[发明专利]通过碱度的测定自动检测和调节清洗浴

说明书

本发明涉及到一种自动检测和调节清洗浴的方法，其中清洗浴的游离碱度和/或总碱度是通过测量和调节参数的方法而测定的，并且，如果需要，也可以通过测量方法来进行调节。该方法特别地是设想用于金属加工工业例如汽车制造的技术清洗浴。它允许以“碱度”参数表征的清洗浴的性能能自动地调节，并且，如果需要，该方法能够使清洗浴自动地得到补充，或者根据外部需要，或者使得其它的浴维持手段得以启动。特别地，该方法可设想这样一种方式，即将碱度测定的结果传送到远离清洗浴的地点的方法。此外，在远离清洗浴位置的自动测量顺序中进行干预是可能的，或者启动补充测量或其它的浴维持手段是可能的。例如，该“远离清洗浴的地点”可位于高级程序控制系统中，或在清洗浴位于其中设备的中央控制位置，或甚至在该设备的外部。

在金属加工工业中，金属部件的清洗是在其连续处理之前进行的，它组成一个标准作业。例如，这种金属部件可被颜料污垢、灰尘、磨蚀的金属、防蚀油、冷却润滑剂或整型助剂污染。在继续处理之前，特别是在抗蚀处理之前(例如，磷化、铬化、阳极氧化，与络合氟化物反应，等等)或上漆之前，这些污染物必须通过适合的清洗溶液清除。喷雾法，沉浸法或它们的联合方法可用于此目的。

一般，金属加工工业中的工业清洗剂是碱性的(pH值的范围在7之上，例如在9-12之间)。其中的基本成分是碱(碱金属氢氧化物、碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硼酸盐)和非离子和/或阴离子表面活性剂。这种清洗剂通常含有作为附加的辅助成分的络合剂(葡萄酸盐、聚磷酸盐、氨基羧酸盐，例如乙二胺四乙酸盐或次氮基三乙酸盐，膦酸盐，例如羟基乙烷二膦酸、膦酰基丁烷三羧酸，或者其它的膦酸或膦酰基羧酸的盐)，抗蚀剂，例如具有6至12个碳原子的羧酸盐，链烷醇胺和泡沫抑制剂，例如在其烷基残基上具有6至16个碳原子醇的烷氧基化合物，其靠近在端基处。如果清洗浴不含有阴离子表面活性剂，也可以使用阳离子表面活性剂。

采用非离子表面活性剂，清洗剂一般含有其烷基原子团上具有6至16个碳原子的醇或烷基胺的乙氧基化合物、丙氧基化合物和/或乙氧基化合物/丙氧基化合物，其可以靠近在端基处。作为阴离子表面活性剂，广泛使用烷基硫酸盐和烷基磺酸盐。也可使用烷基苯磺酸盐，但是从环境保护的角度看它们是不利的。作为阳离子表面活性剂，具有至少一种有8或更多个碳原子烷基的阳离子烷基铵化合物是特别优选的。

清洗浴中的碱有助于它的清洗能力。例如，它们可以皂化可皂化的污染物，例如脂肪，并藉此使后者溶于水。此外，它们通过静电斥力有助于分离金属表面的不能溶解的脏物，它是OH离子的吸附使得表面带负电荷的结果。作为此类反应的结果，也可说是通过夹带清除的结果，碱被消耗，以致于清洗效果随时间而减弱。因此在一定时间间隔常常要检测清洗浴的的碱度，并且如果需要，以新的活性物质补充溶液或者彻底更新。这种检测可手工也可通过本地的自动滴定器实现。在此方面，一般通过以强酸滴定来检测碱度。操作人员根据酸的消耗来估定碱度，并采取必需的措施例如进行浴的补充或者浴的更新。目前常规的方法是采用在必需的检测时间操作人员位于清洗浴附近的方法。希望检测时间间隔越短，检测操作人员所作的工作量就越大。

EP-A-806 244的方法是公知的自动检测溶液pH和在异常情形下酸或碱的自动补充检测方法。它的目的包括维持液流的pH值在预定的数值。采用该方法不能进行酸碱滴定。在这种情况下，现场检测设备的性能是必要的。在连续的pH检测和测量方法中，在远地点干预检测是不可能的。

一方面，作为本发明的一个目的，通过测定碱度的清洗浴检测的自动控制和记录存档，是以这样的方式进行的，它至少使碱度检测的结果贮存在数据载体和/或进行输出。所采用的测量装置优选应该能进行自检查和校准，并能够在出现故障时向远地方发出警报信号。而且，它应该最好能够在远地点检查测量装置的性能和测量结果。此外，它应该能够在远地点对测量顺序和浴维持方法进行干预。由于期望的远程控制，在检测和调节清洗浴的操作人员方面的支出可以得到降低。

这一目的可通过以下方法得以实现，它采用酸通过酸碱反应来自动测定含有表面活性剂的一个或多个清洗浴的碱度，其中，它是采用一种合适的测量装置经程序控制而进行的，

(a)从清洗浴中取出一定体积的样品，

(b)如果需要的话，该样品不含有固体，

(c)选择将要测定的游离碱度和/或总碱度，

(d)通过加入酸对该样品进行滴定，或者提供酸再用该样品对后者进行滴定，

(e)输出和/或贮存测定结果到一个数据载体上和/或用作进一步评价的基础。