EP1767673A2 - Process for the reduction of the friction coefficient of coated metal strips and apparatus for applying a metallic coating to a steel strip. - Google Patents

Process for the reduction of the friction coefficient of coated metal strips and apparatus for applying a metallic coating to a steel strip. Download PDF

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EP1767673A2
EP1767673A2 EP06013429A EP06013429A EP1767673A2 EP 1767673 A2 EP1767673 A2 EP 1767673A2 EP 06013429 A EP06013429 A EP 06013429A EP 06013429 A EP06013429 A EP 06013429A EP 1767673 A2 EP1767673 A2 EP 1767673A2
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strip
surfactant
coated
metal strip
steel strip
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    • C10M2219/044—Sulfonic acids, Derivatives thereof, e.g. neutral salts

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing the coefficient of friction of the surface of coated metal strips according to the preamble of claim 1, as well as a device for applying a metallic coating to a steel strip according to the preamble of claim 22.
  • ECCS electrolytically coated and chemically or electrochemically passivated steel sheet
  • ECCS electrolytic chromium coated steel with chromium metal + chromium-III-hydroxide
  • DOS Dioctylsebacat
  • ATBC acetyltributylcitrate
  • BSO butyl stearate
  • DOS can be used as an emulsion in a mixture of, for example, 0.8 g / l DOS with 0.08 g / l lauryl ethoxylate in the dipping process after passivation and Rinse be applied to the tinned sheet steel strip in a dip tank.
  • DOS emulsion is then squeezed off and dried with a belt dryer.
  • the invention is therefore based on the object of disclosing a method for reducing the coefficient of friction of the surface of metal strips coated with a coating, in particular of tinned or chromed sheet steel strip, in which the metal strip is moved at high speed through a coating installation and coated there with the metal coating, wherein the method should be feasible with the highest possible throughput and in particular with high belt speed.
  • an aqueous solution of a surfactant is sprayed onto the moving metal strip, which is in particular a steel strip, after the coating process, for example after electrolytic tinplating in a strip-tinning plant or electrolytic chrome-plating in the production of ECCS.
  • the surfactant solution is sprayed in such small amounts on the metal strip surface that only a thin, consisting of a few molecular layers surfactant layer is adsorbed on the metal strip surface.
  • the sprayed-on surfactant solution is preferably then squeezed off by means of squeezing rollers and then dried. After squeezing off the surfactant solution and drying, a surfactant film with an application of about 0.1-10 mg / m 2 remains on the surface of the metal strip, for example.
  • the surfactant is preferably a non-ionic surfactant which, in an aqueous solution at a concentration of 0.01-20 g / l, is applied to the surface of the coated metal strips is sprayed on.
  • surfactants in particular anionic or cationic and also amphoteric surfactants.
  • an arrangement with a tube having a plurality of bores in the tube jacket has proved to be advantageous.
  • the tube with the bores is arranged at a distance from the metal strip surface and charged with the aqueous surfactant solution. This emerges through the holes and enters the moving metal strip in the form of spray jets.
  • at least one such tube is provided with bores on each side of the metal strip, through which the surfactant solution is sprayed onto the metal strip surface opposite the bores.
  • the arranged on both sides of the metal strip tubes preferably have a distance of 5 - 15 cm to the metal strip surface.
  • the liquid jets emerging from the bores of the tubes preferably impinge perpendicularly or obliquely, in particular in an angular range of -15 ° to + 15 ° to the normal to the surface of the coated metal strip and are squeezed off by one or more pinch rolls arranged in the direction of travel behind the point of impact ,
  • the spraying of the surfactant solution takes place within a vertical tank which has an open drain.
  • the surplus, and in particular squeezed from the squeezing rollers surfactant solution collects and can flow through the flow in a arranged below the vertical tank storage tank and fed from there for reuse.
  • the sliding friction values of tinplate and of ECCS can be reduced to values required by application technology.
  • the steel strip S moved by a tinning bath is electrolytically provided with a tin coating.
  • the steel strip S is electrolytically degreased before the tinning process, rinsed with demineralized water and then subjected to a pickling and rinsing with demineralized water.
  • the thus cleaned steel strip S then passes as a cathode connected in a tinning bath containing the electrolyte and the tin anodes. Under constant monitoring and regulation of the tin plating conditions, a strongly adhering, dense and uniform tin deposit is produced on the steel strip at high current density.
  • the tin surface is flooded after a rinsing operation, i. in a 20 - 70 ° C warm solution of 1 g / l HCl or 3 g / l zinc chloride / ammonium chloride solution wetted, squeezed, dried and briefly melted by resistance heating in a Aufschmelzturm to a visual improvement of the surface quality of the tinplate to reach.
  • the tin-plated steel strip S is passed over a deflection roller U through a quench tank 1.
  • demineralized water deionized water
  • the steel strip S with the belt speed v which is typically between 200 and 600 m / min, passed through pulleys U through the passivation device 2.
  • the passivation device 2 comprises one to two passivation tanks 2a and optionally 2b in which there is a passivation liquid, for example a 10 to 25 g / l sodium dichromate solution with a bath temperature of 50 to 70 ° C.
  • the passivation can be done electroless or electroless.
  • the tinned steel strip S in the passivation device is poled cathodically via a current roll SR and thereby passivated electrically.
  • As anodes mostly steel plates are used in the passivation bath.
  • the tin-plated and passivated steel strip S is passed over guide rollers U in a rinsing bath 3.
  • the rinsing bath 3 comprises two countercurrent rinsing tanks 3a and 3b in which spray pipes 3c, 3e are respectively arranged in the upper area.
  • the fully desalinated rinse water is sprayed onto the steel strip by the spray pipes 3e and then squeezed (3f) and finally runs into the vertical rinse tank.
  • rinsing tanks 3a and 3b without spray pipes as a countercurrent rinse, wherein the deionized rinse water is filled into the rinsing tank 3b and passed from there via an overflow into the rinsing tank 3a.
  • the amount of flushing water required for this flushing arrangement is greater than during the (additional) use of spray pipes described above.
  • the treatment device 4 comprises a vertical tank 5, which has a permanently open drain 6 in the bottom.
  • pipes 11 are arranged with a plurality of holes in the pipe jacket on both sides of the continuous steel strip.
  • FIG. 2 shows the vertical tank 5 with the drain 6.
  • a guide roller U is arranged, via which the coated steel strip S is deflected.
  • tubes 11 are arranged in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 in the upper region or above the vertical tank 5 are on both sides of the continuous steel strip S tubes 11 are arranged.
  • the tubes 11 run parallel to one another and are perpendicular or at least approximately perpendicular to the strip running direction v (which is directed from the bottom to the top in FIG. 2).
  • a plurality of spaced apart in the longitudinal direction of the tube bores 13 are provided. These holes 13 are the continuous steel strip S opposite.
  • the tubes 11 are acted upon by a pump 14 with an aqueous solution of a surfactant. Between the pump 14 and the tube inlet a flow meter 15 is
  • the distance of the tubes 11 to the tinned steel strip S is between 1 to 50 cm and is preferably 5 to 15 cm.
  • Each tube 11 has at least one bore or opening, but are preferably - as shown in Figure 2 - provided a plurality of spaced apart in the tube longitudinal direction holes in the pipe jacket.
  • Each tube preferably has two to five bores with a diameter of 1 to 4 mm, preferably between 2 and 3 mm.
  • the tubes 11 are charged with an aqueous solution of a surfactant.
  • the aqueous surfactant solution exits through the bores in the tubes 11 and impinges on the moving tin-plated steel strip S in the form of liquid jets.
  • the liquid jets strike either perpendicular to the steel strip surface or at a decreasing or increasing angle to the strip surface.
  • the distance of the tubes 11 to the steel strip S is adjusted and the position of the holes with respect to the direction of movement of the steel strip is selected such that the liquid jets impinge perpendicular to the steel strip surface or at least within an angular range of ⁇ 45 °, preferably within an angular range of ⁇ 15 ° to the normal (vertical) on the strip surface.
  • the tenside solution sprayed onto the steel strip surface is squeezed off so that only a tens of molecular layers of surfactant layer, possibly only a single molecular surfactant layer, remains on the tinned steel strip surface.
  • the excess and in particular squeezed from the pinch rollers 12 of the tinned steel strip S surfactant solution collects in the vertical tank 5 and flows through the drain 6 in a arranged under the vertical tank 5 storage tank 4, from where the Surfactant solution can be supplied via a pump 8 for reuse by the collected in the storage tank 4 surfactant solution is transferred to a surfactant application tank 9 and finally pumped back into the tubes 11.
  • the tin-plated steel strip S After passing through the treatment device 4, the tin-plated steel strip S finally passes over deflection rollers U in a drying device 10, which is formed for example by a hot air dryer.
  • surfactants are used which have the required food approval according to FDA ⁇ 178.9310, FDA ⁇ 178.3400 and EC directives 2002/72 / EC and 1935 // 2004 / EC.
  • non-approved surfactants a complex toxicological examination and approval is required if the steel sheets treated according to the invention are to be used for the production of food packaging.
  • good wettability and adhesion of the lacquer used for lacquering with the tinplate surface treated with surfactant are required, ie. the use of the surfactant must be coordinated with the paints used.
  • the foaming of the surfactants used caused due to the described application via spray tubes 11 no interference in the aftertreatment of the coated steel strip.
  • the jets of liquid impinging on the belt surface were visible in the light of a lamp and it could be seen that the fluid squeezed by the squeezing rollers 12 spread evenly across the width of the squeezing rollers 12, peeled off drop-shaped and finally dripped into the vertical tank 5.
  • the tinned steel strip samples treated in this way were subsequently analyzed with a C analyzer from Leco at a maximum oven temperature of 400 ° C. As part of the analysis spread over the width of the steel strip, the same high surfactant deposits were measured, which corresponded to 3 ⁇ 1.5 mg / m 2 of lauryl ethoxylate.
  • the surfactant coating remaining on the tinned steel belt surface by the process according to the invention is composed of the surfactant coating adsorbed on the belt surface and of the coating, which results from the thickness of the liquid film squeezed off and its surfactant concentration.
  • the tinplate treated by the process according to the invention has a significantly lower energy requirement for drying in the drying device following the treatment device.
  • the energy expenditure for the drying of the tinplate strip can be further reduced if the passivation liquid in the passivation tanks 2a, 2b and / or the rinsing water in the rinsing tanks 3a, 3b is heated (for example to temperatures of 50-70.degree Temperatures up to 80 ° C).
  • the surfactant solution sprayed onto the strip surface by the method according to the invention has such a short adsorption time, which is sufficient to ensure uniform adsorption of the surfactant layer on the tinplate surface, before the squeezing rollers 12 squeeze off the excess surfactant solution.
  • a short adsorption time it is not necessary to spray the liquid as evenly as possible on the tinplate surface via fine spray nozzles. Rather, it is sufficient - as provided for by the invention - to spray the surfactant solution onto the wet tinplate surface in a relatively coarse manner.
  • the advantage of spraying the surfactant solution in the form of thin liquid jets distributed over the width of the steel strip is that the risk of foaming in the tank in which the excess, in particular the squeezed, surfactant solution collects is substantially less than when using Spray tubes with nozzles, which would spray the surfactant solution finely atomized onto the tinplate surface.
  • the larger bore diameter of the spray tubes are less prone to foreign clogging than the smaller diameters of the spray nozzles required for the same application.
  • the surfactant coating does not reduce the sliding friction of the tin surface as much as the DOS coating.
  • the sliding friction is so good that when cutting the tinplate rings no scratches and grazes on the tinplate surface occur and the panels in the next processing stages can easily be tabulated from the package.
  • a further advantage over conventional greasing of tinplate, for example with DOS, ATBC (acetyltributyl citrate) or BSO (butyl stearate oil), is the satisfactory (pore-free) paintability of the tinplate surfaces treated according to the invention after usual storage periods (for example more than 12 months).
  • This advantage can probably be explained by the fact that the adsorbed surfactant molecules do not coagulate into droplets, as is often the case with DOS greases with> 4 mg / m 2 in the edge area of the tinplate boards. Paints that can not completely dissolve these droplets in the wet film on the tinplate surface then tend to form pores in the lacquer layer.
  • the method according to the invention can also be used in strip-tinning systems with horizontal rinsing cascades.
  • horizontal rinsing cascades up to 40 m 3 / h of rinsing water are sprayed onto both strip surfaces by spray registers with nozzles per rinsing step.
  • the rinsing water is then squeezed off and flows back into a storage tank under the respective rinsing stage, from where it is pumped back into the horizontal rinsing stage.
  • the inventive method can be used when the injection register before the last pair of squeezing rollers are replaced by the above-described tubes with holes, which according to the invention, the aqueous surfactant solution is sprayed onto one or both belt surfaces.
  • the surfactant solution is sprayed on the one hand through a pipe arranged above the top of the strip.
  • the aqueous surfactant solution is sprayed onto the underside of the belt by spraying the surfactant solution through a tube with holes on the squeezing roller resting against the underside of the belt.
  • aqueous surfactant solution This causes the aqueous surfactant solution to enter the gap transported the steel strip and the pressure applied to the underside of the belt squeezing roll, where the liquid is mixed with the water film on the underside of the belt and the belt surface in this way with the surfactant film "greased".
  • the squeezed-off surfactant solution also runs back into a storage tank, as in the described embodiment of the strip-tinning plant with a vertical tank, and can then be reused.
  • the method according to the invention, used in the treatment device 4 of the strip-tinning plant described can generally be used for reducing the coefficient of friction of metal strips provided with a metallic coating, for example also of special chromium-plated steel strip (ECCS).
  • ECCS special chromium-plated steel strip
  • the lacquer adhesion was tested after the sterilization test by cross-hatching and Tesatest according to EN ISO 2409.
  • the tinplate samples greased with the different nonionic surfactants had ⁇ 5 mg / m ⁇ 2 > organic deposits as low as electrostatically tinplate samples greased with dioctyl sebacate in a belt tinning plant (nominal production scale for tinplate production: 4 ⁇ 2 mg / m 2 DOS).

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Abstract

Method for reducing the coefficient of friction of tin- or chromium plated steel strip comprises spraying the coated strip with surfactant solution while it is moving at the same speed as that used during electroplating. An independent claim is included for apparatus for applying metal coatings to steel strip (S), especially tin- or chromium-plating, comprises an electroplating bath, a passivating unit (2), a washing bath (3) and two spray pipes (11) arranged on either side of the strip which spray it with surfactant solution.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erniedrigung des Reibwerts der Oberfläche von mit einer Beschichtung überzogenen Metallbändern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung für das Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf ein Stahlband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 22.The invention relates to a method for reducing the coefficient of friction of the surface of coated metal strips according to the preamble of claim 1, as well as a device for applying a metallic coating to a steel strip according to the preamble of claim 22.

Bei der Herstellung von Weißblech, insbesondere in elektrolytisch arbeitenden Bandverzinnungsanlagen, und bei der Herstellung von elektrolytisch spezialverchromtem Feinstblech (ECCS) wird das metallisch beschichtete und chemisch oder elektrochemisch passivierte Stahlblech (Weißblech mit Zinnmetall und Chrom-Metall + Chrom-III-hydroxid bzw. ECCS = electrolytic chromium coated steel mit Chrommetall + Chrom-III-hydroxid) nach dem Beschichtungsvorgang befettet, um den Reibwert des beschichteten Stahlblechs zu erniedrigen, um es bei der nachfolgenden Verarbeitung besser verarbeitbar zu machen. Hierzu wird beispielsweise bei der Herstellung von Weißblech in Bandverzinnungsanlagen das verzinnte und passivierte Stahlblechband nach einem Trocknungsvorgang elektrostatisch mit Dioctylsebacat (DOS), Acetyltributylcitrat (ATBC) oder Butylstearat (BSO) befettet, typischerweise mit einer Auflage von 2-6 mg/m2.In the production of tinplate, especially in electrolytically working strip tinning systems, and in the production of electrolytically special chromium-plated fines (ECCS) is the metallically coated and chemically or electrochemically passivated steel sheet (tinplate with tin metal and chromium-metal + chromium-III-hydroxide or ECCS = electrolytic chromium coated steel with chromium metal + chromium-III-hydroxide) after the coating process in order to lower the coefficient of friction of the coated steel sheet in order to make it more processable during subsequent processing. For this purpose, for example, in the production of tinplate in strip tinning the tin-plated and passivated steel strip after a drying process electrostatically greased with Dioctylsebacat (DOS), acetyltributylcitrate (ATBC) or butyl stearate (BSO), typically with a run of 2-6 mg / m 2 .

Verfahren zur Schmierung der Oberfläche von beschichteten Metallen wie z.B. Weißblech sind in der US 2,579,778 und der US 3,826,675 beschrieben, wobei in der US 2,579,778 eine wässrige Schmiermittel-Emulsion mit einem pH-Wert zwischen 2 und 6 hergestellt aus einer schwach ionisierbaren organischen Säure und in der US 3,826,675 Zitronensäureester zur Anwendung kommen.Methods for lubricating the surface of coated metals such as tinplate are in US 2,579,778 and the US 3,826,675 described, wherein in the US 2,579,778 an aqueous lubricant emulsion having a pH of between 2 and 6 prepared from a weak ionizable organic acid and in the US 3,826,675 Citric acid esters are used.

In Bandverzinnungsanlagen, in denen das Stahlblechband mit einer Bandgeschwindigkeit von weniger als 150 m/min durchläuft, kann DOS als Emulsion in einer Mischung von bspw. 0,8 g/l DOS mit 0,08 g/l Laurylethoxylat im Tauchverfahren nach der Passivierung und Spülung auf das verzinnte Stahlblechband in einem Tauchtank aufgetragen werden. Die durch Durchleiten des verzinnten Stahlblechbandes durch den Tauchtank an der Blechbandoberfläche anhaftende DOS-Emulsion wird anschließend abgequetscht und mit einem Bandtrockner getrocknet. In schnell laufenden Bandverzinnungsanlagen, in denen das Stahlblechband mit Bandgeschwindigkeiten von 300 bis 600 m/min die Anlage durchläuft, hat sich die genannte DOS-Emulsion jedoch als nachteilig erwiesen, da Probleme mit der Verteilung der Höhe der DOS-Auflage über die Bandbreite auftraten, wenn die Abquetschrollen, mit denen die in dem Tauchtank aufgenommene Emulsion abgequetscht wurde, längere Zeit im Einsatz waren und Abnutzungserscheinungen, insbesondere Auswaschungen an ihren Rändern, aufwiesen.In strip-tinning systems in which the steel strip passes through at a belt speed of less than 150 m / min, DOS can be used as an emulsion in a mixture of, for example, 0.8 g / l DOS with 0.08 g / l lauryl ethoxylate in the dipping process after passivation and Rinse be applied to the tinned sheet steel strip in a dip tank. By Passing the tinned steel sheet tape through the dip tank adhering to the surface of the sheet metal tape DOS emulsion is then squeezed off and dried with a belt dryer. However, in fast-running strip-tinning systems in which the steel sheet belt passes through the line at belt speeds of 300 to 600 m / min, the said DOS emulsion has proved to be disadvantageous, since problems with the distribution of the amount of DOS over the belt width occurred. when the squeezing rollers, with which the emulsion absorbed in the dip tank was squeezed off, were used for a longer time and exhibited signs of wear, in particular leaching at their edges.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erniedrigung des Reibwerts der Oberfläche von mit einer Beschichtung überzogenen Metallbändern, insbesondere von verzinntem oder verchromtem Stahlblechband, aufzuzeigen bei dem das Metallband mit hoher Geschwindigkeit durch eine Beschichtungsanlage bewegt und dort mit der Metallbeschichtung überzogen wird, wobei das Verfahren mit möglichst hohem Durchsatz und insbesondere mit hoher Bandgeschwindigkeit durchführbar sein soll.The invention is therefore based on the object of disclosing a method for reducing the coefficient of friction of the surface of metal strips coated with a coating, in particular of tinned or chromed sheet steel strip, in which the metal strip is moved at high speed through a coating installation and coated there with the metal coating, wherein the method should be feasible with the highest possible throughput and in particular with high belt speed.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 22.This problem is solved by a method having the features of claim 1 and by the device having the features of claim 22.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf das bewegte Metallband, welches insbesondere ein Stahlband ist, nach dem Beschichtungsvorgang, beispielsweise nach der elektrolytischen Verzinnung in einer Bandverzinnungsanlage oder der elektrolytischen Verchromung bei der Herstellung von ECCS, eine wässrige Lösung eines Tensids aufgespritzt. Die Tensid-Lösung wird hierbei in so kleinen Mengen auf die Metallbandoberfläche gespritzt, dass nur eine dünne, aus wenigen molekularen Schichten bestehende Tensidschicht auf der Metallbandoberfläche adsorbiert wird. Hierzu wird bevorzugt die aufgespritzte Tensidlösung anschließend mittels Quetschrollen abgequetscht und danach getrocknet. Nach dem Abquetschen der Tensidlösung und dem Trocknen verbleibt auf der Oberfläche des Metallbands bspw. ein Tensidfilm mit einer Auflage von ca. 0,1 - 10 mg/m2.According to the process of the invention, an aqueous solution of a surfactant is sprayed onto the moving metal strip, which is in particular a steel strip, after the coating process, for example after electrolytic tinplating in a strip-tinning plant or electrolytic chrome-plating in the production of ECCS. The surfactant solution is sprayed in such small amounts on the metal strip surface that only a thin, consisting of a few molecular layers surfactant layer is adsorbed on the metal strip surface. For this purpose, the sprayed-on surfactant solution is preferably then squeezed off by means of squeezing rollers and then dried. After squeezing off the surfactant solution and drying, a surfactant film with an application of about 0.1-10 mg / m 2 remains on the surface of the metal strip, for example.

Bei dem Tensid handelt es sich bevorzugt um ein nichtionogenes Tensid, das in einer wässrigen Lösung mit einer Konzentration von 0,01 - 20 g/l auf die Oberfläche des beschichteten Metallbands aufgespritzt wird. Es können jedoch auch andere Tenside, insbesondere anion- oder kationaktive und auch amphotere Tenside zum Einsatz kommen.The surfactant is preferably a non-ionic surfactant which, in an aqueous solution at a concentration of 0.01-20 g / l, is applied to the surface of the coated metal strips is sprayed on. However, it is also possible to use other surfactants, in particular anionic or cationic and also amphoteric surfactants.

Zum Aufspritzen der wässrigen Tensidlösung auf die Metallbandoberfläche hat sich eine Anordnung mit einem Rohr mit einer Mehrzahl von Bohrungen im Rohrmantel als vorteilhaft erwiesen. Das Rohr mit den Bohrungen wird hierzu im Abstand zur Metallbandoberfläche angeordnet und mit der wässrigen Tensidlösung beaufschlagt. Diese tritt durch die Bohrungen aus und gelangt in Form von Sprühstrahlen auf das bewegte Metallband. Bevorzugt ist auf jeder Seite des Metallbandes mindestens ein solches Rohr mit Bohrungen angeordnet, durch welche die Tensidlösung auf die gegenüber den Bohrungen liegende Metallbandoberfläche aufgespritzt wird. Die beidseits des Metallbands angeordneten Rohre weisen bevorzugt einen Abstand von 5 - 15 cm zur Metallbandoberfläche auf. Die aus den Bohrungen der Rohre austretenden Flüssigkeitsstrahlen treffen bevorzugt senkrecht oder schräg, insbesondere in einem Winkelbereich von - 15° bis + 15° zur Normalen auf die Oberfläche des beschichteten Metallbandes auf und werden durch eine oder mehrere, in Bandlaufrichtung hinter dem Auftreffpunkt angeordnete Quetschrollen abgequetscht.For spraying the aqueous surfactant solution onto the metal strip surface, an arrangement with a tube having a plurality of bores in the tube jacket has proved to be advantageous. For this purpose, the tube with the bores is arranged at a distance from the metal strip surface and charged with the aqueous surfactant solution. This emerges through the holes and enters the moving metal strip in the form of spray jets. Preferably, at least one such tube is provided with bores on each side of the metal strip, through which the surfactant solution is sprayed onto the metal strip surface opposite the bores. The arranged on both sides of the metal strip tubes preferably have a distance of 5 - 15 cm to the metal strip surface. The liquid jets emerging from the bores of the tubes preferably impinge perpendicularly or obliquely, in particular in an angular range of -15 ° to + 15 ° to the normal to the surface of the coated metal strip and are squeezed off by one or more pinch rolls arranged in the direction of travel behind the point of impact ,

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Aufspritzen der Tensidlösung innerhalb eines Vertikaltanks, der einen offenen Ablauf aufweist. In dem Vertikaltank sammelt sich die überschüssige und insbesondere die von den Quetschrollen abgequetschte Tensidlösung und kann über den Ablauf in einen unterhalb des Vertikaltanks angeordneten Vorratstank fließen und von dort einer Wiederverwendung zugeführt werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the spraying of the surfactant solution takes place within a vertical tank which has an open drain. In the vertical tank, the surplus, and in particular squeezed from the squeezing rollers surfactant solution collects and can flow through the flow in a arranged below the vertical tank storage tank and fed from there for reuse.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Gleitreibwerte von Weißblech und von ECCS auf anwendungstechnisch erforderliche Werte verringert werden.With the method according to the invention, the sliding friction values of tinplate and of ECCS can be reduced to values required by application technology.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei Bezug genommen wird auf die begleitenden Zeichnungen. Diese zeigen:

Figur 1:
Schematische Darstellung der Abschreckung und Nachbehandlung einer Bandverzinnungsanlage zur Herstellung von Weißblech;
Figur 2:
Perspektivische Darstellung einer Behandlungseinrichtung der Bandverzinnungsanlage von Figur 1.
The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, reference being made to the accompanying drawings. These show:
FIG. 1:
Schematic representation of the quenching and post-treatment of a strip-tinning plant for the production of tinplate;
FIG. 2:
Perspective view of a treatment device of the strip tinning plant of FIG. 1.

Der in Figur 1 schematisch dargestellte Abschnitt einer Bandverzinnungsanlage zur Herstellung von Weißblech umfasst eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Auftragseinrichtung. Das durch ein Verzinnungsbad bewegte Stahlband S wird elektrolytisch mit einer Zinnauflage versehen. Das Stahlband S wird hierzu vor dem Verzinnungsprozess elektrolytisch entfettet, mit vollentsalztem Wasser gespült und anschließend einem Beiz- und Spülvorgang mit vollentsalztem Wasser unterzogen. Das so gereinigte Stahlband S gelangt dann als Kathode geschaltet in ein Verzinnungsbad, das den Elektrolyten und die Zinnanoden enthält. Unter laufender Überwachung und Regelung der Verzinnungsbedingungen wird bei hoher Stromdichte ein fest haftender, dichter und gleichmäßiger Zinnniederschlag auf dem Stahlband erzeugt. Anschließend an die Elektrolyse wird nach einem Spülvorgang die Zinnoberfläche gefluxt, d.h. in einer 20 - 70°C warmen Lösung von 1 g/l HCI oder 3 g/l Zinkchlorid/Ammoniumchlorid-Lösung benetzt, abgequetscht, getrocknet und induktiv oder durch Widerstandsheizung in einem Aufschmelzturm kurz aufgeschmolzen, um eine optische Verbesserung der Oberflächengüte des Weißblechs zu erreichen.The section of a strip-tinning plant, which is shown schematically in FIG. 1, for the production of tinplate comprises an applicator (not illustrated here). The steel strip S moved by a tinning bath is electrolytically provided with a tin coating. The steel strip S is electrolytically degreased before the tinning process, rinsed with demineralized water and then subjected to a pickling and rinsing with demineralized water. The thus cleaned steel strip S then passes as a cathode connected in a tinning bath containing the electrolyte and the tin anodes. Under constant monitoring and regulation of the tin plating conditions, a strongly adhering, dense and uniform tin deposit is produced on the steel strip at high current density. Following the electrolysis, the tin surface is flooded after a rinsing operation, i. in a 20 - 70 ° C warm solution of 1 g / l HCl or 3 g / l zinc chloride / ammonium chloride solution wetted, squeezed, dried and briefly melted by resistance heating in a Aufschmelzturm to a visual improvement of the surface quality of the tinplate to reach.

Danach wird das verzinnte Stahlband S über eine Umlenkrolle U durch einen Abschrecktank 1 geleitet. In dem Abschrecktank 1 befindet sich vollentsalztes Wasser (VE-Wasser) mit einer Temperatur von 70 - 95°C. Anschließend wird das Stahlband S mit der Bandgeschwindigkeit v, welche typischerweise zwischen 200 und 600 m/min beträgt, über Umlenkrollen U durch die Passivierungseinrichtung 2 geleitet. Die Passivierungseinrichtung 2 umfasst ein bis zwei Passivierungstanks 2a und ggfs. 2b, in der sich eine Passivierungsflüssigkeit, beispielsweise eine 10 - 25 g/l Natriumdichromat-Lösung mit 50 - 70 °C Badtemperatur befindet. Die Passivierung kann stromlos oder elektrolytisch erfolgen. Bei der elektrolytischen Passivierung wird das verzinnte Stahlband S in der Passivierungseinrichtung über eine Stromrolle SR kathodisch gepolt und dadurch elektrolytisch passiviert. Als Anoden werden meistens Stahlplatten im Passivierungsbad eingesetzt.Thereafter, the tin-plated steel strip S is passed over a deflection roller U through a quench tank 1. In the quenching tank 1 is demineralized water (deionized water) having a temperature of 70-95 ° C. Subsequently, the steel strip S with the belt speed v, which is typically between 200 and 600 m / min, passed through pulleys U through the passivation device 2. The passivation device 2 comprises one to two passivation tanks 2a and optionally 2b in which there is a passivation liquid, for example a 10 to 25 g / l sodium dichromate solution with a bath temperature of 50 to 70 ° C. The passivation can be done electroless or electroless. In the case of electrolytic passivation, the tinned steel strip S in the passivation device is poled cathodically via a current roll SR and thereby passivated electrically. As anodes mostly steel plates are used in the passivation bath.

Danach wird das verzinnte und passivierte Stahlband S über Umlenkrollen U in ein Spülbad 3 geleitet. Das Spülbad 3 umfasst im Beispiel in Figur 1 zwei Gegenstrom-Spültanks 3a und 3b, in denen jeweils im oberen Bereich Spritzrohre 3c, 3e angeordnet sind. Das vollentsalzte Spülwasser wird durch die Spritzrohre 3e auf das Stahlband gespritzt und anschließend abgequetscht (3f) und läuft schließlich in den Vertikalspültank. Von dort wird es durch die oberen Spritzrohre 3d im Auslauf des ersten Spültanks 3a zwischen einem Doppelabquetschrollenpaar 3d auf die Bandoberfläche gespritzt und läuft von dort in den Spültank 3a und weiter über einen Überlauf vom Spültank 3a in eine Abwasserbehandlungsanlage. Zur Gegenstromspüle mit dem Einsatz von Spritzrohren werden bei den typischen Bandgeschwindigkeiten von 200 - 600 m/min 3 - 5 m3/h vollentsalztes Wasser als Spülwasser benötigt.Thereafter, the tin-plated and passivated steel strip S is passed over guide rollers U in a rinsing bath 3. In the example in FIG. 1, the rinsing bath 3 comprises two countercurrent rinsing tanks 3a and 3b in which spray pipes 3c, 3e are respectively arranged in the upper area. The fully desalinated rinse water is sprayed onto the steel strip by the spray pipes 3e and then squeezed (3f) and finally runs into the vertical rinse tank. From there it is through the upper spray pipes 3d in the outlet of the first rinsing tank 3a between a Double pinch roller pair 3d sprayed onto the belt surface and runs from there into the rinse tank 3a and on via an overflow from the rinsing tank 3a in a wastewater treatment plant. For the countercurrent sink with the use of spray pipes at the typical belt speeds of 200 - 600 m / min 3 - 5 m 3 / h demineralized water is required as rinse water.

Es ist auch möglich, die Spültanks 3a und 3b ohne Spritzrohre als Gegenstromspüle zu verwenden, wobei das vollentsalzte Spülwasser in den Spültank 3b gefüllt und von dort über einen Überlauf in den Spültank 3a geleitet wird. Die für diese Spülanordnung benötigte Spülwassermenge ist jedoch größer als beim (zusätzlichen) oben beschriebenen Einsatz von Spritzrohren.It is also possible to use the rinsing tanks 3a and 3b without spray pipes as a countercurrent rinse, wherein the deionized rinse water is filled into the rinsing tank 3b and passed from there via an overflow into the rinsing tank 3a. However, the amount of flushing water required for this flushing arrangement is greater than during the (additional) use of spray pipes described above.

Nach der Spülung wird das Stahlband S mit der Bandlaufgeschwindigkeit v über Umlenkrollen U durch eine Behandlungseinrichtung 4 zur Reduzierung des Reibwerts der Oberfläche des beschichteten Stahlbands S geleitet. In der Behandlungseinrichtung 4 wird der Gleitreibwert des verzinnten, passivierten und gespülten Stahlbands S auf die für die spätere Verwendung und Verarbeitung erforderlichen Werte reduziert. Die Behandlungseinrichtung 4 umfasst einen Vertikaltank 5, der im Boden einen permanent geöffneten Ablauf 6 aufweist. Im oberen Bereich des Vertikaltanks 5 sind beidseitig des durchlaufenden Stahlbands S Rohre 11 mit einer Mehrzahl von Bohrungen im Rohrmantel angeordnet.After the rinsing, the steel strip S is guided at the belt speed v over deflection rollers U by a treatment device 4 for reducing the coefficient of friction of the surface of the coated steel strip S. In the treatment device 4, the sliding frictional value of the tinned, passivated and purged steel strip S is reduced to the values required for later use and processing. The treatment device 4 comprises a vertical tank 5, which has a permanently open drain 6 in the bottom. In the upper region of the vertical tank 5 S pipes 11 are arranged with a plurality of holes in the pipe jacket on both sides of the continuous steel strip.

Diese Anordnung ist in Figur 2 im Detail dargestellt. In Figur 2 ist der Vertikaltank 5 mit dem Ablauf 6 gezeigt. In der Nähe des Bodens ist eine Umlenkrolle U angeordnet, über welche das beschichtete Stahlband S umgelenkt wird. Im oberen Bereich bzw. oberhalb des Vertikaltanks 5 sind beidseitig des durchlaufenden Stahlbandes S Rohre 11 angeordnet. Die Rohre 11 verlaufen parallel zueinander und stehen senkrecht oder zumindest annähernd senkrecht zur Bandlaufrichtung v (welche hier in Figur 2 von unten nach oben gerichtet ist). In den Rohren 11 sind mehrere, in Längsrichtung des Rohrs im Abstand zueinander angeordnete Bohrungen 13 vorgesehen. Diese Bohrungen 13 liegen dem durchlaufenden Stahlband S gegenüber. Die Rohre 11 werden über eine Pumpe 14 mit einer wässrigen Lösung eines Tensids beaufschlagt. Zwischen der Pumpe 14 und dem Rohreinlass ist bei jedem Rohr 11 ein Durchflussmesser 15 angeordnet.This arrangement is shown in detail in FIG. FIG. 2 shows the vertical tank 5 with the drain 6. In the vicinity of the bottom, a guide roller U is arranged, via which the coated steel strip S is deflected. In the upper region or above the vertical tank 5 are on both sides of the continuous steel strip S tubes 11 are arranged. The tubes 11 run parallel to one another and are perpendicular or at least approximately perpendicular to the strip running direction v (which is directed from the bottom to the top in FIG. 2). In the tubes 11 a plurality of spaced apart in the longitudinal direction of the tube bores 13 are provided. These holes 13 are the continuous steel strip S opposite. The tubes 11 are acted upon by a pump 14 with an aqueous solution of a surfactant. Between the pump 14 and the tube inlet a flow meter 15 is arranged at each tube 11.

In Bandlaufrichtung v hinter den Rohren 11 (also in Figur 2 oberhalb der Rohre 11) sind zwei Quetschrollenpaare 12a, 12b angeordnet. Der Abstand des ersten Quetschrollenpaars 12a zu den Rohren 13 in Bandlaufrichtung beträgt etwa 20 - 100 cm.In strip running direction v behind the tubes 11 (ie in Figure 2 above the tubes 11) two pairs of squeezing rollers 12a, 12b are arranged. The distance of the first pinch roller pair 12a to the tubes 13 in the direction of tape travel is about 20 - 100 cm.

Der Abstand der Rohre 11 zu dem verzinnten Stahlband S beträgt zwischen 1 bis 50 cm und liegt bevorzugt bei 5 bis 15 cm. Jedes Rohr 11 weist mindestens eine Bohrung oder Öffnung auf, bevorzugt sind jedoch - wie in Figur 2 gezeigt - eine Mehrzahl von im Abstand zueinander in Rohrlängsrichtung angeordnete Bohrungen im Rohrmantel vorgesehen. Bevorzugt weist jedes Rohr zwei bis fünf Bohrungen mit einem Durchmesser von jeweils 1 bis 4 mm, bevorzugt zwischen 2 und 3 mm, auf. Es können jedoch auch Rohre mit nur einer Bohrung oder auch mit mehr Bohrungen, beispielsweise bis zu fünfzig Bohrungen, verwendet werden.The distance of the tubes 11 to the tinned steel strip S is between 1 to 50 cm and is preferably 5 to 15 cm. Each tube 11 has at least one bore or opening, but are preferably - as shown in Figure 2 - provided a plurality of spaced apart in the tube longitudinal direction holes in the pipe jacket. Each tube preferably has two to five bores with a diameter of 1 to 4 mm, preferably between 2 and 3 mm. However, it is also possible to use tubes with only one bore or with more bores, for example up to fifty bores.

Die Rohre 11 werden mit einer wässrigen Lösung eines Tensids beaufschlagt. Die wässrige Tensidlösung tritt durch die Bohrungen in den Rohren 11 aus und trifft in Form von Flüssigkeitsstrahlen auf das bewegte, verzinnte Stahlband S auf. Je nach Abstand der Rohre 11 vom Stahlband S und Lage der Bohrungen bezüglich der Bewegungsrichtung des Stahlbandes S treffen die Flüssigkeitsstrahlen entweder senkrecht auf die Stahlbandoberfläche oder unter einem abfallenden oder ansteigenden Winkel auf die Bandoberfläche auf. Bevorzugt wird der Abstand der Rohre 11 zum Stahlband S so eingestellt und die Lage der Bohrungen bezüglich der Bewegungsrichtung des Stahlbandes wird so gewählt, dass die Flüssigkeitsstrahlen senkrecht auf die Stahlbandoberfläche auftreffen oder zumindest innerhalb eines Winkelbereichs von ± 45°, bevorzugt innerhalb eines Winkelbereichs von ± 15°, um die Normale (Senkrechte) auf die Bandoberfläche.The tubes 11 are charged with an aqueous solution of a surfactant. The aqueous surfactant solution exits through the bores in the tubes 11 and impinges on the moving tin-plated steel strip S in the form of liquid jets. Depending on the distance of the tubes 11 from the steel strip S and position of the holes with respect to the direction of movement of the steel strip S, the liquid jets strike either perpendicular to the steel strip surface or at a decreasing or increasing angle to the strip surface. Preferably, the distance of the tubes 11 to the steel strip S is adjusted and the position of the holes with respect to the direction of movement of the steel strip is selected such that the liquid jets impinge perpendicular to the steel strip surface or at least within an angular range of ± 45 °, preferably within an angular range of ± 15 ° to the normal (vertical) on the strip surface.

Mit den in Bandlaufrichtung etwa 50 bis 100 cm hinter den Rohren 11 angeordneten Quetschrollenpaaren 12a, 12b wird die auf die Stahlbandoberfläche aufgespritzte Tensidlösung abgequetscht, so dass lediglich noch eine wenige molekulare Schichten aufweisende Tensidschicht, möglicherweise lediglich eine einmolekulare Tensidschicht, auf der verzinnten Stahlbandoberfläche verbleibt.With the pairs of squeezing rollers 12a, 12b arranged in the strip running direction about 50 to 100 cm behind the tubes 11, the tenside solution sprayed onto the steel strip surface is squeezed off so that only a tens of molecular layers of surfactant layer, possibly only a single molecular surfactant layer, remains on the tinned steel strip surface.

Die überschüssige und insbesondere die von den Quetschrollen 12 von dem verzinnten Stahlband S abgequetschte Tensidlösung sammelt sich in dem Vertikaltank 5 und fließt über den Ablauf 6 in einen unter dem Vertikaltank 5 angeordneten Vorratstank 4, von wo die Tensidlösung über eine Pumpe 8 einer Wiederverwendung zugeführt werden kann, indem die in dem Vorratstank 4 gesammelte Tensidlösung in einen Tensid-Applikationstank 9 überführt und schließlich in die Rohre 11 zurück gepumpt wird.The excess and in particular squeezed from the pinch rollers 12 of the tinned steel strip S surfactant solution collects in the vertical tank 5 and flows through the drain 6 in a arranged under the vertical tank 5 storage tank 4, from where the Surfactant solution can be supplied via a pump 8 for reuse by the collected in the storage tank 4 surfactant solution is transferred to a surfactant application tank 9 and finally pumped back into the tubes 11.

Nach Durchlauf durch die Behandlungseinrichtung 4 läuft das verzinnte Stahlband S schließlich über Umlenkrollen U in eine Trocknungseinrichtung 10, welche beispielsweise von einem Heißlufttrockner gebildet ist.After passing through the treatment device 4, the tin-plated steel strip S finally passes over deflection rollers U in a drying device 10, which is formed for example by a hot air dryer.

Mit der vorbeschriebenen Behandlungseinrichtung 4 wurden verzinnte Stahlbänder mit verschiedenen Tensidlösungen in unterschiedlichen Konzentrationen behandelt und hinsichtlich ihrer Gleitreibwerte untersucht.With the treatment device 4 described above, tinned steel strips were treated with different surfactant solutions in different concentrations and investigated with regard to their sliding friction values.

Zur Befettung der Weißblechoberfläche sind eine Vielzahl von oberflächenaktiven Substanzen geeignet, insbesondere kationische, anionische, nichtionogene und amphotere Tenside. Bevorzugt kommen Tenside zum Einsatz, welche die erforderliche lebensmittelrechtliche Zulassung nach FDA § 178.9310, FDA § 178.3400 und den EG-Richtlinien 2002/72/EG und 1935//2004/EG aufweisen. Für nicht zugelassene Tenside ist eine aufwendige toxikologische Untersuchung und Zulassung erforderlich, wenn die nach der Erfindung behandelten Stahlbleche zur Herstellung von Lebensmittelverpackungen verwendet werden sollen. Neben der lebensmittelrechtlichen Zulassung ist auch eine gute Benetzbarkeit und Haftung des für die Lackierung eingesetzten Lackes mit der mit Tensid nachbehandelten Weißblechoberfläche erforderlich, d.h. der Einsatz des Tensides muss mit den verwendeten Lacken abgestimmt werden. Die Schaumbildung der verwendeten Tenside verursacht aufgrund der beschriebenen Applikation über Spritzrohre 11 keine Störungen bei der Nachbehandlung des beschichteten Stahlbands.For greasing the tinplate surface, a large number of surface-active substances are suitable, in particular cationic, anionic, nonionic and amphoteric surfactants. Preferably, surfactants are used which have the required food approval according to FDA § 178.9310, FDA § 178.3400 and EC directives 2002/72 / EC and 1935 // 2004 / EC. For non-approved surfactants, a complex toxicological examination and approval is required if the steel sheets treated according to the invention are to be used for the production of food packaging. In addition to the approval under food law, good wettability and adhesion of the lacquer used for lacquering with the tinplate surface treated with surfactant are required, ie. the use of the surfactant must be coordinated with the paints used. The foaming of the surfactants used caused due to the described application via spray tubes 11 no interference in the aftertreatment of the coated steel strip.

Mit dem Tensid Laurylethoxylat mit 3 EO wurden Vergleichsversuche in einer Bandverzinnungsanlage durchgeführt, die die Eignung des beschriebenen Verfahrens für die großtechnische Anwendung gezeigt haben. Dieses Tensid hat die lebensmittelrechtliche Zulassung nach FDA § 178.9310With the surfactant lauryl ethoxylate with 3 EO, comparative experiments were carried out in a belt-type tinning plant, which demonstrated the suitability of the process described for industrial use. This surfactant has the food approval according to FDA § 178.9310

Es wurde in einer wässrigen Lösung in Konzentrationen von 1 - 8 g/l nach der Passivierung und Spülung in der beschriebenen Bandverzinnungsanlage aus zwei Rohren 11 auf jeder Bandseite auf das verzinnte Stahlband S gespritzt, wobei die beiden Rohre 11 je fünf Bohrungen mit 2,5 mm Durchmesser im Abstand von 25 cm zueinander in Richtung horizontal zur Bandoberfläche hatten. Die beiden Rohre 11 waren ca. 80 cm in Bandlaufrichtung vor einem Quetschrollenpaar 12a in einem Abstand von 10 cm zur Stahlbandoberfläche angeordnet. Die Flüssigkeitsstrahlen verliefen annähernd waagrecht von den Bohrungen in den Rohren 11 auf die verzinnte Stahlbandoberfläche. Die auf die Bandoberfläche auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen waren im Licht einer Lampe sichtbar und man konnte sehen, dass die von den Quetschrollen 12 abgequetschte Flüssigkeit sich gleichmäßig über die Breite der Quetschrollen 12 verteilte, tropfenförmig ablöste und schließlich in den Vertikaltank 5 abtropfte. Die so behandelten verzinnten Stahlbandproben wurden anschließend mit einem C-Analysator der Firma Leco bei einer maximalen Ofentemperatur von 400° C analysiert. Es wurden hierbei im Rahmen der Analysenstreuung über die Breite des Stahlbandes gleich hohe Tensidauflagen gemessen, welche 3 ± 1,5 mg/m2 Laurylethoxilat entsprachen.It was sprayed in an aqueous solution in concentrations of 1 - 8 g / l after passivation and rinsing in the described belt tinning system of two tubes 11 on each side of the belt on the tinned steel strip S, the two tubes 11 each five Holes of 2.5 mm diameter at a distance of 25 cm to each other in the direction horizontal to the strip surface had. The two tubes 11 were arranged about 80 cm in the strip running direction in front of a pair of pinch rollers 12a at a distance of 10 cm from the surface of the steel strip. The jets of fluid ran approximately horizontally from the bores in the tubes 11 to the tinned steel belt surface. The jets of liquid impinging on the belt surface were visible in the light of a lamp and it could be seen that the fluid squeezed by the squeezing rollers 12 spread evenly across the width of the squeezing rollers 12, peeled off drop-shaped and finally dripped into the vertical tank 5. The tinned steel strip samples treated in this way were subsequently analyzed with a C analyzer from Leco at a maximum oven temperature of 400 ° C. As part of the analysis spread over the width of the steel strip, the same high surfactant deposits were measured, which corresponded to 3 ± 1.5 mg / m 2 of lauryl ethoxylate.

In weiteren Versuchen konnten unter Variation der Bandgeschwindigkeiten v, des verwendeten Tensids und seiner Konzentration und unterschiedlichen Rauheiten der so behandelten Weißblechbandoberflächen Tensidfilmauflagen von 3 ± 1,5 mg/m2 nachgewiesen werden. Daraus ergibt sich, dass die tensidhaltige Lösung bis auf einen nicht mehr nachweisbaren Flüssigkeitsfilm von weniger als 0,5 ml/m2 von der Weißblechoberfläche abgequetscht wurde. Bei tensidfreiem Spülwasser wird der Flüssigkeitsfilm auf der Weißblechoberfläche demgegenüber nur bis auf einen Rest von 5-10 ml/m2 auf der Bandoberfläche abgequetscht.In further tests, it was possible to detect surfactant film deposits of 3 ± 1.5 mg / m 2 by varying the strip speeds v, of the surfactant used and its concentration and different roughnesses of the tinplate strip surfaces treated in this way. It follows that the surfactant-containing solution was squeezed from the tinplate surface except for a no longer detectable liquid film of less than 0.5 ml / m 2 . In the case of surfactant-free rinsing water, the liquid film on the tinplate surface is only squeezed off on the strip surface to a residual value of 5-10 ml / m 2 .

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der verzinnten Stahlbandoberfläche verbleibende Tensidbelag setzt sich aus der auf der Bandoberfläche adsorbierten Tensidauflage und aus dem Belag zusammen, der sich aus der Stärke des abgequetschten Flüssigkeitsfilms und seiner Tensidkonzentration ergibt. Im Vergleich zu konventionell (also mit tensidfreiem Spülwasser) gespültem Weißblech weist das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Weißblech einen wesentlich geringeren Energiebedarf zum Trocknen in der sich nach der Behandlungseinrichtung anschließenden Trocknungseinrichtung auf. Der Energieaufwand für die Trocknung des Weißblechbands kann noch weiter reduziert werden, wenn die Passivierungsflüssigkeit in den Passivierungstanks 2a, 2b und/oder das Spülwasser in den Spültanks 3a, 3b erhitzt wird (beispielsweise auf Temperaturen von 50 - 70° C, das Spülwasser auch auf Temperaturen bis 80° C).The surfactant coating remaining on the tinned steel belt surface by the process according to the invention is composed of the surfactant coating adsorbed on the belt surface and of the coating, which results from the thickness of the liquid film squeezed off and its surfactant concentration. In comparison with conventionally (ie with surfactant-free rinse water) rinsed tinplate, the tinplate treated by the process according to the invention has a significantly lower energy requirement for drying in the drying device following the treatment device. The energy expenditure for the drying of the tinplate strip can be further reduced if the passivation liquid in the passivation tanks 2a, 2b and / or the rinsing water in the rinsing tanks 3a, 3b is heated (for example to temperatures of 50-70.degree Temperatures up to 80 ° C).

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die Bandoberfläche aufgespritzte Tensidlösung weist eine so kurze Adsorptionszeit auf, welche ausreicht, um eine gleichmäßige Adsorption der Tensidschicht auf der Weißblechoberfläche zu gewährleisten, bevor die Quetschrollen 12 die überschüssige Tensidlösung abquetschen. Vermutlich aufgrund der kurzen Adsorptionszeit ist es nicht erforderlich, die Flüssigkeit über feine Sprühdüsen möglichst gleichmäßig auf die Weißblechoberfläche aufzusprühen. Es genügt vielmehr - wie nach der Erfindung vorgesehen - die Tensidlösung relativ grob verteilt auf die nasse Weißblechoberfläche aufzuspritzen. Der Vorteil des Aufspritzens der Tensidlösung in Form von dünnen, über die Breite des Stahlbandes verteilt angeordneten Flüssigkeitsstrahlen besteht darin, dass das Risiko der Schaumbildung in dem Tank, in dem sich die überschüssige, insbesondere die abgequetschte Tensidlösung sammelt, wesentlich geringer ist als beim Einsatz von Sprührohren mit Düsen, welche die Tensidlösung fein vernebelt auf die Weißblechoberfläche aufsprühen würden. Die größeren Bohrungsdurchmesser der Spritzrohre neigen weniger zum Zusetzen durch Fremdkörper als die kleineren Durchmesser der für die gleich Anwendung erforderlichen Spritzdüsen.The surfactant solution sprayed onto the strip surface by the method according to the invention has such a short adsorption time, which is sufficient to ensure uniform adsorption of the surfactant layer on the tinplate surface, before the squeezing rollers 12 squeeze off the excess surfactant solution. Presumably due to the short adsorption time, it is not necessary to spray the liquid as evenly as possible on the tinplate surface via fine spray nozzles. Rather, it is sufficient - as provided for by the invention - to spray the surfactant solution onto the wet tinplate surface in a relatively coarse manner. The advantage of spraying the surfactant solution in the form of thin liquid jets distributed over the width of the steel strip is that the risk of foaming in the tank in which the excess, in particular the squeezed, surfactant solution collects is substantially less than when using Spray tubes with nozzles, which would spray the surfactant solution finely atomized onto the tinplate surface. The larger bore diameter of the spray tubes are less prone to foreign clogging than the smaller diameters of the spray nozzles required for the same application.

Die in den Vergleichsversuchen untersuchten Weißblechbänder wurden hinsichtlich ihres Gleitreibwerts vor und nach der erfindungsgemäßen Behandlung mit einem Dreikugelspurtest untersucht. Hierbei wurden die folgenden Gleitreibwerte für elektrochemisch passiviertes Weißblech mit 2,8 g/m2 Zinnauflage und stone finish-Oberfläche ermittelt:

  • ohne Gleitmittel: µ = 0,40
  • mit 2 mg/m2 Laurylethoxylat: µ = 0,24
  • mit 4 mg/m2 Dioctylsebacat (DOS): µ = 0,20
The tinplate strips investigated in the comparative experiments were examined with respect to their sliding friction value before and after the treatment according to the invention with a three-ball track test. The following sliding friction values for electrochemically passivated tinplate with 2.8 g / m 2 tin plating and stone finish surface were determined:
  • without lubricant: μ = 0.40
  • with 2 mg / m 2 lauryl ethoxylate: μ = 0.24
  • with 4 mg / m 2 dioctyl sebacate (DOS): μ = 0.20

Die Tensid-Auflage senkt die Gleitreibung der Zinnoberfläche nicht so stark ab wie die DOS-Auflage. Die Gleitreibung ist jedoch so gut, dass beim Zerteilen der Weißblechringe keine Kratzer und Schürfungen auf der Weißblechoberfläche auftreten und die Tafeln in den nächsten Weiterverarbeitungsstufen sich problemlos vom Paket abtafeln lassen.The surfactant coating does not reduce the sliding friction of the tin surface as much as the DOS coating. However, the sliding friction is so good that when cutting the tinplate rings no scratches and grazes on the tinplate surface occur and the panels in the next processing stages can easily be tabulated from the package.

Im Gegensatz zur herkömmlichen elektrostatischen Befettung der Weißblechoberflächen mit Estern wie DOS wurde jedoch darüber hinaus bei den erfindungsgemäß behandelten Weißblechbändern kein produktionsbedingter Zinnstaub beobachtet. Insbesondere bei mit DOS befettetem Weißblech ist dagegen produktionsbedingt oft ein Staubbelag zu beobachten, der problematisch ist, weil er nur durch geeignete, aufwendige Pflegemaßnahmen an den Anlagen beseitigt werden kann. Die Ursache der Staubfreiheit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann möglicherweise auf die Spülwirkung der Tensidlösung bei der Applikation nach der Passivierung und Spülung zurückgeführt werden, sowie auf die bessere Haftung des Weißblechs auf den Oberflächen der nicht angetriebenen Umlenkrollen im zweiten Schlaufenturm der Bandverzinnungsanlage. Durch den geringeren Schlupf des Weißblechs mit den Umlenkrollen im Schlaufenturm wird im Gegensatz zur Befettung mit herkömmlichen Substanzen, wie DOS, offensichtlich kein Zinnabrieb gebildet.In contrast to conventional electrostatic lubrication of the tinplate surfaces with esters such as DOS, however, no production-related tin dust was observed in the tinplate strips treated according to the invention. Especially with at DOS greased tinplate, however, is due to production often observed a dust layer, which is problematic because it can only be eliminated by appropriate, complex care measures on the facilities. The cause of the dust-free nature of the process according to the invention can possibly be attributed to the rinsing action of the surfactant solution during the application after passivation and rinsing, as well as to the better adhesion of the tinplate to the surfaces of the non-driven deflection rollers in the second loop tower of the belt tinning plant. Due to the lower slippage of the tinplate with the pulleys in the loop tower, unlike the greasing with conventional substances, such as DOS, obviously no tin abrasion is formed.

Ein weiterer Vorteil gegenüber der herkömmlichen Befettung von Weißblech, beispielsweise mit DOS, ATBC (Acetyltributylcitrat) oder BSO (Butylstearatöl), ist die nach üblichen Lagerdauern (beispielsweise mehr als 12 Monate) festgestellte einwandfreie (porenfreie) Lackierbarkeit der erfindungsgemäß behandelten Weißblechoberflächen. Dieser Vorteil lässt sich vermutlich damit erklären, dass die adsorbierten Tensidmoleküle nicht zu Tröpfchen koagulieren, wie dies oft bei DOS-Befettungen mit > 4 mg/m2 im Randbereich der Weißblechtafeln der Fall ist. Lacke, die diese Tröpfchen nicht im Nassfilm auf der Weißblechoberfläche vollständig auflösen können, neigen dann zur Bildung von Poren in der Lackschicht.A further advantage over conventional greasing of tinplate, for example with DOS, ATBC (acetyltributyl citrate) or BSO (butyl stearate oil), is the satisfactory (pore-free) paintability of the tinplate surfaces treated according to the invention after usual storage periods (for example more than 12 months). This advantage can probably be explained by the fact that the adsorbed surfactant molecules do not coagulate into droplets, as is often the case with DOS greases with> 4 mg / m 2 in the edge area of the tinplate boards. Paints that can not completely dissolve these droplets in the wet film on the tinplate surface then tend to form pores in the lacquer layer.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch in Bandverzinnungsanlagen mit Horizontal-Spülkaskaden angewandt werden. In diesen Horizontal-Spülkaskaden werden pro Spülstufe bis zu 40 m3/h Spülwasser durch Spritzregister mit Düsen auf beide Bandoberflächen gespritzt. Das Spülwasser wird anschließend abgequetscht und fließt in einen Vorratstank unter der jeweiligen Spülstufe zurück, von wo es wieder in die Horizontalspülstufe zurückgepumpt wird. In diesen Horizontal-Spülkaskaden kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommen, wenn die Spritzregister vor dem letzten Quetschrollenpaar durch die vorbeschriebenen Rohre mit Bohrungen ersetzt werden, mit denen erfindungsgemäß die wässrige Tensidlösung auf eine oder beide Bandoberflächen gespritzt wird. Bei beidseitiger Bespritzung des verzinnten Stahlbandes wird die Tensidlösung zum einen durch ein oberhalb der Bandoberseite angeordnetes Rohr aufgespritzt. Zum anderen wird auf der Bandunterseite die wässrige Tensidlösung aufgespritzt, indem die Tensidlösung durch ein Rohr mit Bohrungen auf die an der Bandunterseite anliegende Quetschrolle gespritzt wird. Dadurch wird die wässrige Tensidlösung in den Spalt zwischen dem Stahlband und der an der Bandunterseite anliegenden Quetschrolle transportiert, wo die Flüssigkeit mit dem Wasserfilm auf der Bandunterseite vermischt und die Bandoberfläche auf diese Weise mit dem Tensidfilm "befettet" wird. Die abgequetschte Tensidlösung läuft auch hier - wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Bandverzinnungsanlage mit einem Vertikaltank - in einen Vorratstank zurück und kann anschließend wieder verwendet werden.The method according to the invention can also be used in strip-tinning systems with horizontal rinsing cascades. In these horizontal rinsing cascades, up to 40 m 3 / h of rinsing water are sprayed onto both strip surfaces by spray registers with nozzles per rinsing step. The rinsing water is then squeezed off and flows back into a storage tank under the respective rinsing stage, from where it is pumped back into the horizontal rinsing stage. In these horizontal scavenging cascades, the inventive method can be used when the injection register before the last pair of squeezing rollers are replaced by the above-described tubes with holes, which according to the invention, the aqueous surfactant solution is sprayed onto one or both belt surfaces. In the case of two-sided spraying of the tinned steel strip, the surfactant solution is sprayed on the one hand through a pipe arranged above the top of the strip. On the other hand, the aqueous surfactant solution is sprayed onto the underside of the belt by spraying the surfactant solution through a tube with holes on the squeezing roller resting against the underside of the belt. This causes the aqueous surfactant solution to enter the gap transported the steel strip and the pressure applied to the underside of the belt squeezing roll, where the liquid is mixed with the water film on the underside of the belt and the belt surface in this way with the surfactant film "greased". The squeezed-off surfactant solution also runs back into a storage tank, as in the described embodiment of the strip-tinning plant with a vertical tank, and can then be reused.

Das erfindungsgemäße, in der Behandlungseinrichtung 4 der beschriebenen Bandverzinnungsanlage angewandte Verfahren kann ganz allgemein zur Reduzierung des Reibwerts von mit einer metallischen Beschichtung versehenen Metallbändern, bspw. auch von spezialverchromtem Stahlband (ECCS), verwendet werden.The method according to the invention, used in the treatment device 4 of the strip-tinning plant described can generally be used for reducing the coefficient of friction of metal strips provided with a metallic coating, for example also of special chromium-plated steel strip (ECCS).

Beispiele:Examples:

Im Labor wurden Feinstblechtafeln mit stone finish-Oberfläche mit 17 x 20 cm Fläche in

  • alkalischer Lösung elektrolytisch entfettet, mit
  • vollentsalztem Wasser gespült, in
  • 100 g/l Schwefelsäurelösung dekapiert, wieder mit
  • vollentsalztem Wasser gespült und in einem
  • Zinnmethansulfonat-Bad mit handelsüblichen Badzusätzen (Replenisher und Stanguard von Rohm & Haas) mit 2 A/dm2 Stromdichte elektrolytisch verzinnt (Zinnauflage 2,8 g/m2).
In the laboratory, fine board panels with stone finish surface with 17 x 20 cm area in
  • alkaline solution degreased with electrolysis, with
  • rinsed with demineralized water, in
  • 100 g / l sulfuric acid solution decanted, again with
  • rinsed in demineralized water and in a
  • Tin methanesulfonate bath with commercially available bath additives (Replenisher and Stanguard from Rohm & Haas) with 2 A / dm 2 Current density electrolytically tinned (tin coating 2.8 g / m 2 ).

Die verzinnte Probe wurde mit

  • vollentsalztem Wasser gespült und in einer
  • 25 g/l Natriumdichromat-Lösung elektrolytisch (T = 60°C; i = 1,5 Adm-2, t = 1 sec) passiviert. Die Chrom-Gesamt-Auflage der Passivschicht betrug 5 mg/m2. Die Probe wurde wieder gründlich mit
  • vollentsalztem Wasser gespült, in einer
  • Lackschleuder (Fa. Erichsen) fixiert und 5 Sekunden mit 1000 U/min abgeschleudert die Zinnoberflächen mit wässrigen Lösungen von 1 g/l der folgenden Tenside begossen und die Tensidlösung 5 Sekunden mit 1000 U/min abgeschleudert:
    (im folgenden als Nachbehandlungsprodukt X (mit X = A, B, C, D) bezeichnet)
    • A: Laurylethoxylat mit 3 EO
    • B: C12-14- Carbonsäure-Ethoxilat mit 9 EO
    • C: C10-12- Alkansulfonsäure, Na-Salz,
    • D: Polyethylenoxid (Mittleres Molekulargewicht 6000 Dalton)
    Die Proben wurden der Lackschleuder entnommen und mit Warmluft getrocknet.
The tinned sample was with
  • rinsed with demineralized water and in a
  • Passivated 25 g / l sodium dichromate solution electrolytically (T = 60 ° C, i = 1.5 Adm -2 , t = 1 sec). The total chromium coverage of the passive layer was 5 mg / m 2 . The sample was again thoroughly with
  • rinsed with demineralized water, in a
  • Coating spinner (Erichsen) fixed and centrifuged for 5 seconds with 1000 revolutions / minute throw the tin surfaces with aqueous solutions of 1 g / l of the following surfactants and the surfactant solution centrifuged for 5 seconds at 1000 rev / min:
    (hereinafter referred to as aftertreatment product X (with X = A, B, C, D))
    • A: lauryl ethoxylate with 3 EO
    • B: C12-14 carboxylic acid ethoxylate with 9 EO
    • C: C10-12 alkanesulfonic acid, Na salt,
    • D: polyethylene oxide (average molecular weight 6000 daltons)
    The samples were taken from the spin coater and dried with warm air.

An den Proben mit den verschiedenen Tensidbeschichtungen wurden die folgenden Untersuchungen durchgeführt:

  • Zinnauflage,
  • Chrom-gesamt-Auflage in der Passivschicht,
  • Tensidlauflage (C-Gehalt des Tensides mit dem Leco-Kohlenstoff-Messgerät RD 412),
  • Gleitreibung;
  • Lackierung mit 5 g/m2 Epoxidharzlack PPG 3907-301/A,
  • Sterilisation in den folgenden Lösungen:
  • 3% Essigsäure 30 min bei 100°C
  • 1% Milchsäure + 2% NaCI 30 min bei 121 °C
  • 0,5 g/l Cystein 90 min bei 121°C
  • 1,0 g/l Cystein 90 min bei 121°C
The following tests were performed on the samples with the different surfactant coatings:
  • tin coating,
  • Overall chrome edition in the passive layer,
  • Tensidlauflage (C content of the surfactant with the Leco carbon meter RD 412),
  • sliding friction;
  • Coating with 5 g / m 2 epoxy resin varnish PPG 3907-301 / A,
  • Sterilization in the following solutions:
  • 3% acetic acid for 30 min at 100 ° C
  • 1% lactic acid + 2% NaCl for 30 minutes at 121 ° C
  • 0.5 g / l of cysteine at 121 ° C for 90 min
  • 1.0 g / l cysteine for 90 min at 121 ° C

Die Lackhaftung wurde nach dem Sterilisationstest durch Gitterschnitt und Tesatest nach EN ISO 2409 geprüft.The lacquer adhesion was tested after the sterilization test by cross-hatching and Tesatest according to EN ISO 2409.

Die mit den verschiedenen nichtionogenen Tensiden befetteten Weißblechproben hatten mit <= 5 mg/m2 ebenso niedrige organische Auflagen wie elektrostatisch in einer Bandverzinnungsanlage mit Dioctylsebacat befettete Weißblechproben (Sollauflage bei der Weißblechproduktion im technischen Maßstab: 4 ± 2 mg/m2 DOS).The tinplate samples greased with the different nonionic surfactants had <5 mg / m < 2 > organic deposits as low as electrostatically tinplate samples greased with dioctyl sebacate in a belt tinning plant (nominal production scale for tinplate production: 4 ± 2 mg / m 2 DOS).

Die Zinnoxid-Auflagen und die Chrom-Auflagen der in Natriumchromat-Lösung passivierten Weißblechproben lagen im Soll-Bereich der betrieblichen Weißblechproduktion.The tin oxide deposits and the chromium deposits of the tinplate samples passivated in sodium chromate solution were within the target range of the company's tinplate production.

Die Gleitreibung der mit Tensid oder DOS befetteten Weißblechproben lag mit µ = 0,13 - 0,24 wesentlich unter der Gleitreibung von nicht befettetem Weißblech mit µ = 0,4. Die Weißblechproben mit der Gleitreibung im Bereich von µ = 0,13 - 0,24 haben eine gleich gute Gleitfähigkeit bei der weiteren Verarbeitung durch Lackieren und Verformen in der Produktion.The sliding friction of the tinplate samples greased with tenside or DOS was significantly below the sliding friction of non-greased tinplate with μ = 0.4 with μ = 0.13 - 0.24. The tinplate samples with the sliding friction in the range of μ = 0.13-0.24 have an equally good lubricity in the further processing by painting and deformation in production.

Die Lackhaftung der mit 5 g/m2 Lack PPG 3907-301/A lackierten und in verschiedenen Lösungen sterilisierten Weißblechproben war bei der Befettung mit Tensid ebenso gut wie bei der Befettung mit DOS. Lfd. Nr. Nachbehandlungs-produkt Zinnauflage (g/m2) Passivierung (mg/m2/Cr) Zinnoxidauflage (C/m2) Tensidauflage (mg/m2 C) Gleitreibung 1 A 2,8 5,0 15 2,3 0,24 2 B 2,9 4,8 20 2,7 0,24 3 C 2,8 5,8 15 3,8 0,18 4 D 2,7 4,5 18 3,5 0,13 Vergleichsprobe, Weißblech, elektrostatisch befettet mit DOS (mg/m2) 5 Dioctylsebacat (DOS) 2,8 5,4 18 3,5 0,22 Lfd. Nr. Nachbehandlungs-Produkt Sterilisationsbeständigkeit nach Lackierung mit 5 g/m2 Lack PPG 3907-301/A; Gitterschnitttestergebnisse * 3% Essigsäure 30 min/100°C 1% Milchsäure + 2% NaCl 30 min/121°C 0,5 g/l Cystein 90 min/121°C 1,0 g/l Cystein 90 min/121°C 1 A GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 2 B GTO GTO GTO GTO 3 C GTO GTO GT0 GTO 4 D GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 Vergleichsprobe, Weißblech, elektrostatisch befettet mit DOS 5 Dioctylsebacat (DOS) GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 *Beurteilung der Gitterschnitt-Testergebnisse nach DIN EN 2409. The paint adhesion of the tinplate samples coated with 5 g / m 2 varnish PPG 3907-301 / A and sterilized in different solutions was just as good for greasing with surfactant as for greasing with DOS. Ser. No. Aftertreatment product Tin pad (g / m 2 ) Passivation (mg / m 2 / Cr) Tin oxide coating (C / m 2 ) Surfactant coating (mg / m 2 C) sliding friction 1 A 2.8 5.0 15 2.3 0.24 2 B 2.9 4.8 20 2.7 0.24 3 C 2.8 5.8 15 3.8 0.18 4 D 2.7 4.5 18 3.5 0.13 Comparative sample, tinplate, electrostatically greased with DOS (mg / m 2 ) 5 Dioctyl sebacate (DOS) 2.8 5.4 18 3.5 0.22 Ser. No. Aftertreatment product Sterilization resistance after painting with 5 g / m 2 paint PPG 3907-301 / A; Cross-cut test results * 3% acetic acid 30 min / 100 ° C 1% lactic acid + 2% NaCl 30 min / 121 ° C 0.5 g / l cysteine 90 min / 121 ° C 1.0 g / l cysteine 90 min / 121 ° C 1 A GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 2 B GTO GTO GTO GTO 3 C GTO GTO GT0 GTO 4 D GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 Comparative sample, tinplate, electrostatically greased with DOS 5 Dioctyl sebacate (DOS) GT 0 GT 0 GT 0 GT 0 * Evaluation of the cross-cut test results according to DIN EN 2409.

Claims (26)

Verfahren zur Erniedrigung des Reibwerts der Oberfläche von mit einer Beschichtung überzogenen Metallbändern, insbesondere von verzinnten oder verchromten Stahlbändern (S), welche mit einer Bandgeschwindigkeit (v) durch eine Beschichtungsanlage bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Beschichtungsvorgang auf das beschichtete und mit der Bandgeschwindigkeit (v) bewegte Metallband eine wässrige Lösung eines Tensids aufgespritzt wird.Method for reducing the coefficient of friction of the surface of metal strips coated with a coating, in particular of tinned or chromium-plated steel strips (S), which are moved through the coating system at a belt speed (v), characterized in that after the coating process, coated and with the Belt speed (v) moving metal strip is sprayed onto an aqueous solution of a surfactant. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Tensidlösung anschließend mittels Quetschrollen (12) abgequetscht wird.A method according to claim 1, characterized in that the aqueous surfactant solution is then squeezed off by means of squeezing rollers (12). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Metallband nach dem Abquetschen der Tensidlösung getrocknet wird.A method according to claim 2, characterized in that the coated metal strip is dried after squeezing the surfactant solution. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Abquetschen der Tensidlösung und dem Trocknen auf der Oberfläche des beschichteten Metallbands ein Tensidfilm mit einer Auflage von 0,1 bis 10 mg/m2, insbesondere zwischen 2 und 5 mg/m2 vorhanden ist.A method according to claim 3, characterized in that after squeezing the surfactant solution and drying on the surface of the coated metal strip, a surfactant film with a circulation of 0.1 to 10 mg / m 2 , in particular between 2 and 5 mg / m 2 is present , Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Tensid um ein anionisches, kationisches nichtionisches oder um ein amphoteres Tensid handelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is the surfactant is an anionic, cationic nonionic or an amphoteric surfactant. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Tensid um ein nichtionisches Blockpolymer handelt, vorzugsweise mit einer Konzentration von 0,01 bis 20 g/l.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is the surfactant is a nonionic block polymer, preferably at a concentration of 0.01 to 20 g / l. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der wässrigen Lösung um eine wässrige Lösung eines nichtionischen oder anionischen Tensids handelt .A method according to claim 6, characterized in that the aqueous solution is an aqueous solution of a nonionic or anionic surfactant. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Tensidlösung über mindestens ein Rohr (11) aufgesprüht wird, welches im Abstand zur beschichteten Metallbandoberfläche angeordnet ist und mindestens eine Bohrung aufweist, durch welches die Tensidlösung auf die beschichtete Oberfläche des Metallbands gelangt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous surfactant solution is sprayed on at least one tube (11) which is spaced from the coated metal strip surface and has at least one bore through which the surfactant solution reaches the coated surface of the metal strip. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Rohr (11) zwischen 1 und 50 Bohrungen mit jeweils einem Durchmesser von 0,1 bis 5 mm aufweist, wobei die Bohrungsdurchmesser so gewählt werden müssen, dass die Flüssigkeitsstrahlen auf die Bandoberfläche auftreffen.A method according to claim 8, characterized in that the or each tube (11) has between 1 and 50 holes each having a diameter of 0.1 to 5 mm, wherein the bore diameter must be selected so that the liquid jets impinge on the strip surface. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des Metallbandes mindestens ein Rohr (11) mit Bohrungen angeordnet ist, durch welches die Tensidlösung auf die gegenüber den Bohrungen in dem Rohr (11) liegende Oberfläche des beschichteten Metallbandes aufgespritzt wird.A method according to claim 8 or 9, characterized in that on each side of the metal strip at least one tube (11) is arranged with bores through which the surfactant solution is sprayed onto the opposite of the holes in the tube (11) lying surface of the coated metal strip. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Rohr (11) horizontal und in einem Abstand von 1 bis 50 cm zur Oberfläche des beschichteten Metallbandes angeordnet ist.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the or each tube (11) is arranged horizontally and at a distance of 1 to 50 cm from the surface of the coated metal strip. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes Rohr (11) in einem Abstand von 5 bis 15 cm zur Oberfläche des beschichteten Metallbandes angeordnet ist.A method according to claim 11, characterized in that the or each tube (11) is arranged at a distance of 5 to 15 cm from the surface of the coated metal strip. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Tensidlösung in Form von Flüssigkeitsstrahlen auf die Metallbandoberfläche(n) aufgespritzt wird, wobei die Flüssigkeitsstrahlen in einem Winkelbereich von zwischen +45° und -45° zur Normalen auf die Oberfläche des beschichteten Metallbandes auftreffen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous surfactant solution in the form of liquid jets is sprayed onto the metal strip surface (s), wherein the liquid jets impinge on the surface of the coated metal strip in an angle range of between + 45 ° and -45 ° to the normal. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsstrahlen in einem Winkelbereich von zwischen +15° und -15° zur Normalen und bevorzugt senkrecht auf die Oberfläche des beschichteten Metallbandes auftreffen.A method according to claim 13, characterized in that the liquid jets impinge in an angular range of between + 15 ° and -15 ° to the normal and preferably perpendicular to the surface of the coated metal strip. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Tensidlösung innerhalb eines Vertikaltanks (5) mit einem Ablauf (6) für die sich darin sammelnde überschüssige Tensidlösung auf das beschichtete Metallband aufgespritzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the aqueous surfactant solution is sprayed onto the coated metal strip within a vertical tank (5) with a drain (6) for the excess surfactant solution collecting therein. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 mit 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsstrahlen zumindest auf einer der beiden Oberflächen des Metallbandes in dem oder in der Nähe des Bereichs auftreffen, an der eine Quetschrolle (12) an der Metallbandoberfläche anliegt.Method according to one of claims 2 to 13 to 15, characterized in that the liquid jets impinge at least on one of the two surfaces of the metal strip in or in the vicinity of the region at which a squeezing roller (12) rests against the metal strip surface. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung des Metallbandes vor dem Aufspritzen der wässrigen Tensidlösung passiviert wird, insbesondere indem das beschichtete Metallband durch ein Passivierungsbad (2a, 2b) geleitet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coating of the metal strip is passivated prior to spraying the aqueous surfactant solution, in particular by the coated metal strip is passed through a passivation (2a, 2b). Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Metallband nach der Passivierung durch Durchleiten durch mindestens einen Spültank (3a, 3b) mit Spülwasser gespült wird.A method according to claim 17, characterized in that the coated metal strip is rinsed after passivation by passing through at least one rinse tank (3a, 3b) with rinse water. Verfahren nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Passivierungsbad (2a, 2b) und/oder das Spülwasser erwärmt wird, insbesondere auf Temperaturen zwischen 50°C und 80°C.Process according to claims 17 and 18, characterized in that the passivation bath (2a, 2b) and / or the rinsing water is heated, in particular to temperatures between 50 ° C and 80 ° C. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandgeschwindigkeit (v) höher als 100 m/min ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the belt speed (v) is higher than 100 m / min. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandgeschwindigkeit (v) höher als 300 m/min ist und bevorzugt zwischen 400 und 600 m/min liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the belt speed (v) is higher than 300 m / min and preferably between 400 and 600 m / min. Vorrichtung für das Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf ein Stahlband, insbesondere Bandverzinnungsanlage oder Bandverchromungsanlage, mit - einer Auftragseinrichtung zum elektrolytischen Auftragen einer dünnen Metallschicht auf das durch die Auftragseinrichtung mit einer Bandgeschwindigkeit laufende Stahlband (S), - einer Passivierungseinrichtung (2) zur Passivierung der aufgetragenen Metallschicht, - einem Spülbad (3) zum Spülen des beschichteten und passivierten Stahlbands (S) - und einer Behandlungseinrichtung (4) zur Reduzierung des Reibwerts der Oberfläche des beschichteten Stahlbands (S), durch welche das mit der Metallschicht beschichtete Stahlband (S) mit der Bandgeschwindigkeit (v) läuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Befettungseinrichtung (4) mindestens ein im Abstand zu dem beschichteten Stahlband (S) angeordnetes Rohr (11) mit einer Mehrzahl von Bohrungen im Rohrmantel umfasst, durch welche eine wässrige Lösung eines Tensids auf das beschichtete und durch die Befettungseinrichtung (4) bewegte Stahlband (S) aufgespritzt wird.Apparatus for applying a metallic coating to a steel strip, in particular a strip-tinning plant or strip-chromium plating plant, with an application device for the electrolytic application of a thin metal layer to the steel strip (S) running through the application device at a strip speed, a passivation device (2) for passivation of the applied metal layer, a rinsing bath (3) for rinsing the coated and passivated steel strip (S) and a treatment device (4) for reducing the coefficient of friction of the surface of the coated steel strip (S) through which the steel strip (S) coated with the metal layer runs at the strip speed (v), characterized in that the greasing device (4) comprises at least one pipe (11) arranged at a distance from the coated steel strip (S) with a plurality of holes in the pipe jacket, through which an aqueous solution of a surfactant is applied to the coated greasing device (4) Moving steel strip (S) is sprayed on. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des durch die Befettungseinrichtung (4) laufenden Stahlbands (S) ein Rohr (11) zum beidseitigen Aufspritzen einer wässrigen Tensidlösung auf das Stahlband (S) angeordnet ist.Apparatus according to claim 22, characterized in that a tube (11) for spraying an aqueous surfactant solution on both sides of the steel strip (S) is arranged on each side of the steel strip (S) running through the greasing device (4). Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Befettungseinrichtung (4) einen Vertikaltank(5) mit einem Ablauf (6) umfasst, in dem sich die überschüssige Tensidlösung sammelt und über den Ablauf in einen unterhalb des Vertikaltanks (5) angeordneten Vorratstank (7) fließt.Device according to claim 22 or 23, characterized in that the greasing device (4) comprises a vertical tank (5) with a drain (6) in which the excess surfactant solution collects and via the drain into a storage tank below the vertical tank (5) (7) flows. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung des Stahlbandes hinter dem oder jedem Rohr (11) mindestens ein Quetschrollenpaar (12) zum Abquetschen der aufgesprühten Tensidlösung angeordnet ist.Device according to one of claims 22 to 25, characterized in that in the running direction of the steel strip behind the or each tube (11) at least one pair of squeezing rollers (12) for squeezing the sprayed-on surfactant solution is arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen längs des Rohres (11) in gleichmäßigem Abstand zueinander auf einer Linie angeordnet sind, welche quer, insbesondere senkrecht zur Bandlaufrichtung des bewegten Stahlbands (S) verläuft.Device according to one of claims 22 to 26, characterized in that the bores are arranged along the tube (11) at a uniform distance from one another on a line which transversely, in particular perpendicular to the strip running direction of the moving steel strip (S).
EP06013429A 2005-09-21 2006-06-29 Process for the reduction of the friction coefficient of coated metal strips and apparatus for applying a metallic coating to a steel strip. Not-in-force EP1767673B1 (en)

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