碱性除油的配方研究化学除油的几方面探讨

表面处理在线

2023-06-29 10:08

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一、化学除油的原理
1)皂化作用
皂化反应是皂化油与除油液中的碱性物质发生化学反应而生成肥皂和甘油的过程。当把带有油污的制品放入碱性除油溶液时，由于发生上述皂化反应而使油污除去。
2)乳化作用
矿物油或其他不可皂化油是不能用碱皂化的，但它们在表面活性剂的作用下能被乳化而形成乳浊液而除去。乳化是使两种互不相溶液体中的一种呈极细小的液滴分散在另一种液体中形成乳浊液的过程，具有乳化作用的表面活性物质称为乳化剂。在化学除油中可采用阴离子型或非离子型表面活性剂，如硅酸钠、硬脂酸钠、OP乳化剂等。
在除油过程中，首先是乳化剂吸附在油与溶液的分界面上，其中亲油基与零件表面的油发生亲和作用;而亲水基则与除油水溶液亲和。在乳化剂的作用下，油污对零件表面的附着力逐渐减弱，在流体动力因素共同作用下，油污逐渐从金属零件表面脱离，而呈细小的液滴分散在除油液中，变成乳浊液，达到除去零件表面油污的作用。加热和搅拌除油溶液都会加速油污进入溶液，因而可加大除油的速度，提高除油的效果，故在化学除油时，一般采用较高的温度和搅拌措施，也可用超声波来加速除油过程。
3)分散作用
表面活性剂是除油剂的最核心成分，早期的除油剂是以乳化剂的乳化作用为主，如脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)系列、烷基酚聚氧乙烯醚(TX、NP)，脂肪醇烷基磺酸钠RSAS80系列等。过多的使用乳化剂会将脱落的油脂乳化增溶于工作液中，导致工作液除油能力逐渐下降，需要频繁更换工作液。
但是随着表面活性剂价格的上升，越来越要求降低表面活性剂的使用量，提高除油的速率，这就要求除油剂具有很好的分散和抗二次沉积性能，将脱落的油脂从金属表面剥离，在溶液中不乳化、不皂化，只是漂浮在溶液表面，保持槽液的清澈与持续的除油能力。

另一方面，适合除油的表面活性剂一般为非离子类型的产品，非离子产品普遍价位较高，为了降低除油剂成本，阴离子的产品也会出现在除油剂的配方中，特别是同时具有非离子性质的阴离子型表面活性剂脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)，具有优异的“分散卷离”特点，有助于油脂的非乳化式剥离去除

二、化学除油的工艺条件
化学除油液的主要成分包括氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠等碱或碱性盐，此外，通常还包括EDTA、柠檬酸钠等金属螯合剂和各种乳化剂等有机添加剂。通常碱性除油液均含有两种或两种以上的碱或碱性盐。氢氧化钠和碳酸钠是两种价格便宜的强碱性物质。磷酸钠和焦磷酸钠等磷酸盐既是碱的来源，又起着螯合钙、镁等金属离子软化硬水，并缓冲溶液pH值的作用，硅酸盐形成的胶体膜可保护铝、锌等两性金属不受腐蚀。有机添加剂起辅助乳化和分散油污的作用。
化学除油液的配方要根据基体材料的不同性质以及除油要求的不同而选择。
除油除蜡液:本品是采用多种优质活性剂、乳化剂、络合剂、清洗助剂等合成的清洗液，具有极好的乳化、润湿、增溶、清洗能力。
产品用途
清洗各类金属表面的油脂、机械油、抛光皂、研磨膏等。
产品特点
对机械油、抛光皂、研磨膏、凡士林、润滑油(脂)、防锈油等均有优异的清洗能力，近于中性，无副作用。
理化指标
状态：棕红色透明液体 PH值：>7 比重：1.2
使用方法
用滚筒、超声波清洗机清洗，按1：20的比例加入热水(温度在70-90度)中，超声波清洗3分钟左右。
注意事项
1、本品在中高温下，乳化、清洗能力更强，所以用热水或加热清洗效果更好。
2、本品如出现浑浊、沉淀，不影响清洗效果，摇匀或搅匀后使用。
3、勿入眼口，密封保存，长期有效。

三、碱性除油剂的组成成分
除油剂一般由助洗剂和表面活性剂两部分组成。
助洗剂在除油剂中比例最大, 但对矿物油不起决定作用, 起主要作用的是表面活性剂。
表面活性剂
表面活性剂为选择主要考虑其对油污的吸附性、渗透性、润湿性、乳化性、分散性等,并根据其物性与低混下去污力的关系来确定。通常一种表面活性剂不能同时具备上述性能, 故要根据表面活性剂的实测结果,选择多种活性剂复配,以达到所需的物性和去污效果。对于直链表面活性剂( 如RCOONa、ROSO3Na、RSO3Na等) ,其表面活性随碳链增加而提高,憎水基在C8~C12:表现出较好的润湿作用,C12~C16表现出较好的去污作用,C18以上水溶性差,憎水基在烷苯的邻位时,渗透力较大,对位时, 增溶作用大。亲水基位置在憎水基末端, 比靠近中间的乳化增溶作用好,宜作乳化剂、洗涤剂;亲水基在靠近憎水基中间的比在末端的渗透力要好,宜作润湿剂、渗透剂。亲水基与憎水基在苯环上位置分别呈邻、间和对位时，其润湿性依次变差。
有支链憎水基的表面活性剂比不带支链的渗透力好,但由于支链憎水基的空间位置,在界面吸附层的排列不如直链那么紧密,而影响去污力。非离子表面活性剂憎水基与亲水基的平衡也应考虑,如C10~C18的聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯链需占分子重量的2/3以上，水溶性才好, 但聚氧乙烯链过大,会降低界面吸附和去污性能，一般，聚氧乙烯醚类分子量大, 泡沫小,而渗透方差。根据相似相溶原理, 表面活性剂中憎水基与被作用的基因越相似,则它们间的亲合力愈好。如乳化矿物油时, 以脂肪族或带有脂坊链芳香族的憎水基的表面活性剂为宜。
非离子表面活性剂在酸、碱介质中比较稳定,与其他类型表面活性剂相溶性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,乳化油脂的能力强,还有良好的润滑和分散性能。它在金属表面不发生吸附,清洗性好,残留液少。壬基酚类聚氧乙烯醚非离子表面活性剂具有良好的润湿和乳化增溶作用。阴离子表面活性剂的带电基团易吸附在金属表面, 也可以吸附在污垢的表面,使带有相同电荷的基团互相排斥, 导致粘附降低, 有利于污垢的去除。
四、五种碱性清洗剂的配方
配方1
脱脂清洗剂
碱金属氢氧化物 80.0 - 160. Og 肼 20.0 - lOO.Og 甘氨酸 40.0 -lOO.Og
硫脲、硫代硫酸钠或硫化钠 0.2 -l.Og 特里龙B10-50 10.0 -50.Og 水加至1 000. OmL
描述甘氨酸和硫脲、硫代硫酸钠可加速浸蚀进程，碱金属氢氧化物可增大清洗液的碱性，在浸蚀的同时起脱脂作用。
配方2
适于浸渍法的碱性清洗液

氢氧化钠 20g

碳酸钠 18g

三聚磷酸钠 20g 无水偏硅酸钠 30g 树脂酸钠 5g
烷基芳基磺酸钠 5g 烷基芳基聚醇醚 2g
描述温度为70 - IOOC，清洗时间为3?5min，浓度为25?50g/L。冷水洗温度为常温，时间为0. 25?0.5min;热水洗温度为70?90C，时间为2min;热空气干燥温度为70 - 104qC，时间为1-3min。

配方3
金属表面净洗剂
乙二胺四醋酸二钠 0.5%一2.5% 丙酮或乙醇 16.0%-10一32. 0% 氨水 0.5% -5.0%
化学清洗增效剂 0.1%一0.5% 水加至lOO%
描述本配方是金属表面净洗剂。
配方4
金属表面清洗剂
偏硅酸钠 2. 50% -3.00% 碳酸钠 0. 80% -1.00%
C10-16合成脂肪酸单乙醇酰胺聚氧乙烯醚 0.15%-0.20% Cl0 - 16合成脂肪醇聚氧乙烯醚 0.20% -0. 30% 水加至100%
描述本配方适用于金属表面的清洗。
配方5
各类油污清洗剂
1.0份磷酸钠(工业用) 0.2份碳酸钠(工业用) 0.2份水 100.0份
描述本配方适用于清洗各类油污。

关键词：除油、碱性除油

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