金屬表面脫脂清洗
金屬在存儲、搬運和加工過程中,表面不可避免地被外界的一些污染物所污染。這些污染物包括在工廠中為防銹、拉拔、機(jī)加工或成型過程中使用的機(jī)油、動物油、植物油,也包括一些潤滑油或蠟、碳灰、石墨灰、金屬屑、磨料、金屬氧化物、焊渣等。金屬脫脂清洗的目的是清除金屬表面的油脂、油污,為電鍍、涂裝及其它金屬防護(hù)處理提供潔凈的金屬表面。金屬脫脂清洗除了要考慮清洗質(zhì)量,同時還要考慮對工件表面狀態(tài)的影響,以及對后續(xù)工序的影響。
附著在金屬表面的油脂,根據(jù)它們與堿的反應(yīng)的特性可以分為兩類:可以與堿反應(yīng)生成肥皂的皂化油,如動物油和植物油等;不能與堿反應(yīng)生成肥皂的非皂化油,如凡士林,潤滑油,石蠟等礦物油。
1.1分類
脫脂的方法包括物理機(jī)械法、化學(xué)法兩類。物理機(jī)械法主要是:手工擦刷、噴砂、拋丸、火焰灼燒等?;瘜W(xué)法主要包括乳化清洗、溶劑清洗、水性清洗。
1.2乳化清洗
乳化液一般由有機(jī)溶劑、表面活性劑和水組成,其工作液一般為乳白色乳液。它利用有機(jī)溶劑溶解油脂,表面活性劑乳化油脂,因此,除油速度較快。乳化清洗一般總有一些殘留薄油膜,如果作為涂裝,還需用堿性清洗劑再洗一次,如果用于防銹目的時,可直接存放。
1.3溶劑清洗
溶劑法脫脂,一般是用非易燃的鹵代烴蒸汽法或乳化法。最常見的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽脫脂。蒸汽脫脂速度快,效率高,脫脂干凈徹底,對各類油及脂的去除效果都非常好。但是氯代鹵有一定的毒性,汽化溫度也較高,且新型水基低堿性清洗劑的出現(xiàn),溶劑蒸汽和乳液脫脂方法現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了,多見于電子行業(yè)等較小的零件的清洗。
1.4水性清洗
水性清洗劑根據(jù)它們的pH值進(jìn)行分類
表1 水性清洗劑的分類
分類 | pH值 | |
堿性清洗劑 | 弱堿性 | 9-10.5 |
中堿性 | 10.5-11.5 | |
高堿性 | >11.5 | |
中性清洗劑 | 6.5-9.5 | |
酸性清洗劑 | 1.0-5.5 |
1.4.1弱堿性清洗劑
弱堿性清洗劑主要由無機(jī)低堿性助劑、表面活性劑、消泡劑等組成。堿性低,一般pH值為9~11.5。對設(shè)備腐蝕較小,對工件表面狀態(tài)破壞小,可在低溫和中溫下使用,除油脂效率較高。特別在噴淋方式使用時,除油脂效果特別好。
1.4.2強(qiáng)堿性清洗劑
強(qiáng)堿液除油脂是一種傳統(tǒng)的有效方法。利用強(qiáng)堿對動植物油的皂化反應(yīng),形成溶于水的皂化物達(dá)到除油脂的目的。純粹的強(qiáng)堿液只能皂化除掉動植物油脂而不能除掉礦物油脂。因此人們通過在強(qiáng)堿液中加入表面活性劑,利用表面活性劑的乳化作用達(dá)到除礦物油的目的。強(qiáng)堿液除油脂的使用溫度都較高,通常>80℃。能耗大,對設(shè)備腐蝕性也大,并且材料成本并不算低,因此這種方法的應(yīng)用正逐步減少。
1.4.3中性清洗劑
堿性除油劑中的堿類物質(zhì)對金屬本身不可避免的產(chǎn)生影響,每種金屬在不同的pH值有不同的腐蝕率。所以,鋁件、鋅件等清洗時,必須考慮到它們在堿性條件下的腐蝕問題,一般宜用接近中性的清洗劑。
1.4.4酸性清洗劑清洗
酸性清洗劑除油脂是一種應(yīng)用非常廣泛的方法。它利用表面活性劑的乳化、潤濕、滲透原理,并借助于酸腐蝕金屬產(chǎn)生氫氣的機(jī)械剝離作用,達(dá)到除油脂的目的。酸性清洗劑可在低溫和中溫下使用。低溫一般只能除掉液態(tài)油,中溫就可除掉油和脂,一般只適合于浸泡處理方式。