-25 súly% paraffin és 4-6 súly% sztearin 75-85 °C hőmérsékletű olvadékába keverjük 1,3-1,6 rad/sec szögsebességgel, majd az így kapott keverékhez 55-60 °C-ra hűtése után 1,3—1,6 rad/sec szögsebességgel végzett keverés 30 közben összesen 4—8 súly% mennyiségben nem-ionos és adott esetben anionos felületaktív anyagot adunk, ezután a keveréket ellenáramú, legfeljebb 20 °C hőmérsékletű vízhűtéssel legfeljebb 1 percen át hűtjük és az így megszilárdult keveréket még legalább 30 35 percen át legfeljebbb 20 °C hőmérsékletű vízben tartjuk, vagy b) 30—42 súly% mennyiségben 1,3—1,6 előnyösen 1,6 rad/sec szögsebességgel olyan elegybe keverjük, amelyet először 4—6 súly%-ban vett alkil-poliglikol-40 észter és 1—3 súly% 12—40 szénatomot tartalmazó, telített szénhidrogénelegy 50—60 °C, előnyösen 52 °C-on végzett elegyítése, majd az így kapott elegyhez ugyanilyen szögsebesség tartása mellett 4—6 súly% alkil-poliglikolészter és 45-60 súly% víz hozzáadásá-45 val állítottunk elő, és végül a kapott keverékhez adott esetben 7—9 súly% grafitot keverünk. így a technika állásánál ismertetett felületnemesítőszerek hátrányaitól mentes és széles körben felhasználható felületnemesítőszereket kapunk. 50 A fentiekben említett, a találmány szerinti felületnemesítőszerek csiszolóanyagát képező, 45—70 percen keresztül 1250—1300 °C hőmérsékleten kalcinált alumínium-hidroxid olyan speciális struktrúrájú, amelynek monokrisztallit mérete 7—70 ju között van. 55 Scanning-elektronmikroszkóppal tanulmányozott agglomerálódott timföldminták kristályrészecskéi szorosan egymáshoz tapadva nagyrészt hexagonális szerkezetűek. A kalcinálás folyamatát úgy vezetjük, hogy a 60 kristályok lapjai, csúcsai és élei nem erodeálódnak. Mohs-skálában kifejezett keménységük eléri a 9 értéket, és így felületnemesítőszerek csiszolóanyagaként való felhasználásuk mind ez ideig nem tapasztalt előnyökkel jár. 65 Lényeges szerepet játszik a találmány szerinti 2