專利名稱：：一種金屬除油清洗劑及其除油方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及對(duì)金屬表面進(jìn)行電鍍、磷化、噴塑、噴漆等工序之前，對(duì)其表面進(jìn)行前處理的清洗劑及其方法。
背景技術(shù)：
：在生產(chǎn)和工業(yè)加工的各個(gè)領(lǐng)域都需要清洗除油工序，如金屬、玻璃、搪瓷、塑料和涂料等表面都需要清洗。各種被清洗的表面的性質(zhì)很不相同，但清洗的目的是一致的，都是除去油脂、有機(jī)殘留物和顏料污垢及其覆蓋層和氧化物質(zhì)，利用堿溶液對(duì)油脂的皂化作用，以去除皂化類油脂；利用表面活性劑的乳化作用，以去除非皂化類油脂。所有的植物油和動(dòng)物油脂都屬于皂化類油脂，所有的碳?xì)浠衔锏幕旌衔锼M成的礦物油，如汽油、凡士林、石tff、各種潤(rùn)滑油等，都是非皂化類油脂。金屬表面除油效果的好壞，決定金屬在電鍍、噴漆等涂裝層的質(zhì)量好壞，是金屬表面處理中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。目前，工業(yè)上通常使用的是堿性除油工藝，多以氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉作為除油清洗劑。而這些除油清洗劑的除油速度很慢，一般需要將金屬放在除油清洗劑溶液中浸泡很長(zhǎng)時(shí)間——通常大于5min,并且還需較高的溫度。因此，效率很低，清洗除油效果不佳，成本很高，影響后續(xù)的表面加工質(zhì)量。另外，由于乳化的原因，現(xiàn)有除油清洗劑的使用周期也較短。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一目的是提供一種能夠在較短的時(shí)間內(nèi)將金屬表面上的油污除去、且使用周期長(zhǎng)的金屬除油清洗劑。本發(fā)明的第二目的是提供一種對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法。為實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的，提供這樣一種金屬除油清洗劑。與現(xiàn)有技術(shù)相同的方面是，該清洗劑包括有氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉。其改進(jìn)之處是，該清洗劑分為前處理液和除油粉兩部分其前處理液的組分是氫氧化鈉3100g/L,磷酸鈉3050g/L，碳酸鈉2540g/L，焦磷酸鈉1015g/L，硅酸鈉510g/L,三聚磷酸鈉5g/L，硫酸鈉lg/L，EDTA二鈉lg/L,平平加(0-15)有35g/L,0P-10有23g/L，JFC5g/L,十二烷基硫酸鈉10g/L，助洗劑20mL,其余為水；其除油粉的組分是:氫氧化鈉25250g/kg，磷酸鈉300320g/kg，碳酸鈉210300g/kg,焦磷酸鈉4055g/kg,硅酸鈉3050g/kg,三聚磷酸鈉1220g/kg，硫酸鈉610g/kg，EDTA二鈉510g/kg,平平加(0-15)有2530g/kg，0P-10有1015g/kg,JFC3040g/kg,十二垸基硫酸鈉80120g/kg，烏洛托品12g/kg，聚醚2020有l(wèi)3g/kg。進(jìn)一步講，本發(fā)明中的助洗劑為乙二醇丁醚。為實(shí)現(xiàn)第二發(fā)明目的，提供這樣一種對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法。在該除油處理方法中，用實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的方案的金屬除油清洗劑；其歩驟如下-①先用除油粉與水混合成質(zhì)量濃度為5%的溶液；然后，再向該溶液中加入助洗劑以配制成待用的除油液。助洗劑與除油粉的比例為2:5。②用前處理液噴淋待除油的金屬表面，然后對(duì)金屬表面進(jìn)行刷洗?！?qū)⒂们疤幚硪簢娏?、刷洗過的金屬，放入在歩驟①中配制好的除油液中清洗。④將清洗后的金屬取出，用不低于50'C的水漂洗，最后，除盡金屬表面水分。在本發(fā)明中，除包括了經(jīng)證明有一定除油清洗效果的氛氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉之外，還有各種添加劑，如表面活性劑、助洗劑、穩(wěn)定劑、緩蝕劑、增溶劑、消泡劑、防凍劑等，其中，JFC、十二烷基硫酸鈉以及平平加(0-15)是表面活性劑。而表面活性劑JFC是本發(fā)明的金屬除油清洗劑中的主要活性成分，是一種兩親分子。當(dāng)這種兩親分子附著于油-水界面時(shí)，其親水端向水中伸入，形成一層膜，降低油-水的界面張力，使油滴易于脫離金屬表面進(jìn)入水溶液中；其次當(dāng)這種兩親分子附著于油-金屬界面時(shí)，其親油端容易吸附在油污表面，并伸向油污內(nèi)部，而極性親水端則吸附在金屬表面，在油-金屬界面間形成一層緊密的定向排列的表面活性劑分子膜。這種膜能減弱油-金屬界面的附著力，增加金屬表面的濕潤(rùn)性；最后這種兩親分子能降低水-金屬界面張力。因此在水溶液浸泡、撞擊金屬表面的過程中，表面活性劑的活性成分沿著油和金屬的界面進(jìn)行滲透，將金屬表面的油層擠離金屬表面，使油滴快速進(jìn)入到水溶液中，油進(jìn)入到水溶液中并不是形成水包油的乳化液，而是浮在水面上。同時(shí)由于有助洗劑乙二醇丁醚的存在，金屬表面不會(huì)因吸附表面活性劑而難以清洗干凈，且其能進(jìn)一步降低水、油和金屬表面三者之間的界面張力，同時(shí)，乙二醇丁醚還可以起到增溶和防凍作用。因此，它還能在較低溫度下使用，實(shí)際使用時(shí)的溫度范圍在-5'C10(TC之間。本發(fā)明能在常溫下兩分鐘之內(nèi)將金屬表面的油層除去99%以上，除油速度非?？?。試驗(yàn)表明，在處理含防銹油的鋼鐵類金屬表面時(shí)，每升除油液可以處理的表面積不低于50平方米，因?yàn)槠淙榛瘶O少，所以不會(huì)因?yàn)槿榛蚨鴮?dǎo)致除油效果不好，甚至失效而排放掉。因此本發(fā)明的使用周期長(zhǎng)，價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境污染小，高效、快速的金屬除油清洗劑。下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。具體實(shí)施方式一種金屬除油清洗劑，該清洗劑包括有氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉。本發(fā)明的清洗劑分為前處理液和除油粉兩部分其前處理液的組分是氫氧化鈉3100g/L,磷酸鈉3050g/L,碳酸鈉2540g/L，焦磷酸鈉1015g/L,硅酸鈉510g/L，三聚磷酸鈉5g/L,硫酸鈉lg/L，EDTA二鈉lg/L,平平加(O-15)有35g/L，0P-10有23g/L，JFC58g/L,十二烷基硫酸鈉1012g/L,助洗劑20mL，其余為水；其除油粉的組分是:氫氧化鈉25250g/kg，磷酸鈉300320g/kg,碳酸鈉210300g/kg,焦磷酸鈉4055g/kg，硅酸鈉3050g/kg，三聚磷酸鈉1220g/kg,硫酸鈉610g/kg，EDTA二鈉510g/kg，平平加(0-15)有2530g/kg，OP-IO有1015g/kg,JFC3040g/kg，十二烷基硫酸鈉80120g/kg，烏洛托品l2g/kg,聚醚2020有l(wèi)3g/kg。進(jìn)一步講，本具體實(shí)施方式中所用助洗劑為乙二醇丁醚，但不排除其他有助洗作用的化學(xué)藥品。更進(jìn)一步講，前處理液組分中的氫氧化鈉配比在清洗鋼鐵類工件時(shí)，取80100g/L較好；在清洗鋁及其合金類工件時(shí)，取35g/L較好；在清洗銅及其合金類工件時(shí)，取10i5g/L較好。除油粉組分中的氫氧化鈉配比在清洗鋼鐵類工件時(shí)，取150250g/kg較好；在清洗鋁及其合金類工件時(shí)，取2550g/kg較好；在清洗銅及其合金類工件時(shí)，取5080g/kg。根據(jù)上述披露，結(jié)合本發(fā)明原理及其優(yōu)越性的介紹，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全能夠從本具體實(shí)施方式的指導(dǎo)中，結(jié)合具體情況配制出各種配比不同的金屬除油清洗劑。本具體實(shí)施方式中的實(shí)施例見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>一種對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法。本方法使用的是本發(fā)明中的金屬除油清洗劑，其歩驟如下①先用除油粉與水混合成質(zhì)量濃度為5%的溶液，然后，再向該溶液中加入助洗劑(本例為乙二醇丁醚)以配制成待用的除油液；助洗劑(本例為乙二醇丁醚)與除油粉的比例為2:5;②用前處理液噴淋待除油的金屬表面，然后對(duì)金屬表面進(jìn)行刷洗(可以用滾筒尼龍刷)；③將用前處理液噴淋、刷洗過的金屬，放入在步驟①中配制好的除油液中清洗；將清洗后的金屬取出，用不低于50'C的水漂洗，最后，除盡金屬表面水分。在步驟①中，配制除油液時(shí)初始溫度為4(rC7(TC，以使除油粉能夠快速溶解完全，達(dá)到很好的清洗效果，清洗時(shí)可在-510(TC之間的任意溫度下進(jìn)行。驗(yàn)證例1:用上述實(shí)施例1到9的金屬除油清洗劑，在25'C條件下，用單件、間歇操作的方式除油實(shí)驗(yàn)，其效果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>正如在本說(shuō)明書優(yōu)越性部分所說(shuō)，本發(fā)明中的除油液"因?yàn)槠淙榛瘶O少，所以不會(huì)因?yàn)槿榛蚨鴮?dǎo)致除油效果不好，甚至失效而排放掉"的問題，也就是它的使用周期長(zhǎng)，能夠在批量、連續(xù)化生產(chǎn)情況下反復(fù)使用。在批量、連續(xù)化生產(chǎn)情況下，將除油液盛入除油槽或除油池中。當(dāng)該除油液中的助洗劑與除油粉的比例降為3:io時(shí)，補(bǔ)加助洗劑至它與除油粉的比例為2:5。在不方便或者因生產(chǎn)任務(wù)過緊的情況下，也可根據(jù)處理金屬量的多少、使用時(shí)間長(zhǎng)短、觀察乳化情況，定期或者不定期地補(bǔ)加助洗劑，例如初次加入除油槽或除油池中，是按40公斤助洗劑/100公斤除油粉的比例投加的。以后就可每周補(bǔ)加io公斤助洗劑。當(dāng)金屬材料為鋼鐵類時(shí)，該除油液的pH保持在1214之間；為鋁及其合金時(shí)，除油液的pH保持在910之間；為銅及其合金時(shí)，除油液的pH保持在ll12之間。驗(yàn)證例2:用上述實(shí)施例1到9的金屬除油清洗劑，在批量、連續(xù)化生產(chǎn)情況下，對(duì)巻軋薄板進(jìn)行除油試驗(yàn)，其效果如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1、一種金屬除油清洗劑，該清洗劑包括有氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉，其特征在于，該清洗劑分為前處理液和除油粉兩部分其前處理液的組分是氫氧化鈉3～100g/L，磷酸鈉30～50g/L，碳酸鈉25～40g/L，焦磷酸鈉10～15g/L，硅酸鈉5～10g/L，三聚磷酸鈉5g/L，硫酸鈉1g/L，EDTA二鈉1g/L，平平加(O-15)有3～5g/L，OP-10有2～3g/L，JFC5～8g/L，十二烷基硫酸鈉10～12g/L，助洗劑20mL，其余為水；其除油粉的組分是氫氧化鈉25～250g/kg，磷酸鈉300～320g/kg，碳酸鈉210～300g/kg，焦磷酸鈉40～55g/kg，硅酸鈉30～50g/kg，三聚磷酸鈉12～20g/kg，硫酸鈉6～10g/kg，EDTA二鈉5～10g/kg，平平加(O-15)有25～30g/kg，OP-10有10～15g/kg，JFC30～40g/kg，十二烷基硫酸鈉80～120g/kg，烏洛托品1～2g/kg，聚醚2020有1～3g/kg。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬除油清洗劑，其特征在于，所述助洗劑為乙二醇丁醚。3、一種對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法，其特征在于，在該除油處理方法中，用權(quán)利要求l或2所述的金屬除油清洗劑；其步驟如下①先用所述除油粉與水混合成質(zhì)量濃度為5%的溶液，然后，再向該溶液中加入所述助洗劑以配制成待用的除油液；助洗劑與除油粉的比例為2:5;②用所述前處理液噴淋待除油的金屬表面，然后對(duì)金屬表面進(jìn)行刷洗；③將用前處理液噴淋、刷洗過的金屬，放入在步驟①中配制好的除油液中清洗；④將清洗后的金屬取出，用不低于5(TC的水漂洗，最后，除盡金屬表面水分。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法，其特征在于，在批量、連續(xù)化生產(chǎn)情況下，將所述除油液盛入除油槽或除油池中；當(dāng)該除油液中的助洗劑與除油粉的比例降為3:10時(shí)，補(bǔ)加助洗劑至它與除油粉的比例為2:5;當(dāng)金屬材料為鋼鐵類時(shí)，該除油液的pH保持在1214之間；為鋁及其合金時(shí)，除油液的pH保持在910之間；為銅及其合金時(shí)，除油液的pH保持在ll12之間。5、根據(jù)權(quán)利要求3或4所述對(duì)金屬進(jìn)行除油處理的方法，其特征在于，在步驟①中，配制所述除油液時(shí)的初始溫度為4070°C。全文摘要一種金屬除油清洗劑及其除油方法。金屬除油清洗劑分為前處理液和除油粉兩部分，均包括有氫氧化鈉、碳酸鈉和磷酸鈉，還有助洗劑、防凍劑和各種表面活性劑等。除油方法的步驟有①用除油粉與水混合成質(zhì)量濃度為5％的除油液；再加入助洗劑待用；②用前處理液噴淋待除油的金屬表面，然后對(duì)金屬表面進(jìn)行刷洗；③放入在步驟①中配制好的除油液中清洗；④將清洗后的金屬取出，用熱水漂洗后弄干。本發(fā)明的金屬除油清洗劑能在較低溫度下使用，實(shí)際使用的溫度范圍在-5℃～100℃之間；在常溫下兩分鐘之內(nèi)將金屬表面的油層除去99％以上；又由于其乳化極少，故使用周期長(zhǎng)，價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境污染小，是高效、快速的金屬除油清洗劑。文檔編號(hào)C23G1/14GK101225522SQ20081006936公開日2008年7月23日申請(qǐng)日期2008年2月15日優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日發(fā)明者劉作華,孫大貴,左趙宏,張樣盛,軍杜,陶長(zhǎng)元申請(qǐng)人:重慶大學(xué)