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鹼性脱脂劑

鎖定
鹼性脱脂 [1]  是電鍍預處理脱脂中最常用的工序,主要特點是脱脂劑無毒、價格便宜,脱脂效果比較好,且容易管理,設備也簡單,可以説採用鹼性脱脂既便宜又好管理,因此使用廣泛。其脱脂原理是藉助於溶液的皂化乳化作用,達到除去兩類油污的目的。所謂皂化,就是油脂與脱脂劑中的鹼起化學反應生成肥皂的過程。
中文名
鹼性脱脂劑
產品特性
滲透力強,乳化力強
特點二
屬中鹼性對金屬無腐蝕
化學組合
硅酸鈉是Na20和SiO2

鹼性脱脂劑產品特性

1、本劑滲透力強,乳化力強,能細粒化油脂及污垢,並能使之脱離金屬表面。
2、本劑屬中鹼性,對金屬無腐蝕,易用冷水洗滌。
3、本劑為白色粉狀物,性質穩定,耐熱性好,可長期保存,其水溶液亦如此。
使用方法
建議配比:5-10%,操作温度:常温,操作濃度(鹼度):20-50點,脱脂時間:10-20分鐘
1、若干工件表面油脂及污垢過多,粘度過高而不容易脱落時,可適當提高濃度,最高濃度不得超過20%。
2、脱脂時間視加工工件狀態和工作濃度、温度等因素而定,通常按上述情形即可。
3、脱脂後,須用清水(溢流狀態)清洗乾淨。

鹼性脱脂劑組成

是以鹼性清洗劑為主的水溶液,對動植物油脂通過皂化作用使之成為可溶於水的皂類。此皂為表面活性劑,對非極性的礦物油有乳化作用,使之“增溶”於水相中鹼性清洗劑的水溶液也可溶解汗跡等無機污物,故也能將其洗去。加入合成洗滌劑的清洗液。對油脂的清洗作用更有效。鹼性化學水溶液能清洗各種污物,在下一工序要求親水錶面時特別適用。它有較溶劑經濟、清洗液能用水洗淨。有不燃性,無毒性。一般的鹼性水溶液不如有機溶劑清洗快,而且需要加温,還要有機械攪拌,並需注意pH值高時對銅、鋁、鋅等金屬的腐蝕作用。
隨着技術的發展。出現了表面活性劑,它可以和鹼性水溶液一起使用。它既保存了鹼性脱脂劑方便廉價的優點,又能大大的提高脱脂效率,降低脱脂温度,與單純用表面活性劑相比,即降低了脱脂費用,又有很高的脱脂效果。因此,被廣泛的應用在前處理工藝上。鹼性脱脂劑也存在相關缺點:(1)需要漂洗;(2)鍍槽壽命短;(3)高能耗;(4)需要中和酸;(5)需要脱餘油處理;(6)需要後續處理。
(1)氫氧化鈉(NaOH):氫氧化鈉是強鹼,具有強的皂化反應。油脂(如硬脂酸酯)不溶於水,但經過皂化,它們以肥皂和甘油的形式溶入水中。這就是動、植物性油污脱脂的原理。
C3H5(C17H35COO)3+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3
(2)碳酸鈉(Na+C0+·nH2O): 可選用無水的或10水的鹽。兩者對皂化的影響都弱,但能起到緩慢潤濕和分散油脂的作用。碳酸鈉與酸氫鈉(Na2CO3·NaHC03·2H2O)複鹽具有與碳酸鈉相同的效果,而且它不損害基體金屬,對於非鐵金屬的清洗是安全的。
(3)硅酸鈉是Na20和SiO2的化學組合:
原硅酸鈉 (2Na20·SiO2·nH20) SiO2/Na20=0.5
倍半硅酸鈉 (1.5Na20·SiO2·nH20) Si02/Na20=0.667
硅酸鈉 (Na20·SiO2·nH20) SiO2/Na20=1.0
一級硅酸鈉 (Na20·2SiO2·nH20) SiO2/Na2O=2
二級硅酸鈉 (Na20·3SiO2·nH20) SiO2/Na20=3
使用硅酸鹽用於脱脂時要清洗乾淨,不能在金屬表面留有硅酸鹽,否則下步酸洗時會使硅膠凝膠吸附在工件表面上,難以除去,導致鍍層發霧並影響基體與鍍層的結合力。
(4)磷酸鈉
十二水磷酸鈉、偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉等常用在清洗中。磷酸鈉在滲透、潤濕等作用方面次子硅酸鈉,但與金屬的反應不強烈,它對鋁、鋅等的腐蝕不太嚴重,同時它也能對基體金屬起到緩蝕作用,並有使硬水軟化的作用。
(5)硬水軟化劑
軟化硬水添加劑,也就是我們常説的清洗助劑。眾所周知,動植物油脂在鹼液中水解後可以形成水溶性的長鏈脂肪酸鈉(鈉肥皂)。鈉皂雖然可溶於水,但在含Ca2+、Mg2+的硬水中則會形成不溶於水的長鏈脂肪酸鈣或鎂鹽(稱鈣皂或鎂皂)。此外,Ca2+、Mg2+還會與鹼性脱脂液中的C032-、0H-、PO43-、Si032-等形成不溶性的化合物。
這些不溶性的物質很容易附着在鍍件的表面,使鍍層出現毛刺、針孔、粗糙和結合力不良。在鹼性脱脂劑中必須加入能使水軟化的添加劑,也稱為軟化劑。都是一些可與Ca2+、Mg2+形成可溶性螯合物的螯合劑,可以抑制Ca2+、Mg2+和其他金屬離子形成沉澱物,能消除水不溶物結塊,使其變為懸浮體而分散到溶液中。

鹼性脱脂劑管理方法

鹼性脱脂劑濃度測定法

取工作液10ml,用酚酞作指示劑,用0.1N H2SO4 標準溶液滴定,使測定溶液由紅色剛變至無色時所消耗的0.1N H2SO4溶液毫升數即為工作液之遊離鹼度(點)。

鹼性脱脂劑濃度管理法

(以1噸槽液計)
a.使用脱脂劑時,濃度儘量保持在基準點範圍內,每補加3kg的脱脂劑可使鹼度升高1度。b.工作液使用時間過久或其中油分含量超過1%時,脱脂能力會降低,補加脱脂劑也無效,此時應廢棄更新,更新的時間通常由被處理的工件的狀態和含油污多少而定。
參考配方
異辛醇聚氧乙烯醚(JFC-6)
1-3%
滲透劑
椰油酸二乙醇酰胺(6501)
1-3%
表面活性劑
椰油酰胺丙基甜菜鹼(CAB-30)
1-2%
表面活性劑
醋酸鈉
3-5%
絡合劑
元明粉
1-3%
助劑
EDTA四鈉
1-2%
消泡劑
85-92%
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參考資料
  • 1.    李麗波 國紹文.表面與處理實用手冊:機械工業出版社,2014年2月:189