有機(jī)溶劑除油就是利用有機(jī)溶劑能溶解油脂的性質(zhì),把油污除去。只有表面沾污了用一般化學(xué)除油難以除去的,如黃油、凡士林、拋光膏結(jié)垢等才采用有機(jī)溶劑除油。有機(jī)溶劑除油的大缺點(diǎn)是:溶劑揮發(fā)后在表面上會(huì)留下一層極薄的油膜。所以有機(jī)溶劑除油只能作為預(yù)除油,隨后再用化學(xué)除油?! ?br />常用有機(jī)溶劑有三氯乙烯、四氯化碳、氟利昂、四氯乙烯、苯、二甲苯、溶劑油、丙酮等。
常用的還有汽油,因其價(jià)廉易得,毒性小,溶解力強(qiáng)而受到歡迎,但其缺點(diǎn)是易燃易爆、不可加溫。當(dāng)油污含量達(dá)到30%時(shí)應(yīng)予以更換?! ?br />有機(jī)溶劑除油常用浸洗法,適用于小零件;對(duì)大型設(shè)備表面可采用擦拭法。不燃性有機(jī)溶劑可使用專用除油設(shè)備,可進(jìn)行蒸氣除油或噴射除油。設(shè)備基本土是密封的,溶劑可蒸餾循環(huán)再生使用,增加了**可靠性,降低了成本。
三氯乙烯受紫外線照射會(huì)分解出劇毒的光氣和氯化氫。因此,應(yīng)避免日光直射和防止水分帶人槽內(nèi),好采用密閉裝置操作。
2、化學(xué)除油不銹鋼表面除油工藝
化學(xué)除油就是利用堿性化學(xué)物質(zhì)溶液除去不銹鋼表面上的油污,以達(dá)到清潔表面的作用。
(1)化學(xué)除油原理
a、皂化作用:動(dòng)物和植油油脂由于其分子結(jié)構(gòu)的原因可被堿所皂化。稱為可皂化油,生成可溶性的肥皂(化學(xué)結(jié)構(gòu)為脂肪酸鈉)和甘油(化學(xué)結(jié)構(gòu)為丙三醇)。皂化的化學(xué)方程通式可表示為:不銹鋼表面除油工藝
脂肪酸甘油醋斗+氫氧化鈉=脂肪酸鈉+甘油 (動(dòng)植物油) (肥皂)
b、乳化作用:非皂化油,如礦物油能與乳化劑乳化形成乳濁液(其體系屬于水包油),使其從金屬表面上脫落。
(2)化學(xué)除油溶液中的堿性化學(xué)品
a、氫氧化鈉(NaOH)。俗稱片堿或苛性鈉,有很強(qiáng)的皂化能力。對(duì)不拋光鋼表面也具有一定的氧化作用,吸附力很強(qiáng),不易用水洗凈。
b.碳酸鈉(Na2CO3 )。屬堿式鹽,水解能釋放出少量的堿,故水溶液呈堿性,0.5%的水溶液pH值為11.83。是表面活性劑的極好載體,其本身具有一定的去污能力,俗名純堿,但水洗性不是很好。
c.磷酸三鈉(Na3PO4·12H2O)。水溶液呈堿性,0.5%水溶液的pH值為11.8。對(duì)污物有分散和潤濕作用,具有較好的表面活性作用.對(duì)皮膚刺激小,是手工擦拭時(shí)清潔劑,且水洗性極好。
d.硅酸鈉(Na2SiO3)。俗稱水玻璃和泡花堿。其濕潤、乳化、抗絮凝作用均佳,價(jià)格低廉。除油后要將硅酸鈉徹底洗凈,否則在酸洗時(shí)形成硅膠,影響后續(xù)加工。
e.焦磷酸鈉(Na4P2O7·2H2O)。水溶液呈堿性,0.5%水溶液的pH值為10.1,表面活性好,水洗性好,有鰲合作用。防止金屬溶人后生成不溶性硬水皂膜。
(3)表面活化劑不銹鋼表面除油工藝
表面活性劑是強(qiáng)的乳化劑,能加速除油過程。常用的有下列幾種。
a. 十二烷基硫酸鈉。有良好的濕潤作用,但有很強(qiáng)的起泡作用,因此使用濃度不可過高,一般為0.5-1g/L,屬于陰離子型表面活性劑,水洗性良好?! ?br />b.OP-10乳化劑。具有良好的潤濕作用和乳化作用,除油效果很好,但水洗不好,必須在除油后加強(qiáng)清洗。因此使用濃度不宜過高,一般采取3一5g/L?! ?br />c. TX-10(聚氧乙烯辛烷基酚醚)。有良好的潤濕作用和乳化作用,能耐熱濃硫酸的氧化作用.可與濃硫酸配合作酸性除油用。使用前先用熱水稀釋成30%(體積比)使用,常用量為稀釋液3-5ml/L。屬非離子型表面活性劑?! ?br />d.6501(十二烷基二乙醇酞胺)、6503(十二烷基二乙醇酞胺磷酸醋)和三乙醇胺油酸皂。都是較新型乳化劑,對(duì)礦物油有極好的除去效果,水洗性良好,不會(huì)被硬水中的鈣、鎂離子沉淀,其使用量可以大些。
(5)影響除油效果的因素
a.溫度。一般除油溫度控制在70-90℃,溫度對(duì)除油質(zhì)量和速度有密切關(guān)系。溫度愈高,油脂易軟化,流動(dòng)性增大,皂化作用增強(qiáng),溶對(duì)流增強(qiáng),乳化作用加強(qiáng),因而除油速度愈快。
b.熱水清洗。化學(xué)除油后,表面宜用60℃熱水清洗,將皂化生成的肥皂洗去,以附著表面的多余乳化劑洗去,以免黏附于表面上不利于后續(xù)處理。
c.攪動(dòng)溶液或翻動(dòng)零件,經(jīng)常更新不銹鋼表面的乳化液層可加速乳化后油滴分散到溶液中的速度,能顯著提高除油效果口
d.超聲波強(qiáng)化除油,使用頻率在16kHz以上的高頻聲波,即超聲波向除油溶液發(fā)射時(shí),反復(fù)產(chǎn)生減壓與增壓的作用,在減壓時(shí)溶液界面瞬時(shí)出現(xiàn)真空空穴,在增壓時(shí)溶液中出現(xiàn)沖擊波,使表面油污膜完整性被破壞,并出現(xiàn)空洞現(xiàn)象,形成劇烈的攪拌作用。超聲波是直線傳播,但反射減弱。超聲波通過超聲發(fā)生裝置中的振子發(fā)射到表面上效果佳。超聲波還可用于有機(jī)溶劑除油、電化學(xué)除油及酸洗。以提高效率
e.更新溶液。除油溶液在使用過程中由于油污的進(jìn)人越來越臟,除了開始可補(bǔ)充1~2次原料外,根據(jù)除油速度變慢和除油質(zhì)量變壞,應(yīng)把除油溶液更新重配。
3、電化學(xué)除油
電化學(xué)除油又稱電解除油,是在直流電作用下,在堿性除油溶液中將不銹鋼表面作為陰極或陽極進(jìn)行電解,從而除去油污?! ?br />(1)電化學(xué)除油機(jī)理
電化學(xué)除油時(shí),除了有化學(xué)除油的皂化作用和乳化作用外,還在電流作用下。使水分子分解.在表面上析出氣泡,隨著氣泡的增大,將油膜撕裂脫離表面呈小油滴狀進(jìn)入溶液中。產(chǎn)生的氣體對(duì)溶液起攪拌作用.加速了除油的速度。因此,電化學(xué)除油所需的電流較大.一般在5-10A/dm2。
不銹鋼表面處于陰極時(shí),由于水的電解析出氫氣,反應(yīng)式如下:
2H2O+2e=H2↑+2OH-
析出的氫氣泡體積小數(shù)量多,擦刷作用大。不銹鋼表面除油工藝
不銹鋼表面處于陽極時(shí),析出的是氧化,反應(yīng)式如下:不銹鋼表面除油工藝
2OH--2e=1/2O2↑+H2O
析出的氧氣只有氫氣體積的一半,由于數(shù)量少,陽極除油效率不如陰極除油大。
(2)陰極除油和陽極除油的比較
陰極電解除油 陽極電解除油
1.產(chǎn)生氫氣多,除油速度快 1.產(chǎn)生氧氣少,除油速度慢
2.氫有還原能力,能除去氧化物 2.氧有氧化能力,能分解有機(jī)物
3.不腐蝕基體 3.能除去表面膜及殘?jiān) ?br />4.活化表面 4.鈍化表面
5.基體易滲氫,造成氫脆 5.不發(fā)生氫脆
6.溶液中無機(jī)雜質(zhì)會(huì)在表面上析出, 6.有使沉渣擠解的作用在溶液中含有
呈黑灰沉淀 氯離子時(shí)基體表面易受腐蝕
(3)影響電化學(xué)除油的因素 不銹鋼表面除油工藝
a.溫度。溫度愈高,電解液導(dǎo)電性愈強(qiáng),除油效率愈高,但一般宜在70-80℃即可?! ?br />b.電流密度。電流密度愈大,產(chǎn)生的氣體愈多,除油效率愈高。但一般宜在5-15A/dm2之間即可。
c.時(shí)間。分陰極時(shí)間和陽極時(shí)間,陰極時(shí)間長易除去油,但易滲氫,且易有金屬雜質(zhì)析出,故一般宜在1-2min內(nèi)。陽極時(shí)間長,雖有除去表面在陰極時(shí)析出沉渣的作用,但同時(shí)有氧化作用,時(shí)間過長,特別是有氯離子存在下易使表面發(fā)生點(diǎn)腐蝕,故一般陽極時(shí)間以0.5min為宜。溶液中沒有氯離子存在時(shí),也可在專用陽極除油溶液中進(jìn)行5-10min。為了取得佳效果,可采用陰極和陽極的聯(lián)合除油,要采用反向雙擲電閘,即先在陰極除油1-2min,后在陽極除油0.5-lmin??梢詼p輕滲氫和氧化作用。
d.乳化劑。在電解除油中,有機(jī)表面活性劑的乳化作用已降至次要地位。乳化劑往往有很強(qiáng)的發(fā)泡作用,為了避免在液面上電解時(shí)覆蓋大量含有氫氣和氧氣的泡沫(這些泡沫在電極上產(chǎn)生火花時(shí)會(huì)引起爆鳴),必須控制有機(jī)表面活性劑的用量在1一2g/L之內(nèi)。不銹鋼表面除油工藝
e.對(duì)極。與不銹鋼零件在除油時(shí)相對(duì)應(yīng)的電極可采用不銹鋼板或低碳鋼板。對(duì)極面積要比不銹鋼零件面積大些,主要起導(dǎo)電作用。不銹鋼表面除油工藝