??
印刷用PS版鋁板基卷材的清洗
楊德理1，王浩1，朱日東2
（1．立邦涂料（重慶）化工有限公司，重慶401336;2深圳市榮強(qiáng)科技有限公司，廣東耀圳518000)
摘要：印刷用預(yù)潦感光版(Ps版)基卷材在經(jīng)過軋機(jī)后表面套帶有走量的軋制油，在投^使用前需要進(jìn)行快速高教的脫脂清洗。介紹了一種適用于印刷用PS版鋁板基卷材的無泡液體堿性脫脂制，通過泡沫試驗(yàn)對其進(jìn)行了泡沫評價(jià)，通過與專業(yè)脫脂劑的實(shí)驗(yàn)室清洗效果對比，以基板廈其涂覆軋制油后的中試和現(xiàn)場清洗效果試驗(yàn)時(shí)脫脂荊的脫脂性能進(jìn)行T評價(jià)，對B值[用以表征AI(OH)3的濃度]、游離堿度和電導(dǎo)率等槽液管理參數(shù)進(jìn)行了討論。用熒光分析法檢測以誼脫脂荊現(xiàn)場清洗后的扳料，得其殘油量≦8 mg/m2（雙面），符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
關(guān)健詞：預(yù)涂感光版；鋁，除油：脫脂劑；表面活性劑
中圖分婁號： TQ423A6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章遍號： 1004 - 227X (2012) 05 - 0072 - 03
l前言
印刷用Ps版(預(yù)涂感光版的簡稱，即PresensitizedOffset Plate)鋁板基卷材的清洗線采用的是噴淋工藝，線速度控制在300，500 m/min，脫脂時(shí)間和水洗時(shí)間均為1～2s，脫脂溫度一般保持在55～60 ℃，然后進(jìn)行烘干、自然冷卻、包裝。為了使鋁基扳得到充分有效的清洗，鑒于對現(xiàn)場的工藝要求，特研發(fā)出一種強(qiáng)乳化性、無泡、液體狀堿性脫脂劑，代號為P-l。本文將介紹該脫脂劑的實(shí)驗(yàn)室小試試驗(yàn)以及現(xiàn)場連續(xù)生產(chǎn)后的工藝參數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)。
2試驗(yàn)
2.l P-l液體堿性脫膈劑的組成
P—l堿性脫脂劑是一種無色透明至淡黃色的溶液，密度為1.25～ 1.35g，cm3，由3個(gè)部分組成：工業(yè)水、堿性助劑和添加劑。其中，堿性助劑的組成包括：氫氧化鉀10%～ 15%，碳酸鉀5%～ 1O%，焦磷酸鉀10%～15%，葡萄糖酸鈉5%一10%，余量為水。堿性助劑的主要目的是提供堿性環(huán)境，起皂化作用，兼有部分的助洗作用。復(fù)合添加劑含有增溶穩(wěn)定劑RQ-131(用量3%～10%)，RQ-123BH乳化劑（用量2%～5%）、抑泡
劑RQ-4200（用量O.l%一1．o%，以上均為深圳榮強(qiáng)科技有限公司產(chǎn)品）、緩蝕劑(0 5%～2 0%)和配位劑(0.2%～ 3.0 %)。其中，RQ-131增溶劑的性能體現(xiàn)在：使在強(qiáng)堿性溶液溶解性差、易分層的乳化劑能有效溶解于強(qiáng)堿性體系中，并能長時(shí)間保持均勻穩(wěn)定的溶解狀態(tài)；RQ-4200抑泡劑為無硅聚醚產(chǎn)品，能抑制乳化劑產(chǎn)品過多的泡沫而不影響乳化效果：緩蝕劑選用榮強(qiáng)F系列產(chǎn)品，乳化效果理想，特別是針對軋制油，有清洗時(shí)間短、泡沫容易控制等優(yōu)點(diǎn)，其特點(diǎn)在于能抑制堿性物質(zhì)與鋁基板之間的反應(yīng)，防止因現(xiàn)場停機(jī)造成堿性物質(zhì)與鋁基板的長時(shí)間接觸而發(fā)生腐蝕基板的現(xiàn)象（正常情況下可咀達(dá)到堿與鋁板接觸后20 min內(nèi)基板不會(huì)有腐蝕）；配位劑選用常用的NTA（氮川三乙酸鈉）物質(zhì)，使用PA系列螯合分散劑產(chǎn)品（主要成分為改性聚丙烯酸鹽）效果更佳，配位水中的鈣、鎂離子，防止槽液中形成碳酸鈣等結(jié)晶體而引起管道、噴嘴等堵塞，對油污有一定的分散作用。
2.2性能評價(jià)
2 .2. 1 泡沫評價(jià)
泡沫評價(jià)方法如下：
(1)具塞量筒法[l]。取40 mL糟液于1OO mL的具塞量筒中，測試在一定溫度下用力搖蕩20次后的泡沫高度，即時(shí)高度≤1O mL，靜置lmin后泡沫高度≤3 mL。
(2)羅氏泡沫儀法[2]。將槽液從1m高的地方傾瀉于一個(gè)帶有刻度的容器中，觀察其泡沫高度。
(3)噴淋法(0.2 MPa噴淋2 h)。槽液回流高度與液面距離有30 cm。
以含5%脫脂劑（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的槽液按上述3種方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如下：方法(1)中，即時(shí)（液面高+泡沫高度）／液面高為45 mL／40 mL．1 min后為41 mL／40 mL;方法(2)中，即時(shí)（液面高+泡沫高度），液面高為254 mL/250 mL，1 min后為250 mL／250 mL，泡沫消失；方法
(3)中，即時(shí)泡沫高度為6mm，停噴lmin后無泡沫。
2 2 2脫脂性能評價(jià)
2.2.2 1 小試浸泡實(shí)驗(yàn)
將P-l堿性脫脂劑與一種專用的浸泡型粉體清洗劑和消泡劑的混合物（該產(chǎn)品經(jīng)現(xiàn)場使用后，浸泡脫脂性能優(yōu)良）進(jìn)行對比，結(jié)果見表l。可以看出，P-1液體堿性脫脂劑能夠達(dá)到滿意的的除油效果。
為了突顯脫脂劑的清洗效果，證明清洗劑的可靠性，將基板（指現(xiàn)場加工出來的板材）和涂抹了現(xiàn)場專用軋制油的基板放置45 d（目的是使油脂在板面上完全干燥，加大清洗難度）后，再做清洗效果對比，結(jié)果如表2所示。可以看出，即使是放置了長時(shí)間的鋁基板或經(jīng)涂油的鋁基板，P-l的清洗除油速度仍然較快，顯示出了良好的清洗力。
2 2 2 2中試噴淋模擬實(shí)驗(yàn)
為了評價(jià)產(chǎn)品噴淋的清洗效果以及泡沫的穩(wěn)定性，模擬現(xiàn)場在中試試驗(yàn)箱中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[3]，仍采用放置了45 d的基板與經(jīng)滁油的基板，結(jié)果見表3。可以看出，即使是放置了長時(shí)間的鋁基板或經(jīng)涂油的鋁基板，P-l的清洗除油速度快，仍然能達(dá)到現(xiàn)場的處理要求，證明了該清洗劑的可靠性。
2 2 2 3現(xiàn)場使用部分
現(xiàn)場噴淋清洗工藝包括脫脂段和水洗段，長度均為9m，時(shí)間均為1～2s，線速度為300～ 500 n/min。現(xiàn)場槽液工藝控制基準(zhǔn)見表4。
3.現(xiàn)場管理
3.1槽液相關(guān)反應(yīng)
隨著清洗的不斷進(jìn)行，板材上的氧化鋁、鋁粉、油污等物質(zhì)會(huì)被帶到槽液中。其中，油污會(huì)與乳化劑混容，氧化鋁及鋁粉大部分會(huì)滯留在槽液中，粒徑大的氧化鋁及鋁粉先沉積下來，粒徑小的氧化鋁及鋁粉則先與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生OH-[4]，即：
通常檢測槽液的游離堿度時(shí)，是通過硫酸的消耗量來測定槽液中OH-含量，從而得到堿溶液的有效濃度。但是在該槽液體系中，由Al02-水解出的部分OH-不能用來評價(jià)槽液中的有效游離堿含量，計(jì)算時(shí)需要減掉該部分。而隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，Al02-濃度會(huì)不斷提高，影響槽液的清洗效果，所以需要及時(shí)控制。
在槽漬撿測時(shí)，取10 mL體積的槽液于三角瓶中，因?yàn)楫a(chǎn)品本身的無機(jī)鹽呈堿性，含OH-，所以添加無色酚酞指示劑后會(huì)變紅，再用0.05 moI/L的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液與之進(jìn)行酸堿中和滴定，至紅色剛好消失時(shí)所消耗的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(單位mL)，即為A值。
從反應(yīng)(1)中得知，由l-水解出的部分OH-是處于可逆狀態(tài)，所以繼續(xù)在三角瓶中添加NaF，將Al(OH)3完全配位[5].
此時(shí)又會(huì)產(chǎn)生新的OH-，指示劑會(huì)再次變紅，繼續(xù)用0.05 mol/L的硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液與之滴定至紅色消失，此時(shí)通過消耗硫酸的體積(mL)，即可確定Al (OH)3的濃度，用古值表示。
3.2槽液管理參數(shù)
3 2 1 B值
脫脂槽應(yīng)根據(jù)B值的范圍進(jìn)行溢流，再添加新鮮水和產(chǎn)品，從而降低B值[即降低Al(OH)3濃度]．通常B值的控制范圍在2—8mL之間。
3 2 2 游離堿度
游離堿度=A- 1/3B，其范圍是10.0～ 12.0，若低于此范圍，則需要添加P．1。每減少一個(gè)游離堿點(diǎn)，需在每1 000L槽液中添加該產(chǎn)品4.5 L。
3 2 3 電導(dǎo)率
為了減少人工操作，現(xiàn)場的脫脂槽體使用吸入式自動(dòng)補(bǔ)加產(chǎn)品的方式。通過對槽體電導(dǎo)率的檢測[6]，設(shè)定一個(gè)范圍，即18～ 20 μS/cm。當(dāng)?shù)陀谠摲秶鷷r(shí)，添加泵將自動(dòng)補(bǔ)加。但是，電導(dǎo)率只能確定槽體中導(dǎo)電離子（如OH-、Al3+等）的含量，在剮開始配槽時(shí)，槽液中OH-含量較大，可以直接進(jìn)行電導(dǎo)率檢測，但是隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，Al02-會(huì)不斷提高，則需要參照人工檢測口值和游離堿度，綜合評價(jià)槽液。
3.3板材檢驗(yàn)部分
經(jīng)現(xiàn)場清洗后的板材，使用熒光分析法檢測其表面殘油量[7]，標(biāo)準(zhǔn)要求≤10 mg/m2，實(shí)際檢測結(jié)果為現(xiàn)場清洗殘油量≤8 mg/m2。
4注意事項(xiàng)
(1)該產(chǎn)品屬于濃縮的液體堿性物質(zhì)，雖然添加時(shí)采用自動(dòng)化方式，也需防其濺出燒傷。若不小心濺到身上，則需要大量水沖洗。
(2)正常生產(chǎn)中不免產(chǎn)生偶然性停機(jī)，為了預(yù)防槽液中的堿性物質(zhì)與鋁基板產(chǎn)生過腐蝕，產(chǎn)品中添加一定量的緩蝕劑，可保證一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)腐蝕鋁基板。但若基板長時(shí)間靜置在高溫封閉的系統(tǒng)中，待水分揮發(fā)后，會(huì)生成固體狀的偏鋁酸鹽附著在輥?zhàn)由希俅紊a(chǎn)時(shí)，隨著輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)會(huì)劃傷基板。若長時(shí)間停機(jī)，則需要用水沖洗輥?zhàn)优c板材接觸處，讓該部分的槽液稀釋到最小濃度，甚至完全不舍堿性物質(zhì)。
(3)應(yīng)及時(shí)有效地進(jìn)行現(xiàn)場參數(shù)管理，特別是占值的檢測。因?yàn)殡S著清洗的不斷進(jìn)行，Al02-離子濃度的增加會(huì)導(dǎo)致槽液清洗效果的急速下降，也會(huì)因此產(chǎn)生結(jié)晶體帶到轉(zhuǎn)向輥上，劃傷基板。
5結(jié)語
實(shí)驗(yàn)室以及現(xiàn)場的長時(shí)間使用表明，P-l脫脂劑具有無泡沫、清洗力良好、持續(xù)穩(wěn)定、使用簡單、添加方便的特點(diǎn)，達(dá)到印刷用PS版鋁板基卷材的清洗線要求。同時(shí)，根據(jù)鋁材在堿性槽液中的反應(yīng)機(jī)理，確認(rèn)了B值的概念，以便檢測槽液中的偏鋁酸根離子的含量，有利于槽液的維護(hù)。
參考文赫：
[l]粱沿齊實(shí)用靖洗技術(shù)手冊[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社．2005：60
[2]劉五峙，王娟，張西孰洗凈技書基礎(chǔ)[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005
[3]張創(chuàng)設(shè)．孫良欣，胡建信，等清洗技術(shù)基礎(chǔ)救程[M]北京：中國環(huán)境科學(xué)自版社．2004
[4] 朱祖芳有色金屬的耐腐蝕性廈其應(yīng)用[M]北盤：化學(xué)工業(yè)＆版社，1995
