除油脫脂

金屬工件在進行磷化處理之前，首先要除去工件表面的油 脂、污物和銹。

工件表面的油污含動植物油和礦物油，動植物油又稱為可 皂化油，用熱的堿液就可以進行皂化并除去，而礦物油（工件 上的防銹及拉延油等）不能進行皂化，只能靠清洗液的機械沖 刷及清洗液中的表面活性劑（乳化劑）乳化并分散到清洗液 中。因此良好的金屬清洗劑包含堿性物質(zhì)及表面活性劑。堿 性物質(zhì)又包括強堿型和弱堿型，清洗劑中采用了強堿型物質(zhì)，

雖然對脫脂具有較好的效果，但在金屬表面上會產(chǎn)生鈍化，而 使下一步磷化處理難于進行，磷化前必須用表面調(diào)整劑進行表 調(diào)。對含鋁、鋅的工件，建議不要采用強堿型清洗劑。

除油后的工件如果表面有銹，要進行除銹。少量的銹可在 除油之前用砂紙打磨除去，大量的銹必須采用酸洗除去。酸洗 劑一般采用無機酸，如鹽酸、硫酸、磷酸加緩蝕劑配制，加一 些非離子型表面活性劑可配成除油酸洗二合一工作液。如采用 鹽酸或硫酸酸洗除銹，經(jīng)水洗、中和，磷化之前必須進行表面 調(diào)整，采用磷酸則可不需表調(diào)。

除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污，包括機 械法、化學法兩類。機械法主要是：手工擦刷、噴砂拋丸、火 焰灼燒等；化學法主要是：溶劑清洗、酸性清洗劑清洗、強堿 液清洗、低堿性清洗劑清洗、溶劑乳化清洗等。以下重點介紹 化學法除油工藝。

1.強堿液清洗

強堿液除油脂是一種傳統(tǒng)的有效方法。它是利用強堿對動 植物油的皂化反應，形成溶于水的皂化物，達到除油脂的目 的。純粹的強堿液只能皂化除掉動植物油脂而不能除掉礦物油 脂。因此人們通過在強堿液中加人表面活性劑，一般是磺酸類 陰離子表面活性劑，利用表面活性劑的乳化作用達到除礦物油 的目的。強堿液除油脂的使用溫度都較髙，通常大于80°C。 常用強堿液清洗配方與工藝如下：

氫氧化鈉    5%?10%

硅酸鈉    2%?8%

磷酸鈉（或碳酸鈉）    1%?10%

表面活性劑（磺酸類）    2%?5%

處理溫度    >80攝氏度

處理時間    5 ?20min

處理方式    浸泡、噴淋均可

強堿液除油脂需要較高溫度，能耗大，對設(shè)備腐蝕性也大， 并且材料成本并不算低，因此這種方法的應用正逐步減少。

2.溶劑乳化清洗

乳化液一般由有機溶劑、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。

3.低堿性清洗液清洗

低堿性清洗液是當前應用最為廣泛的一類除油脂劑。它的 堿性低，一般pH值為9?12，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，除油脂效率較髙，特別 在噴淋方式使用時，除油脂效果特別好。

低堿性清洗劑主要由無機低堿性助劑、表面活性劑、消泡 劑等組成。無機型助劑主要是硅酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、 碳酸鈉等。其作用是提供一定的堿度，有分散懸浮作用，可防 止脫下來的油脂重新吸附在工件表面。表面活性劑主要采用非 離子型與陰離子型，一般是聚氯乙烯類和磺酸鹽型，它在除油 脂過程中起主要的作用。在有特殊要求時還需要加入一些其他 添加物，如噴淋時需要加入消泡劑，有時還加入表面調(diào)整劑， 有脫脂、表調(diào)雙重功能。低堿性清洗劑已有很多商業(yè)化產(chǎn)品。 一般常用的低堿性清洗液配方及工藝如下：

項目    浸泡型    噴淋型

三聚磷酸鈉    4?10g/L    4?10g./L

娃酸鈉    0?10g/L    0?10g/L

碳酸鈉    4?10g/L    4?10g/L

表面活性劑    5?20g/L    1?3g/L

消泡劑    0    0.5?3.0g/L

表面調(diào)整劑    0?3g/L    0?3g/L

游離堿度    5?20點    5?15點

處理溫度    常溫至8(TC    40?70eC

處理時間    5?20min    1. 5?3. Omin

4.表面活性劑清洗

堿液除油可以除去皂化的動植物油和少部分不能皂化的礦 物油，但卻無法除去石油產(chǎn)品中的許多衍生物。此時需要利用 表面活性劑對各類油污的潤濕滲透、乳化分散作用和增溶洗滌 作用來除去工件表面的油污。

鋼鐵工件除油配方：

6501清洗劑    0.5%

平平加清洗劑    0.3%

三乙醇胺    1.0%

油酸    0.5%

聚乙二醇    0.2%

水    余量

浸泡型清洗劑主要應注意的是表面活性劑的濁點問題，當 處理溫度高于濁點時，表面活性劑析出上浮，使之失去脫脂能 力，一般加入陰離子型表面活性劑即可解決。噴淋型清洗劑應 加入足夠的消泡劑，在噴淋時不產(chǎn)生泡沫尤為重要。

鋁件、鋅件清洗時，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。

鋁及鋁合金除油配方：

平平加清洗劑    1%?1.5%

水    余量

除油時間5min,溫度60?70eC。

5.溶劑清洗

溶劑法除油脂，一般是用有機溶劑清洗或是非易燃的鹵代 烴蒸氣清洗。最常見的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯 蒸氣除油脂。蒸氣脫脂速度快，效率高，脫脂干凈徹底，對各 類油脂的去除效果都非常好。在氯代烴中，不管是浸泡還是蒸 氣法效果都很好。由于溶劑的危險性以及氯代鹵都有一定的毒 性，汽化溫度也較高，再者由于新型水基低堿性清洗劑的出 現(xiàn)，溶劑法以及溶劑蒸氣方法現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了。

6.酸性清洗劑清洗

酸性清洗劑除油脂是一種應用非常廣泛的方法。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 氫氣的機械剝離作用，達到除油脂的目的。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 脂，一般只適合于浸泡處理方式。酸性清洗劑主要由表面活性 劑（如聚氧乙烯酚醚類非離子型、陰離子磺酸鈉型）、普通無 機酸、緩蝕劑三大部分組成。由于它兼?zhèn)涑P與除油脂雙重功 能，人們習慣稱之為“二合一”處理液。

常見的酸性清洗劑配方及工藝參數(shù)見表4-1。

鹽酸、硫酸的清洗劑應用最為廣泛，成本低，效率較高， 但酸洗殘留的cr、sor對工件的后腐蝕危害很大。而磷酸沒 有腐蝕物殘留的隱患，但磷酸成本較高，清洗效率低呰。

對于鋅件一般不采用酸性清洗劑清洗，因為鋅件在酸中的 腐蝕極快。

除油質(zhì)量檢查方法主要是依據(jù)國家標準GB/T 13312— 1991《鋼鐵件涂裝前除油程度檢驗方法（驗油試紙法）》。

在生產(chǎn)中還有一些簡便、快速、實用的評價方法，在涂裝 行業(yè)用得最普通的是水膜法，通過觀察水膜連續(xù)破裂情況，判 定除油情況。通常工件表面殘留油污的地方不易沾水，因此水 膜會在油污處斷裂。