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【新泊地技术】看完这个,金属表面强碱清洗不是难题?

新泊地 2018-12-20 21:18:46



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导语

  碱液除油主要是依靠碱与油污的皂化反应,在碱性介质中皂化或乳化作用来达到清除油污的目的。但是很多人并不清楚如何选择?如何使用?希望这篇文章能为您指点一二!




常用的清洗碱液组成


概述

碱液能使动、植物油起皂化反应,但汽车上的油污以不可皂化的矿物油为多,这类油在碱液中不易溶解,但可借助于硅酸钠、多聚磷酸盐等的表面活性作用,使非皂化油形成乳化液而除去。碱液除油一般适用于不受碱液腐蚀的金属,如钢铁、铸铜、铜等。在铝金属上除油时,为防止氢氧化钠对铝的腐蚀,一般采用易水解的碱盐,如碳酸钠、硅酸钠。碱洗后热水洗,然后冷水洗。常用清洗碱液组成如下。



乳化剂


主要起到降低油和水的表面张力,达到乳化作用。



碱性物质


有氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠等。氢氧化钠起到皂化作用,碳酸钠起到调节pH值作用,硅酸钠起到润湿和乳化作用。



磷酸三钠


主要起到软化水的作用,它可与硬水中的钙镁盐反应生成不溶解的磷酸钙盐和镁盐,在溶液静置后沉在底部。



其他


水、肥皂及少量重铬酸钾或亚硝酸钠(可防止金属除油后生锈)。







各种因素对碱液的影响


常用的碱有NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、磷酸盐等。



碱液中的碱怎么选择


NaOH


NaOH是强碱,皂化能力较强,但润湿作用和乳化作用很差,水洗性也差,对有色金属有腐蚀性,适用于黑色金属。



Na2CO3


Na2CO3水解显碱性,有缓冲作用,易润湿金属,对硬水有软化作用,但皂化力弱.水洗性差,可用于黑色金属和有色金属。



Na2SiO3


Na2SiO3水解力强,水解后提供的碱性略低于NaOH,远强于Na2CO3,皂化力强,同时水解生成的胶体对污物分散性好,与表面活性剂配合使用时,是所有强碱中最佳的润湿剂、乳化剂和抗絮凝剂,是碱液清洗中去污力强、作用全面的组分,广泛用于有色金属和黑色金属清洗,但硅酸易沉于金属表面,不易清洗,影响到以后的磷化质量。



磷酸盐


磷酸盐有Na3PO4、焦磷酸钠、三聚磷酸钠等,其作用机理类似于硅酸盐,但含磷废水难处理,所以目前在清洗液中使用受到限制。



碱液中的PH如何选择


碱性溶液的除油能力随pH值的升高而增强,使用的碱液浓度与施工工艺也有关联,比如,采用浸渍法,溶液浓度控制在3%~6%;采用喷淋法时,溶液浓度可控制在0.5%~3%。


但去油用碱的浓度不宜过高,因为碱的浓度过高,皂类的溶解度和乳化液的稳定性下降,对有色金属易产生腐蚀。


碱性过强,对磷化膜质量有较大的影响,尤其对常(低)温磷化影响更大。


因为高温强碱对钢铁表面有侵蚀和钝化作用,在钢铁表面形成氧化膜和氢氧化物,导致成膜时晶核的生长速度小于晶粒长大的速度,从而在数目不多的活性点上晶粒长得粗大,降低磷化质量和涂层的防护性能。而且脱脂液碱性强,清洗效果不佳。所以对常(低)温磷化应选用中低温弱碱性脱脂剂。




 




碱液温度如何选择


 温度对除油速度也有影响,一般来讲温度高能加快除油速度,但温度太高会使表面活性剂分解,反而影响除油效果。



碱液配方和工艺的选择


 碱性溶液除油一般在钢铁槽中进行,温度为50~100℃之间,除油次数取决于产量和油污程度,一般为1~2次,对于大批量的零件可采用压力喷射的施工工艺。


        对于不同的金属,不同的处理工艺应选择不同的碱液配方。实际上,单一碱液清洗的配方和工艺工业上很少单独使用,而是采用多组分混合液,如碱类、表面活性剂和多种螯合剂等多种助剂混合组成,通常称这种清洗剂为复合碱性清洗剂。


因为复合清洗剂能发挥各种洗净剂特性,显著提高洗净效率,尤其是添加少量的表面活性剂后,能成倍的提高洗净效率。碱溶液的表面张力非常大,添加表面活性剂可改善渗透性。


碱液清洗剂配方可根据清洗的油污种类、被清洗物的材质、清洗方式等因素确定适用于钢铁的常用除油液配方。



钢铁上常用除油碱液配方及工作条件

工件材质

成分

含量/(g/L)

温度/℃

时间/min

备注

钢铁

NaOH

Na3PO4

Na2CO3

Na2SiO3

50-100

10-35

10-40

10-30

80-90

12-15

PH11-14

钢铁与有色金属

Na2SiO3

Na3PO4

OP-10

3.5-5

3.5-5

0.2-0.5

60-65

1-5

PH10-11.5




总结

  • 简单地鉴别油污去除效果,可视工件表面的亲水情况,当金属表面完全无油时,表面有一层连续的水膜存在,反之则有水聚集成滴。

  • 碱液去油成本低,介质无毒,不燃不爆,生产效率高,去油彻底,操作简单,因此碱液去油是除油处理采用的主要方法。但碱液去油一般需加热至45℃以上,能耗大而且不适于常(低)温磷化要求。

  •  对要求高度光亮及不影响精密度的器材,不宜采用碱液清洗法,如采用此法,清洗完毕后,必须彻底用水把碱液冲洗干净,必要时可进行中和洗涤,以免影响涂膜对金属的附着力。




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