水基金屬清洗劑具有節(jié)能、環(huán)保、不燃和清洗成本低等一系列優(yōu)越性。近十年來在我國得到迅速發(fā)展,生產(chǎn)出許多品種的金屬清洗劑,這類清洗劑在國外已全部液體化便于自動(dòng)加料和減少粉塵污染。 國內(nèi)外水基清洗劑品種較多,除油能力強(qiáng)的完全能夠徹底清洗金屬零件表面的各種油性污垢,使零件表面形成連續(xù)水膜。目前國內(nèi)已使用的有6501、 6503、105、 664、SP-1、平平加、三乙醇胺油酸皂HD-2等型號(hào)的清洗劑,但是由于各種缺點(diǎn)使其在工業(yè)應(yīng)用中適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的更高要求。
表面活性劑是清洗劑主要成分,其性質(zhì)的差異與烴基大小、形狀、親水基的不同有關(guān)。一般分為四大類:陽離子型、陰離子型、兩性型和非離子型。
表面活性劑表現(xiàn)出來的獨(dú)特物理化學(xué)性能在于其分子是親油基和親水基兩種物化性質(zhì)完全不同的兩個(gè)或多個(gè)基團(tuán)存在于一個(gè)分子鏈中。這種特點(diǎn),使液體表面發(fā)生許多性能上的變化,改變了液體表面張力分布和特點(diǎn),從而在洗滌溶劑的剪切力作用下起到去污作用。
表面活性劑種類繁多,具有各種物化性能,要才工業(yè)清洗中提現(xiàn)良好去污性能,就必須選出合適的表面活性劑和助劑進(jìn)行配伍使用。一般來講,選取HLB值在8~14之間的表面活性劑作水基脫脂劑比較合適。
在工業(yè)生產(chǎn)中較多的使用陰離子型和非離子型兩類表面活性劑。陰離子表面活性劑的脫脂率較低;兩性離子表面活性劑在不同pH值情況下呈現(xiàn)出來的脫脂率差別很大;非離子表面活性劑的脫脂率相對(duì)較高,但是由于不同的非離子表面活性劑有不同的濁點(diǎn),非離子表面活性劑超過濁點(diǎn)性質(zhì)發(fā)生變化,從而影響其脫脂性能,因?yàn)槊撝逑吹臏囟扔袝r(shí)需要加熱,所以要選用濁點(diǎn)較高的非離子表面活性劑。濁點(diǎn)較高的非離子表面活性劑FCY, JFC-6, AEO-90分別與陰離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑復(fù)配,用以選擇協(xié)同效應(yīng)最好的組合。
由于水中的鈣、鎂離子的影響,需要加入助劑可起到分散、配位作用,減少污垢的二次沉降,并且能調(diào)節(jié)溶液的pH值,改善表面活性劑的性能。如果加入碳酸鈉,會(huì)產(chǎn)生沉淀,所以選擇三聚磷酸鈉作為pH調(diào)節(jié)劑,硫酸鈉改善清洗分散性能,有機(jī)金屬鰲合劑作為配位體。非離子表面活性劑在酸堿介質(zhì)中比較穩(wěn)定,在金屬表面不發(fā)生吸附;陰離子表面活性劑的帶電基團(tuán)易吸附在金屬表面和污垢的表面,使兩者帶相同電荷互相排斥,從而減小粘附力,有利于污垢的去除,采用非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑配制復(fù)合表面活性劑應(yīng)用于清洗劑中。
新型高效水基金屬清洗劑由三聚磷酸鈉、硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、復(fù)合表面活性劑等配制而成。先采用單因素試驗(yàn)可以確定三聚磷酸鈉、硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉的含量,然后通過正交試驗(yàn)對(duì)除油劑配方進(jìn)行優(yōu)化,從而確定新型高效水基金屬清洗劑的成分配比如下:三聚磷酸鈉10-15g/L,、硫酸鈉1g/L,乙二胺四乙酸二鈉1.5g/L、復(fù)合表面活性劑4g / L。用新型高效水基金屬清洗劑除油測試不同溫度下的除油效率。結(jié)果表明20℃以上除油10min,基本上可完全脫脂??紤]到能耗成本,故一般情況下選擇20^30℃常溫條件下脫脂。
以上述最佳配方為基礎(chǔ),在20^30℃下,對(duì)不同時(shí)間條件做除油試驗(yàn)結(jié)果表明在常溫20^30℃下,使用本清洗劑除油10min即可完全除油。