金属表面的除油及其设备

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所属分类:电泳技术

金属表面的除油即用溶解、皂化、乳化的方法将工件表面的油脂、有机物等除去。通常采用溶剂除油、碱液除油和乳化剂除油。

1、溶剂除油  利用有机溶剂对油脂及有机污染物的溶解能力除去工件表面的油污。其特点是速度快,对植物油、矿物油均能溶解,一般不腐蚀工件,但是溶剂除油不彻底,易燃、有毒、成本较高。

除油用的溶剂要求溶解力强。不易着火,挥发较慢,毒性小、价格便宜,如汽油、煤油、松节油、甲苯、二甲苯、含氯有机溶剂、烯烃、酮类等。在生产中通常使用200*溶剂汽油。

含氯有机溶剂清洗力较强,不易燃,不易爆,其中三氯乙烯应用较广。采用含氯有机溶剂除油可以采用喷射法、浸渍法,或以溶剂蒸汽除油。

汽油、苯类、酮尖等有机溶剂均属易燃液体,其蒸气在空气中达到一定浓度和温度将会引起爆炸。因此生产过程中必须注意通风、防火、防爆。苯类对人体毒害不大,须要注意通风和个人防护,并应尽量避免使用。

2、碱液除油  借助碱和碱性盐,利用油脂皂化和乳化的作用去除工件表面的油污。特点是设备简单,成本低,但除油时间较长。

常用的碱和碱性盐有:氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等。

工件表面的动植物油污可与碱反应、皂化而被除掉,但矿物性油污如机床用润滑油等则不与碱发生反应,,因此必须在碱液中加入一些表面活性剂,以降低表面张力,如硅酸钠、乳化剂等。硅酸钠具有较强的乳化能力。对铝和其它金属工件有缓蚀保护作用,但不易被清洗除掉。如果清洗不净,残留的水玻璃(硅酸钠)在酸液中会形成不易除去的硅胶,影响磷化膜的生成,降低漆漠的附着力。

钢铁工件常用的碱液除油配方有以下几种:

(1)氢氧化钠   ( NaOH )     60~100g/L

磷酸三钠   (Na3PO4 )     20~35g/L

碳 酸 钠   (Na2CO3 )     20~45g/L

硅 酸 钠   (Na2SiO3)      10~15g/L

时    间    10~15min

温    度    80~90℃

(2)氢氧化钠   ( NaOH )        30g/L

磷酸三钠   (Na3PO4 )       15 g/L

碳 酸 钠    (Na2CO3 )      5 g/L

硅 酸 钠   (Na2SiO3)        15 g/L

时    间   15min左右

温    度    85~95℃

当工件表面油污严重时,可在碱液中加入适量的乳化剂、洗涤剂,如以下配方:

(3)氢氧化钠   ( NaOH )      20~30 g/L

磷酸三钠   (Na3PO4 )       70~80 g/L

硅 酸 钠   (Na2SiO3)       5~8   g/L

乳 化 剂    (OP—10)        20~30 g/L

时    间    10min

温    度     80~90℃

铝及铝合金工件除油配方:

(4)碳 酸 钠    (Na2CO3 )    15~20 g/L

磷酸三钠   (Na3PO4 )      15~20 g/L

乳 化 剂    613#            10~15 g/L

时    间     3~5min

温    度     60~70℃

(5)碳 酸 钠    (Na2CO3 )     40~60 g/L

磷酸三钠   (Na3PO4 )      45~60 g/L

硅 酸 钠   (Na2SiO3)      10~15 g/L

时    间    5~10min

温    度    60~70℃

提高碱液温度可以加速除油过程。因为温度较高时油脂变软,粘度降低,而碱性盐的水解性增强,同时也缩短了油脂皂化和乳化所需的时间。通常浸洗除油的工作温度应不低于80℃。此外施行搅拌也能提高除油效果。

在施行碱性除油后必须及时水洗。因为硅酸钠和氢氧化钠含量过高将会增加清洗难度。使用热水进行清洗的效果比较好。

碱液除油在生产中常采用浸渍法和喷射法,一般浸渍法应用较多。

碱液除油槽如图3—1所示。槽体为钢制,设有水蒸气加热管和自来水这以及排气装置。为了提高除油效率,可在槽底部通以压缩空气,对溶液进行搅拌。槽体材料一般采用4~10mm普通低碳钢。水蒸气加热管可用一般碳钢管材。压缩空气搅拌装置用钢管制作,每隔80~130mm钻一个直径为3mm的小孔。管子离开槽底和距离为25mm。

3、表面活性剂除油可以除去皂化的动植物油和少部分不能皂化的矿物油,但却无法去除石油产品中的许多衍生物。此时需要利用表面活性剂对各类油污的湿润渗透、乳化分散作用和增溶洗涤作用来除去工件表面的油污。

通常采用的表面活性剂为阴离子型和非离子型,如664、6501、6503、TK—10、三乙醇胺油酸皂以及十二边烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠、OP乳化剂等,配成2~4%的水剂。表面活性剂除油可采用浸渍法和喷射法。采用喷射法时须加入二甲基硅油、磷酸三丁酯或其它消泡剂。表面活性剂配成的水剂中加入少量亚硝酸钠、三乙醇胺等可增强缓蚀能力。

钢铁工件去油配方:

664清洗剂          0.5%

平平加清洗剂        0.3%

三乙醇胺            1.0%

油    酸            0.5%

聚乙二醇            0.2%

水                  余量

铝及铝合金除油配方:

平平加清洗剂         1~1.5%

时    间             5min

温    度             60~70℃

鉴别除油效果:一个最简单的方法是观察工件表面是否能被水充分润湿而形成一层连续的水膜。通常工件表面残留油污的地方不易沾水,因此水膜会在油污处断裂。