DE2646590C3

DE2646590C3 - Verfahren zur Regenerierung von chromsäurehaltigen chemischen Aufrauhbädern für Kunststoffe

Info

Publication number: DE2646590C3
Application number: DE19762646590
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7141 Schwieberdingen Jurinke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-10-15
Filing date: 1976-10-15
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2646590B2; DE2646590A1

Description

Zusammenfassung

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zur Regenerierung von chromsäurehaltigen, chemischen Aufrauhbädern für Kunststoffe. Die Regenerierung erfolgt durch Oxidation auf elektrochemischem Wege, indem in das Aufrauhbad zwei unlösliche Elektroden getaucht werden und mittels dieser Elektroden ein Gleichstrom durch das Bad hindurchgeleitet wird.

Stand der Technik

Chromsäurehaltige Aufrauhblder für Kunststoffe sind seit langem bekannt und haben sich in der Praxis sehr gut bewährt. In diesen Aufrauhbädern wird durch Chromsäure oxidierbarer Kunststoff gelöst, wobei das sechswertige Chrom zu dreiwertigem Chrom reduziert wird. Das sechswertige Chrom wird also verbraucht, der Verbrauch wird laufend analytisch ermittelt und ersetzt. In den Bädern reichert sich dreiwertiges Chrom sowie gelöster Kunststoff als Ballaststoff an. Die Dichte der Bäder steigt, die Viskosität erhöht sich und die Farbe geht von ursprünglich braunrot in schwarz über. Mit dem Ansteigen dieser Ballaststoffe geht, trotz genügendem Chrom-VI-Gehalt, die Oxidierbarkeit der Kunststoffe zurück. Wenn dieser Zustand erreicht ist, werden die Bäder bisher, nach entsprechender Vorschrift für die Entgiftung, verworfen.

Es ist ferner bekannt, dreiwertiges Chrom elektrochemisch zu sechswertigem Chrom zu oxydieren. So beschreibt die US-PS 34 50 623 eine Vorrichtung zur Regenerierung von schwefelsäurehaltigen Chromsalzlösungen, die zur oxydativen Herstellung von Chinonen dienen. Es findet sich hier jedoch kein Hinweis darauf, daß bei dem mit der Chromsäurelösung durchgeführten Oxydationsverfahren Ballaststoffe entstehen, die die Wirksamkeit des Bades herabsetzen würden. Als Elektrodenwerstoff ist Blei genannt, wesentlich ist die Art des Diaphragmas. - Die CH-PS 5 10 128 beschreibt eine Elektrolysevorrichtung, die dazu dient, das in einem galvanotechnischen Chrom-Plattierungsbad entstehende dreiwertige Chrom während des Betriebes des Bades zu sechswertigem Chrom zu oxydieren. In einem solchen Plattierungsbad besteht natürlich nicht das Problem, gleichzeitig mit der Oxydation von dreiwertigem Chrom zu sechswertigem Chrom auch in dem Bad gelöste oder suspendierte Kunststoffreste oxydativ aus dem Bad zu entfernen. — Die ältere deutsche Anmeldung P 26 19 4263 (DOS 26 19 426) arbeitet mit getrennten Anoden- und Kathoden-Kammern, so daß "' entweder zu wenig Platz für die aufzurauhenden Teile bleibt oder das Bad in eine Reinigungsanlage umgepumpt werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Regenerierung von Kunststoffrauhbä-

n) dem anzugeben, das möglichst einfach und zuverlässig arbeitet und bei dem die Regenerierung in dem gleichen Behälter erfolgen kann, in den auch die Kunststoffteile eingebracht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeich-

i> nenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die gelösten Kunststoffe aus dem Aufrauhbad entfernt und gleichzeitig das dreiwertige Chrom wieder zu sechswertigem Chrom oxidiert wird. Ein solches Bad hat praktisch eine unbegrenzte

.'» Lebensdauer, es brauchen lediglich die Verschleppungsverluste ersetzt zu werden, ein Verwerfen mit den Folgekosten für Entgiftung, Ausfällung und Sondermülldeponie entfallen.

Durch die in dem Unteranspruch aufgeführten

-"> Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebene Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die an die Elektroden angelegte Gleichspannung zwischen 0,1 und 20 Volt und die Stromdichte zwischen 0,1 und 50 A/dm² liegen.

^!" Überraschend ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß gleichzeitig mit der Oxidation von dreiwertigem zu sechswertigem Chrom auch die in dem Bad gelösten oder suspendierten Kunststoffreste oxidativ an der Anode in den gasförmigen Zustand

S5 überführt und so aus dem Bad entfernt werden. An der Kathode bildet sich Wasserstoff, eine auf dem Titan ausgebildete poröse Passivschicht ist nämlich nur für diesen durchlässig, nicht dagegen für die einmal gebildeten Chromat-lonen, so daß diese nicht erneut reduziert werden. Dies gilt allerdings nur in fremdsäurefreien, also auch schwefelsäurefreien Aufrauhbädern. Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandeltes Aufrauhbad verliert seine schwarze Farbe und bekommt wieder die braun-rote Farbe des Neuansatzes.

Auch die Viskosität entspricht wieder derjenigen eines Neuansatzes entsprechender Konzentration. Die sich an der Anode in bezug auf die Entfernung der Kunststoffreste abspielenden elektrochemischen Reaktionen, die zu der vollständigen Regenerierung der Aufrauhbäder führen, sind noch nicht geklärt.

Beschreibung der Erfindung

Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern. Ein Aufrauhbad, das seit längerer Zeit im Einsatz ist, schwarz aussieht und schon ziemlich dickflüssig ist, zeigte einen Chrom-VI-Gehalt von 806 g/l, berechnet als CrO₃ und einen Chrom-III-Gehalt von 48 g/l, berechnet als C^Oi. In dieses Bad wurden zwei stabförmige, in dem Bad unlösliche Elektroden aus mit Platindraht kontaktierten Titan eingetaucht und an diese Elektroden eine Spannung von 4 Volt angelegt, wobei sich eine Stromstärke von 10 Ampere ergab. Nach einem Durchsatz von 140Ah pro Liter war die Lösung wieder klar, die Farbe hatte sich nach braun-rot geändert und die Viskosität entsprach der eines Neuansatzes. Der Chrom-III-Gehalt war auf Null zurückgegangen, während der Chrom-VI-Gehalt auf 869 g/l angestiegen war. Anode und Kathode zeigten

keinerlei Veränderungen. Während die Kunststoffe, z. B. eine Basisplatte für gedruckte Schaltungen aus Epoxidharz, in dem Aufrauhbad vor der Regenerierung keine ausreichende Aufrauhung mehr ergab, was sich in einer nicht ausreichenden Haftfestigkeit von später aufgebrachten Metallschichten zeigt, entsprach die Aufrauhung der Kunststoffe in dem regenerierten Bad derjenigen eines neuangesetzten Aufrauhbades.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Regenerierung von zum Aufrauhen von Kunststoffen dienenden Chromsäurebädern, wobei das dreiwertige Chrom durch elektrochemische Oxidation zu sechswertigem Chrom oxidiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in das Bad zwei mit Platindraht kontaktierte Elektroden aus Titan getaucht werden, an die zur Oxidation des dreiwertigen Chroms zu sechswertigem Chrom und zur gleichzeitigen oxidativen Entfernung der gelösten oder suspendierten Kunststoffreste solange eine Gleichspannung gelegt wird, bis 100 bis 200Ah pro Liter Bad durchgesetzt wurden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die angelegte Gleichspannung zwischen 0,1 und 20 Volt liegt und die Regenerierung bei einer Stromdichte zwischen 0,1 und 50 A/dm² durchgeführt wird.