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金屬脫脂劑技術(shù)開(kāi)發(fā)

  背景
 
  金屬脫脂除油是機(jī)械涂裝行業(yè)前處理工藝中最關(guān)鍵的工序之一。金屬表面脫脂的程度將直接影響磷化序和涂裝質(zhì)量。它利用高效液體脫脂劑對(duì)油脂和污物的皂化、潤(rùn)濕、乳化、滲透、卷離、分散和增溶等作用把工件表面的各種油脂、灰塵泥沙、金屬粉末手汗及其工件在加工過(guò)程中所粘附的油性臟物高效的去除脫離徹底。
 
  隨著環(huán)保要求的提高,目前比較流行研究應(yīng)用生物可降解表面活性劑,對(duì)于活性劑,清洗劑要求無(wú)磷、無(wú)硅和低COD/BOD排放。雖然此方面的研究工作已開(kāi)展30多年,但是目前還沒(méi)有一種無(wú)磷助劑能夠同時(shí)保證去污能力、對(duì)人體和環(huán)境無(wú)危害和潛在危害、成本較低這3項(xiàng)要求?,F(xiàn)在已研究出無(wú)磷脫脂劑,但成本高,應(yīng)用還有一定的阻力。
 
  金屬脫模劑
 
  脫脂宗旨
 
  脫脂劑按照性狀可分為溶劑型和水基兩種,其中水基脫脂劑可分為酸性,中性,堿性脫脂劑。脫脂在涂裝前處理乃至整個(gè)涂裝工藝中占有極其重要的地位,其作用表現(xiàn)在:
 
  1)影響磷化質(zhì)量
 
  磷化過(guò)程完全取決于磷化槽液與工件表面的良好接觸,而要確保做到這一點(diǎn),就必須在磷化之前或磷化過(guò)程中把工件表面的各種油脂、臟物、銹、氧化皮等異物徹底去除。如果工件表面的異物末被徹底去除干凈,這些異物就會(huì)對(duì)磷化起到一種機(jī)械屏障作用,延緩成膜速度,影響磷化晶體與工件表面的結(jié)合,甚至完全阻礙磷化槽液與工件表面接觸,導(dǎo)致不能形成磷化膜。
 
  2)影響涂膜質(zhì)量
 
  如果脫脂不徹底,雖然磷化膜形成了,但磷化膜不均勻。有些臟物雖然被磷化膜覆蓋,但磷化膜與工件表面的結(jié)合力差,易導(dǎo)致涂膜起泡、脫落。
 
  脫脂工藝
 
  油污的性質(zhì)和組成
 
  在選擇脫脂方法和脫脂劑時(shí),首先要了解金屬表面所帶的油污的性質(zhì)和組成,只有這樣,才能進(jìn)行正確的選擇,達(dá)到滿(mǎn)意去油效果。
 
  1)油污的組成
 
  A、礦物油、凡士林,他們是防銹油、防銹脂、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂及乳化液的主要成分。
 
  B、皂類(lèi)動(dòng)植物油脂、脂肪酸等,他們是拉延油的主要成分。
 
  C、防銹添加劑,他們是防銹油和防銹脂的主要成分。
 
  2)油污的性質(zhì)
 
  化學(xué)性質(zhì)根據(jù)油污能否與脫脂劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而分為可皂化油污和不可皂化油污。植物油脂和動(dòng)物油脂是可皂化的,他們可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脫除。礦物油和凡士林是不可皂化的,他們只能依靠乳化或溶解的作用來(lái)脫除。
 
  物理性質(zhì)根據(jù)油污黏度或滴落點(diǎn)的不同,其形態(tài)有液體和半固體。黏度越大或滴落點(diǎn)越高.清洗越困難。根據(jù)油污對(duì)基體金屬的吸附作用。可分為極性油污和非極性油污。極性油污,如含有脂肪酸和極性添加劑的油污,有強(qiáng)烈的吸附在基體金屬上的傾向,清洗較困難,要靠化學(xué)作用或較強(qiáng)的機(jī)械作用力來(lái)脫除。
 
  此外,某些油污.如含有不飽和脂肪酸的拉延油,長(zhǎng)期存放后,氧化聚集形成薄膜,含有固體粉料的拉延油。細(xì)微的粉料吸附在基體金屬表面上,還有當(dāng)油污和金屬腐蝕物等混合在一起,都會(huì)極大的增加清洗的難度。
 
  脫脂方法
 
  脫脂是依靠脫脂劑對(duì)污物的溶解作用,皂化作用,依靠表面活性劑對(duì)污物的潤(rùn)濕、滲透、分散等物理作用等等。使污物成為可溶解的或可分散的。但還必須使污物離開(kāi)金屬表面,而讓新的清洗劑占據(jù)表面,這樣金屬表面才能達(dá)到清潔。因固體表面有相對(duì)穩(wěn)定的液膜,溶解后的污物自動(dòng)離開(kāi)金屬表面以及表面上清洗劑的更新等都不是很容易的。這就要求加以攪拌、擦拭等方式,以完成清洗過(guò)程或提高清洗效果等。
 
  清洗的方式:
 
  1)機(jī)械攪拌。在液體中加以機(jī)械攪拌,使固體表面之液膜減薄。攪拌越強(qiáng),液膜越薄,但其作用有一定限度。
 
  2)擦洗。
 
  3)加溫清洗:增加熱運(yùn)動(dòng)。
 
  4)噴洗:用高壓噴洗。
 
  5)蒸氣清洗:用溶劑蒸氣清洗。溶劑在金屬表面上冷凝成液體,液體流淌時(shí)帶下污物。
 
  6)超聲波輔助清洗:利用超聲波振蕩作用,使固體表面被沖擊震動(dòng),促使污物離開(kāi)金屬表面。
 
  7)電解清洗:利用金屬表面電化學(xué)反應(yīng)生成氣體。氣體自表面逸出時(shí),使污物析出,自表面剝離。
 
  參考配方(僅供參考)
 
  01一種用于眼鏡框電鍍前處理水基金屬脫脂劑的研制硅酸鈉16.0%,乙二醇單甲醚4.0%,6501 18.0%,OP-10 6.0%, 十二烷基本磺酸鈉12.0%,苯甲酸鈉 5.0%,消泡劑0.5%水 39.0%。生產(chǎn)工藝過(guò)程:將復(fù)合表面活性劑OP-10,6501,十二烷基苯磺酸鈉按配方進(jìn)行混合,在常溫下充分?jǐn)嚢璨⑼瑫r(shí)加熱到65度,冷卻后得到溶液I, 待用;將硅酸鈉和苯甲酸鈉按配方加入水中,在常溫下充分?jǐn)嚢韬蟮贸吻迦芤篒I待用;將溶液II加入溶液I中"充分?jǐn)嚢璨⑼瑫r(shí)加熱至80度, 冷卻至室溫,添加乙二醇單甲醚攪拌均勻。
 
  02高效水基清洗劑的研制
 
  高效水基清洗劑的研制,由表面活性劑、異丙醇、軟水劑、緩蝕劑等配制而成。當(dāng)表面活性劑復(fù)配比例為m(Fansmax AEO7-13):m(C16-ADPEDS):m(CAB-30)=2:2:1,用量為5% ,異丙醇用量為9%,軟水劑復(fù)配比例為m(TA-P):m(TEA)=1:9,用量為4%,緩蝕劑F-8用量為0.04%時(shí),清洗劑在20~30℃常溫條件下,清洗試樣脫脂5~6min,即可完全脫脂。
 
  03除油污高效脫脂劑
 
  介紹了一種能在常溫(10—60℃)下迅速除去金屬表面油污的高效脫脂劑。該脫脂劑采用獨(dú)特的表面活性劑復(fù)配技術(shù),除油脫脂徹底,脫脂速度快,脫脂能力強(qiáng)。表面活性劑(復(fù)配)5-15% ,EDTA0-5%,五水四硼酸鈉(Na2 B4 07.5H20)0~5%,TKPP 3~10%,九水偏硅酸鈉0~6,緩蝕劑適量,消泡劑適量,水余量04鋼鐵常溫(噴淋)脫脂粉純堿16%,偏硅酸鈉35%,磷酸三鈉15%,元明粉13%,三聚磷酸鈉8%,EDTA-4Na 1%,葡萄糖酸鈉1%,片堿5%05常溫高效無(wú)磷脫脂劑以陰/非離子表面活性劑復(fù)配為主的無(wú)磷脫脂劑的清洗性能:木質(zhì)素磺酸鈉2g/L,XL70 1 g/L,九水偏硅酸鈉4 g/L,碳酸鈉2 g/L,檸檬酸鈉l g/L,氫氧化鈉15g/L,LW20 lg/L,純水余量。該配方不含磷,脫脂溫度低,在常溫下脫脂率高達(dá)99%。
 
  
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