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化学脱脂
作者:    发布于:2015-04-28 16:58:42    文字:【】【】【
摘要:从脱脂剂的组成上将脱脂剂分为三类:一是有机脱脂剂,如煤油、汽油、三氯乙烯、四氯化炭等脱脂剂。这些脱脂剂只是粗脱脂,脱脂后不能直接电镀。第二类是水基脱脂剂,采用无机碱、盐与表面活性剂组成,这类脱脂剂是电镀脱脂剂的主体。主要用于化学脱脂,?#37319;?#37327;用于电解脱脂和超声波脱脂。第三类是无机和有机物的混合脱脂剂,又称乳化液脱脂。它以表面活性剂为主,加入煤油或汽油与水形成乳液,但生产上应用较少。
一、化学脱脂概述

      从脱脂剂的组成上将脱脂剂分为三类:一是有机脱脂剂,如煤油、汽油、三氯乙烯、四氯化炭等脱脂剂。这些脱脂剂只是粗脱脂,脱脂后不能直接电镀。第二类是水基脱脂剂,采用无机碱、盐与表面活性剂组成,这类脱脂剂是电镀脱脂剂的主体。主要用于化学脱脂,?#37319;?#37327;用于电解脱脂和超声波脱脂。第三类是无机和有机物的混合脱脂剂,又称乳化液脱脂。它以表面活性剂为主,加入煤油或汽油与水形成乳液,但生产上应用较少。

根据化学脱脂原理不同,将水基脱脂剂分为三类。

      第一类为皂化脱脂剂。金属表面的油污和脱脂剂中的碱性物质发生皂化?#20174;Γ?#26368;终将油脂变成能溶于水的脂肪酸盐,以达到脱脂目的。这类脱脂剂对油脂有一定的选择性,例如动物油和植物油都可以发生皂化?#20174;Γ?#20294;对矿物油,这种脱脂剂却无能为力。

      第二类乳化脱脂剂是在第一类脱脂剂中加入具有乳化油脂作用的表面活性剂。在无机盐、碱的协同作用下,表面活性剂将油脂乳化并分散到水中,使金属表面油脂得以去除。

      第三类脱脂剂是置换型脱脂剂。其组成与第二类乳化脱脂剂大同小异,区别在于表面活性剂的不同。这类脱脂剂具有很强的渗透能力,它是靠表面活性分子渗透到油脂与金属表面并将其隔开,油脂在重力作用下脱离金属界面浮出。置换型脱脂剂对蜡类去除效果不?#36873;?

二、化学脱脂的作用机理

      三类脱脂剂不是孤立的,是相互联系在一起的。比如,水中加入NaOH、Na3PO4?12H2O 、Na2CO3(还可以加入Na2SiO3)就配成了皂化型脱脂剂。当这种脱脂剂温度升至70℃以上使用时,油脂就和脱脂剂发生皂化?#20174;Α?#22312;这种脱脂剂中加入表面活性剂(OP-10),将温度达到50~70℃,这时的油脂便会被乳化剂乳化后除去,这时的脱脂剂就变成了乳化型脱脂剂。在这种脱脂剂中再加入某些表面活性剂,就变成了置换型脱脂剂,可以在10~50℃使用。

      习惯上将70℃以上脱脂?#32856;?#28201;脱脂,因为这时象石蜡、硬脂酸类(抛光膏的主要成分)都可以被熔化,易被去除;55~70℃称为中温脱脂,这时大部分脂类,象钙基脂(俗称黄油),达到了熔点温度;而55℃以下的温度称为常温脱脂,也称低温脱脂。

      从脱脂原理上讲,在70℃以上,是皂化?#20174;?#30340;必要温度,在70℃以下,由于活化能力不足,难以发生皂化?#20174;Α?#22312;55~70℃,正是乳化脱脂的最?#30416;?#24230;范围。而55℃以下是置换脱脂的用武之地。

      化学脱脂是利用碱对油污的皂化作用以及表面活性剂对油污的乳化、润湿、渗透、卷离和扩散作用所产生的协同效应,达到除油效果。具体过程为:扩散→渗透→润湿→卷离。

三、构成要件

      结合零件上油脂的多少、粘稠度、固化(老化)程度等情况,通常浸泡脱脂时间较长。因此槽体多为一槽双位。槽体?#25628;?#29992;铁质材料,生温设备为加热笔。

四、配方选择

1、选择依据

      根据零件的基体材质、油污种类、脱脂时所用的机械方式(浸渍、喷雾、回转滚筒、超声波)以及经济因素等选择化学脱脂剂组分。脱脂剂的使用寿命是决定成本的主要因素,寿命由长到短的顺序是:置换型>乳化型>皂化型。

2、成分选择

     脱脂剂由碱性组分和表面活性剂组成。碱性组分约占75%,其它还?#26143;?#27927;促进剂和缓蚀剂等。碱性组分:对于钢铁、NaOH、Na3PO4·12H2O是关键组分。NaOH粘度大,难以清洗,加入Na5P3O10(极好的软化水作用,能络合或螯合一些金属离子,能在漂洗中防止沉淀和结?#28014;#?#21487;改善其冲洗性。Na3PO4·12H2O具有脱垢,螯合(软化水)乳化作用。Na2CO3、Na2SiO3为碱式盐,在水中生成OH-,是皂化剂和助洗剂。表面活性剂有非离?#26377;?#21644;阴离子两种。

五、开缸条件及配方

1、工艺范围

主要成分

操作条件

工艺范围(g/L)

温度(℃)

时间(min)

NaOH

50~100

50~60

5~10

Na3PO4?12H2O

20~40

Na2CO3

30~40

Na2SiO3

5~10

表2-1  化学脱脂工艺范围

2、开缸步骤

    向槽内注入1/2体积纯水,在搅拌条件下加入各计算量组分,充分溶解,然后加纯水至工作水位。

六、维护

    1、每天分析1次各组分含量或者总碱度。低于下限时,需调整至工艺范围。必要时更换。补加时,先溶解后添加。

    2、随时打捞漂浮物,以免造成二次污染。条件?#24066;?#24773;况下,可以过滤槽液。

    3、槽液温度较高,水分挥发快,作业前补足水位并将温度控制在比较经济的50~60℃。

    4、不定时采?#29028;?#21560;方法清理槽底沉淀物


 
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