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影響脫脂工藝的因素

日期:2013-02-18 來源:凱必特化工 點擊:


影響脫脂工藝的因素

脫脂也稱除油,金屬表面的油污是從材料的加工過程起至零件加工完成的各個環節中帶來的,在貯存運輸過程中為了防銹了油脂。金屬材料和零件在進一步做表面處理(如電鍍、涂飾、陽極氧化、鈍化等)前必須把表面的油污清洗干凈,否則會影響除銹、除氧化皮的質量,而且影響表面電鍍、涂裝層的質量。由于油污的來源廣、種類多,污染的程度相差很大,所以除油問題就很復雜。另外除油的對象也很多,有各種金屬材料,有由各種金屬制造的大小不同、形狀復雜程度不同的零部件,也有整體機器及設備(如機器清洗維修,食品設備的清潔消毒)等,這說明除油的工作復雜,影響面廣,在許多情況下要求清洗質量嚴格,甚至要達到國家或行業規定的標準。因此,必須給予足夠的重視。

一、脫脂影響因素

脫脂質量的好壞主要取決于脫脂溫度、脫脂時間、機械作用和脫脂劑四個因素。

1. 脫脂溫度

一般說來,溫度越高,脫脂越徹底。這是因為三方面的原因,第一,溫度使油污的物理性能發生變化,例如滴落點高的防銹脂,凡士林,固態石蠟等,在較低溫度下即使采用高濃度的堿液也難洗凈。但是,當提高油污的溫度,他們的黏度就降低,甚至形成液滴而利于除去。第二,促進化學反應的進行,一般的說,溫度每上升10度,化學反應速度提高一倍。第三,加速表面活性劑分子的運動,從而促進浸潤、乳化、分散等作用。隨著溫度的升高,溶液對污物的溶解能力也提高。但是,并不是所有場合都是溫度越高越好,各種脫脂劑有其適合的溫度范圍,在采用某些種類表面活性劑的脫脂液中,過高的溫度會使表面活性劑析出聚集如同油珠附著在表面上,造成磷化膜發花不均勻。

2. 脫脂時間

在脫脂操作中,必須保證有足夠的脫脂時間,壓力噴射脫脂時間一般為1.5~3分鐘,浸漬脫脂為3~5分鐘(視油污的種類和多少而定)。增加脫脂時間,即延長脫脂液與油污的接觸時間,從而提高脫脂效果。油污越多,脫脂時間就需越長。在流水線作業中,往往不允許采用太長的時間,因此一般先用噴射予脫脂1分鐘,再用浸漬脫脂3分鐘。

在脫脂中,借助于壓力噴射或攪拌等機械作用是非常有效的,因為,噴射時迫使新鮮的脫脂溶液與零件表面有良好的接觸,而且整個脫脂液含量均勻,有利于提高脫脂效果;噴射時依靠機械作用力促使脫脂劑滲透和破壞油膜,從而有效的迫使油污脫離零件表面;噴射時促使脫離零件的油污乳化和分散于脫脂溶液中,防止油污再吸附到洗凈的零件表面上。在中低溫脫脂中,機械作用尤為重要。一般的說,壓力噴射比浸漬脫脂速度快1倍以上。噴射壓力通常為(0.1~0.2)Mpa(用于壓力噴射的脫脂劑必須是低泡的,以免泡沫過多影響正常操作和脫脂液流失),浸漬脫脂也不能認為是靜止浸漬,必須裝備循環泵,使溶液不停的攪動,每小時的循環量約為槽液體積的5倍。

4. 脫脂劑對脫脂效果的影響

脫脂劑的組成和使用方法對脫脂效果有很大的影響。例如,含有表面活性劑的堿液脫脂比單獨的堿性物溶液脫脂效果好。對于滴落點高的固態或半固態油脂,用溶劑清洗比用其他脫脂效果有效。為了提高油污的乳化和分散能力,適當提高脫脂劑中表面活性劑的含量是有效的,不同的表面活性劑品種及不同的堿性物都使脫脂效果產生一定差異,良好的脫脂劑都是經過大量試驗,對其組分相互搭配比例進行反復篩選而確定的。對于含有表面活性劑的堿液脫脂劑,最有效的發揮洗凈作用是在表面活性劑的臨界膠束濃度的上限。使用過程中,脫脂劑會不斷的被消耗,使濃度降低,因此,必須定期的補加脫脂劑,以保持必要的濃度。脫脂劑的脫脂效果與濃度并不是直線上升的關系,因此對于脫脂質量要求很高的情況,不應當采取大幅度提高濃度的方法,而應該采用二次脫脂的辦法,倆個脫脂液可以是相同的,而且不必額外的提高濃度。

在實際使用中,必須考慮各方面因素,使各個因素都控制在最佳狀態下,使脫脂達到滿意的效果。

二、選用脫脂劑應注意的事項

在進行脫脂前,應考慮脫脂劑的選擇及以下幾個方面:

1. 被處理零件的材質

不同的金屬在堿液中有不同的腐蝕界限,因此,必須根據零件的材質選擇合適的PH值的脫脂劑。見下表:

各種金屬發生腐蝕的臨界PH值為: 2. 油污的種類及數量

要考慮零件上油污的化學性質(儲存時能否與周圍介質發生反應而影響脫脂,與脫脂液能否發生皂化反應),油污的物態(固體或液體,油污中固態塵粒含量),油污對底材的吸附性(分子極性)等情況,再選用合適的脫脂劑。例如動植物油是可皂化的,因而在較高溫度下用氫氧化鈉脫脂是有效的。礦物油不發生皂化反應,用氫氧化鈉脫脂就不合適了,應用乳化性能好的脫脂劑才能奏效。用一般的水基脫脂劑在低溫或中溫是很難洗凈半固態的防銹脂,這時用溶劑脫脂是很有效的。洗吸附性較強的防銹油比洗機械油困難,因此,應該選用更好的脫脂劑來清洗防銹油。

3. 脫脂劑的正確選擇

脫脂方法不同,對脫脂劑要求也不同。壓力噴射脫脂因機械作用力大,脫脂效果好,但由于是處在極易起泡的狀態下,因而選用低泡脫脂劑是必要的,浸漬脫脂的機械作用較弱,因此要選用脫脂性能更好的脫脂劑,適當的增加脫脂劑含量和延長脫脂時間。

4. 注意與下道工序的配合

下道工序是酸洗還是磷化,磷化前有沒有表面調整工序,都與脫脂劑的選用有關。因為不同的前處理與磷化配套,所得磷化膜的質量不同,品質也不同。酸洗和強堿脫脂的磷化結晶大且疏松。對于脫脂,如果下道工序是薄型磷化處理,要選用低堿度的帶表調處理的脫脂劑;如果有單獨的表調工序,則只考慮脫脂效果,堿度影響不大,不必多慮;如果下道工序是酸洗除銹,則不必選用帶表調的脫脂劑,而在磷化前單獨進行表調處理;如工序間隔較長,則選用水洗后生銹傾向較小的脫脂劑(如磷酸鹽類型的脫脂劑)或增加噴濕處理。對于油污較重或不易起清洗到位的表面,要采用手工預擦洗,他不僅是脫脂的要求,也能明顯的改善磷化質量,經預擦洗的磷化膜結晶細小、致密,而未經預擦洗的結晶則粗大的多。

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