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金属清洗与金属清洗剂
时间:2020-08-22 09:32:45 点击:次


王石平    张永奎

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金属清洗的作用是从金属表面清除去附着物。清洗金属不仅涉及清洗剂类型的选择,还包括清洗速度、清洗周期和工艺设备。这种清洗操作的方程式可表述为:工艺设备+工艺循环+清洗剂=单位时间清洗的洁净的工件数。

除尘与除油:金属加工或使用过程中会在金属表面残留许多附着物或者金属碎屑。金属清洗过程中遇到的各种附着物成分主要有:铁锈、焊接残留物、污渍、氧化物、微碳粒、油墨、机油、冲压油、指纹、抛光剂、金属碎屑、化合物、助焊剂、车间灰尘等。


这些附着物通常可分为三类。

①有机附着物:通常是金属成型或轧制过程中使用的润滑剂。润滑剂可能是石油或水溶性化合物混合产物,也有可能含有表面活性剂、动物油和石蜡。

②无机附着物:包括铁锈、高温和焊接产生的氧化皮、污渍、金属氧化物等。

③第三类附着物:包括车间灰尘、处理零件时的指纹、钎焊操作使用的助焊剂以及淬火作业过程中水中溶解物的干燥产物等。


一般来说,附着物清洗不是一个简单的反应,例如,动物油与苛性钠反应可以生成溶于水的肥皂,有些反应会更复杂一些。另一个重要的问题是附着物的附着时间延长会增加了清洗的难度,在金属表面长期老化的附着物会更难以清除。

 

金属清洗剂:到目前为止,能够清洗所有金属表面的所有附着物的通用性清洗剂并不存在,能够接近通用性清洗剂是卤代溶剂。目前商用的清洗剂主要分为以下几类:碱性清洗剂(从弱碱和到强碱)、中性清洗剂(pH 接近7。0)、酸性清洗剂(从弱酸和到强酸)、乳液型清洗剂、溶剂类清洗剂等。市场上的清洗剂的物理形态有粉末状、液态或凝胶状三类。在研制清洗剂时,不仅要考虑金属表面附着物的类型,还要考虑被清洗的基底金属。一般的要求是,清洗剂的在清除金属表面附着物时,不能对金属表面产生任何腐蚀或二次污染。例如,含有苛性钠的产品可以用于清洗黑色金属,但不适用于清洗铝合金、锌压铸件、镀锌坯料或黄铜。这种产品会腐蚀这些有色金属表面。因此,为要清洗的金属基底选择合适的清洗剂至关重要。

工业上使用的大部分商用清洗剂属于碱性清洗剂。由于环境因素和其他危害,许多溶剂型清洗剂正在逐步淘汰。酸性清洗剂通常用于清洗不锈钢合金、锻铝合金、铜和黄铜合金。碱性清洗剂通常用于清洗金属表面的各种金属成型润滑剂。

目前,由于环境限制,新的清洗剂配方的开发变得更加复杂。例如,对喷雾清洗剂的要求:产品必须在允许清洗时间内对大多数金属安全,不能含有磷酸盐、硅酸盐、螯合剂和亚硝酸盐;具有较低的COD/BOD;工作pH值在8到9之间。

一般情况下,研发清洗剂新配方时,首先要考虑的限制条件是:无铬酸盐、无氰化物、无磷酸盐、无硅酸盐、无泡沫、无螯合剂、无高闪点溶剂、无亚硝酸盐粉末或液体、无胺、低BOD、低COD、无乳化剂、无硼酸盐、pH值为7。0-9。0。从所给限制条件可以很容易地想到,未来的金属清洗剂产品必须对环境安全,而且在工作区使用也必须保证工作场所的相对安全。


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