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化學脫脂
作者:    發布于:2015-04-28 16:58:42    文字:【】【】【
摘要:從脫脂劑的組成上將脫脂劑分為三類:一是有機脫脂劑,如煤油、汽油、三氯乙烯、四氯化炭等脫脂劑。這些脫脂劑只是粗脫脂,脫脂后不能直接電鍍。第二類是水基脫脂劑,采用無機堿、鹽與表面活性劑組成,這類脫脂劑是電鍍脫脂劑的主體。主要用于化學脫脂,也少量用于電解脫脂和超聲波脫脂。第三類是無機和有機物的混合脫脂劑,又稱乳化液脫脂。它以表面活性劑為主,加入煤油或汽油與水形成乳液,但生產上應用較少。
一、化學脫脂概述

      從脫脂劑的組成上將脫脂劑分為三類:一是有機脫脂劑,如煤油、汽油、三氯乙烯、四氯化炭等脫脂劑。這些脫脂劑只是粗脫脂,脫脂后不能直接電鍍。第二類是水基脫脂劑,采用無機堿、鹽與表面活性劑組成,這類脫脂劑是電鍍脫脂劑的主體。主要用于化學脫脂,也少量用于電解脫脂和超聲波脫脂。第三類是無機和有機物的混合脫脂劑,又稱乳化液脫脂。它以表面活性劑為主,加入煤油或汽油與水形成乳液,但生產上應用較少。

根據化學脫脂原理不同,將水基脫脂劑分為三類。

      第一類為皂化脫脂劑。金屬表面的油污和脫脂劑中的堿性物質發生皂化反應,最終將油脂變成能溶于水的脂肪酸鹽,以達到脫脂目的。這類脫脂劑對油脂有一定的選擇性,例如動物油和植物油都可以發生皂化反應,但對礦物油,這種脫脂劑卻無能為力。

      第二類乳化脫脂劑是在第一類脫脂劑中加入具有乳化油脂作用的表面活性劑。在無機鹽、堿的協同作用下,表面活性劑將油脂乳化并分散到水中,使金屬表面油脂得以去除。

      第三類脫脂劑是置換型脫脂劑。其組成與第二類乳化脫脂劑大同小異,區別在于表面活性劑的不同。這類脫脂劑具有很強的滲透能力,它是靠表面活性分子滲透到油脂與金屬表面并將其隔開,油脂在重力作用下脫離金屬界面浮出。置換型脫脂劑對蠟類去除效果不佳。

二、化學脫脂的作用機理

      三類脫脂劑不是孤立的,是相互聯系在一起的。比如,水中加入NaOH、Na3PO4?12H2O 、Na2CO3(還可以加入Na2SiO3)就配成了皂化型脫脂劑。當這種脫脂劑溫度升至70℃以上使用時,油脂就和脫脂劑發生皂化反應。在這種脫脂劑中加入表面活性劑(OP-10),將溫度達到50~70℃,這時的油脂便會被乳化劑乳化后除去,這時的脫脂劑就變成了乳化型脫脂劑。在這種脫脂劑中再加入某些表面活性劑,就變成了置換型脫脂劑,可以在10~50℃使用。

      習慣上將70℃以上脫脂稱高溫脫脂,因為這時象石蠟、硬脂酸類(拋光膏的主要成分)都可以被熔化,易被去除;55~70℃稱為中溫脫脂,這時大部分脂類,象鈣基脂(俗稱黃油),達到了熔點溫度;而55℃以下的溫度稱為常溫脫脂,也稱低溫脫脂。

      從脫脂原理上講,在70℃以上,是皂化反應的必要溫度,在70℃以下,由于活化能力不足,難以發生皂化反應。在55~70℃,正是乳化脫脂的最佳溫度范圍。而55℃以下是置換脫脂的用武之地。

      化學脫脂是利用堿對油污的皂化作用以及表面活性劑對油污的乳化、潤濕、滲透、卷離和擴散作用所產生的協同效應,達到除油效果。具體過程為:擴散→滲透→潤濕→卷離。

三、構成要件

      結合零件上油脂的多少、粘稠度、固化(老化)程度等情況,通常浸泡脫脂時間較長。因此槽體多為一槽雙位。槽體宜選用鐵質材料,生溫設備為加熱筆。

四、配方選擇

1、選擇依據

      根據零件的基體材質、油污種類、脫脂時所用的機械方式(浸漬、噴霧、回轉滾筒、超聲波)以及經濟因素等選擇化學脫脂劑組分。脫脂劑的使用壽命是決定成本的主要因素,壽命由長到短的順序是:置換型>乳化型>皂化型。

2、成分選擇

     脫脂劑由堿性組分和表面活性劑組成。堿性組分約占75%,其它還有清洗促進劑和緩蝕劑等。堿性組分:對于鋼鐵、NaOH、Na3PO4·12H2O是關鍵組分。NaOH粘度大,難以清洗,加入Na5P3O10(極好的軟化水作用,能絡合或螯合一些金屬離子,能在漂洗中防止沉淀和結垢。)可改善其沖洗性。Na3PO4·12H2O具有脫垢,螯合(軟化水)乳化作用。Na2CO3、Na2SiO3為堿式鹽,在水中生成OH-,是皂化劑和助洗劑。表面活性劑有非離子型和陰離子兩種。

五、開缸條件及配方

1、工藝范圍

主要成分

操作條件

工藝范圍(g/L)

溫度(℃)

時間(min)

NaOH

50~100

50~60

5~10

Na3PO4?12H2O

20~40

Na2CO3

30~40

Na2SiO3

5~10

表2-1  化學脫脂工藝范圍

2、開缸步驟

    向槽內注入1/2體積純水,在攪拌條件下加入各計算量組分,充分溶解,然后加純水至工作水位。

六、維護

    1、每天分析1次各組分含量或者總堿度。低于下限時,需調整至工藝范圍。必要時更換。補加時,先溶解后添加。

    2、隨時打撈漂浮物,以免造成二次污染。條件允許情況下,可以過濾槽液。

    3、槽液溫度較高,水分揮發快,作業前補足水位并將溫度控制在比較經濟的50~60℃。

    4、不定時采用虹吸方法清理槽底沉淀物


 
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