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如何选择脱脂剂并提高脱脂除油效果

发布时间:2015-06-25  阅读:57

深圳市荣强科技有限公司2005年成立至今已有10年的时间。一直在从事生产金属清洗剂用原料非离子表面活性剂这一行。对金属清洗剂可以说是略知一二。那么如何选择脱脂剂并提高脱脂除油效果呢?下面小编就为大家详细讲解。

脱脂,别称除油。在金属表面前处理中,脱脂是非常重要的步骤。金属表面的油污是从材料的加工过程,零件加工完成的各个环节中带来的,在贮存运输过程中为了防锈会使用防锈油等产品。一般而言,金属材料和零件在进一步做表面处理(如电镀、涂装、阳极氧化、钝化等)前必须把表面的油污清洗干净,否则会影响除锈、氧化皮去除的成效,进而影响表面电镀、涂装层的质量。由于油污的来源广、种类多,污染的程度相差很大,所以除油问题就很复杂。另外需要除油的对象也很多,各种金属材质,制造大小、形状复杂程度不同的工件,也有整体机器及设备(如机器清洗维修,食品设备的清洁消毒)等,这足以说明脱脂除油的工作复杂,影响面广。因此,许多除油脱脂工艺必须要求清洗质量严格,甚至要达到国家或国际规定的标准。

一.脱脂影响因素

脱脂效果的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂四个因素。

1.脱脂温度

一般而言,温度越高,脱脂越彻底。原因有三:

(1) 温度使油污的物理性能发生变化,例如滴落点高的防锈油、凡士林、固态石蜡等,在较低温度下即使采用高浓度的碱液也难洗净。但是,当提高油污的温度,他们的黏度就降低,甚至形成液滴而利于除去。

(2) 促进化学反应的进行,普遍来说,温度每上升10度,化学反应速度提高一倍。

(3) 加速非离子表面活性剂分子的运动,从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温度的升高,溶液对污物的溶解能力也提高。但是,并不是所有场合都是温度越高越好,各种脱脂剂有其适合的温度范围,在采用某些非离子表面活性剂的脱脂液中,过高的温度会使表面活性剂析出聚集如同油珠附着在表面上,造成皮膜化成不均匀。

2.脱脂时间

在脱脂操作中,必须保证有足够的脱脂时间,高压喷淋脱脂时间一般为1.5-3分钟,浸渍脱脂为3-5分钟(视油污的种类和多少而定)。增加脱脂时间,即延长脱脂药剂与油污的接触时间,从而提高脱脂效果。油污越多,脱脂时间就需越长。在自动生产线作业中,往往不允许采用太长的时间,因此一般先用喷射(淋)脱脂1分钟,再用浸渍脱脂3分钟。

3.机械作用

在脱脂中,借助于压力喷射或搅拌等机械作用是非常有效的。因为,喷射时迫使新鲜的脱脂药剂与工件表面有良好的接触,而且整个脱脂药剂含量均匀,有利于提高脱脂效果;喷射时依靠机械作用力促使脱脂剂渗透和破坏油膜,从而有效的迫使油污脱离零件表面;喷射时促使脱离零件的油污乳化和分散于脱脂溶液中,防止油污再吸附到洗净的零件表面上。在中低温脱脂中,机械作用尤为重要。一般的说,压力喷射比浸渍脱脂速度快1倍以上。喷射压力通常为(0.1-0.2)Mpa(用于压力喷射的脱脂剂必须是低泡的,以免泡沫过多影响正常操作和脱脂液流失),浸渍脱脂也不能认为是静止浸渍,必须装备循环马达或是超音波设备,使溶液不停的搅动,每小时的循环量约为槽液体积的5倍。

4.脱脂剂对脱脂效果的影响

脱脂剂的组成和使用方法对脱脂效果有很大的影响。例如,含有表面活性剂的碱液脱脂比单独的碱性物溶液脱脂效果好。对于滴落点高的固态或半固态油脂,用溶剂清洗比用其他脱脂效果有效。为了提高油污的乳化和分散能力,适当提高脱脂剂中表面活性剂的含量是有效的,不同的非离子表面活性剂品种及不同的碱性物都使脱脂效果产生一定差异,良好的脱脂剂都是经过大量试验,对其成分相互搭配比例进行反复筛选而确定的。

对于含有非离子表面活性剂的碱液脱脂剂,最有效的发挥洗净作用是在表面活性剂的临界胶束浓度的上限。使用过程中,脱脂剂会不断的被消耗,使浓度降低,因此,必须定期的补加脱脂剂,以保持必要的浓度。脱脂剂的脱脂效果与浓度并不是直线上升的关系,因此对于脱脂质量要求很高的情况,不应当采取大幅度提高浓度的方法,而应该采用二次脱脂的办法,俩个脱脂液可以是相同的,而且不必额外的提高浓度。在实际使用中,必须考虑各方面因素,使各个因素都控制在最佳状态下,使脱脂达到满意的效果。

二.选用脱脂剂应注意的事项

在进行脱脂前,应考虑脱脂剂的选择及以下几个方面:

1.被处理零件的材质

不同的金属在碱液中有不同的腐蚀界限,因此,必须根据零件的材质选择合适的pH值的脱脂剂。见下表:

各种金属发生腐蚀的临界pH值为:

金属        锌        铝        锡        黄铜        不锈钢        钢铁

PH         10         11        11         5            13          14

2.油污的种类及数量

要考虑零件上油污的化学性质(储存时能否与周围介质发生反应而影响脱脂,与脱脂液能否发生皂化反应),油污的物态(固体或液体,油污中固态尘粒含量),油污对底材的吸附性(分子极性)等情况,再选用合适的脱脂剂。例如动植物油是可皂化的,因而在较高温度下用氢氧化钠脱脂是有效的。矿物油不发生皂化反应,用氢氧化钠脱脂就不合适了,应用乳化性能好的脱脂剂才能奏效。用一般的水性脱脂剂在低温或中温是很难洗净半固态的防锈油脂,这时用溶剂脱脂是很有效的。洗吸附性较强的防锈油比洗机械油困难,因此,应该选用更好的脱脂剂来清洗防锈油。

3.脱脂工艺的正确选择

   脱脂方法不同,对脱脂剂要求也不同。压力喷射脱脂因机械作用力大,脱脂效果好,但由于是处在极易起泡的状态下,因而选用低泡脱脂剂是必要的,浸渍脱脂的机械作用较弱,因此要选用脱脂性能更好的脱脂剂,适当的增加脱脂剂含量和延长脱脂时间。

4.注意与下道工序的配合

   下道工序是酸洗还是皮膜化成,皮膜化成前有没有表面调整工序,都与脱脂剂的选用有关。因为不同的前处理与磷化配套,所得磷化膜的质量不同,质量也不同。酸洗和强碱脱脂的磷化结晶大且疏松。对于脱脂,如果下道工序是薄型磷化处理,要选用低碱度的带表调处理的脱脂剂;如果有单独的表调工序,则只考虑脱脂效果,碱度影响不大,不必多虑;如果下道工序是酸洗除锈,则不必选用带表调的脱脂剂,而在磷化前单独进行表调处理;如工序间隔较长,则选用水洗后生锈倾向较小的脱脂剂(如磷酸盐类型的脱脂剂)或增加喷湿处理。对于油污较重或不易起清洗到位的表面,要采用手工预先清洗,此不仅能有效帮助脱脂,也能明显的改善磷化质量,经预先擦洗的磷化膜结晶细小、致密,而未经预擦洗的结晶则粗大的多。

三.脱脂用的表面活性剂选择  

没有万能和一成不变的脱脂清洗剂配方,金属工件会因不同的加工过程选择不同工作油种,不同的金属成份或是油脂需要不同的脱脂剂才能请洗干净,脱脂剂的原料也大不相同:

(1)轻油:一般的机油、防锈油、切削油等较稀的油脂,可选用非离子表面活性剂RQ-122H、RQ-223H等

(2)重油:黄油等工业用黏稠性油脂,选择乳化性能高的为主体成分,如RQ-139C、RF-50E等。

(3)对于一些凝固或滴落性差的油剂,也可适当添加有机溶剂,可以根据环保和成本的要求自行选择。通常采用有机溶剂无非以下几种:丙酮、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、四氯化碳、醋酸乙酯、香蕉水和防白水。除油效果排序:二甲苯﹥甲苯﹥四氯化碳﹥三氯乙烯﹥丙酮﹥醋酸乙酯﹥防白水。

总之,目前市场上的脱脂除油剂往往只重视其乳化性能,而忽略了分散的能力,这是很多同行要纠正思路的一剂良药,很多人选用各种高档原料,结果令人不满意,关键是思路,这也是我多年屡败屡试的经验总结。良好的分散性能够有效的将油脂与金属表面保持分离状态,从而使得脱脂除油更加容易和彻底,特别是在浸渍工艺中,还能防止各种油污污垢的反沾污被清洗物体的表面。比如有些同行为了提高脱脂速度,加大乳化剂的用量,成本提高很多,却没解决问题,通过提高脱脂剂的分散性能后,脱脂速度大大提高,各种问题迎刃而解。