低溫化學(xué)脫脂
(一)從節(jié)能因素看低溫高效脫脂劑的重要性
傳統(tǒng)的化學(xué)脫脂工藝效果差,完全是靠在化學(xué)堿性溶液中增加溫度來加以解決的。因而工廠的蒸汽閥也一直是開著的,熱能消耗勢必大量增加。前幾年能源便宜,這個成本因素可以被忽略,而近年來能源的成本在不斷地增加。因此,節(jié)約能源在現(xiàn)時已成為計算成本的一個重要因素。
盡管電鍍工作者已經(jīng)察覺到了傳統(tǒng)的化學(xué)脫脂消耗能量的增加,但是還沒有能源消耗量的清楚概念。換句話說,對于一個工廠或車間,人們只把注意力放在化學(xué)藥品的成本上,很少注意共同消耗的電力或蒸汽。德國Duren研究中心對脫脂槽的體積、溫度等因素與產(chǎn)生的能耗進(jìn)行了詳細(xì)的研究。結(jié)果表明,在大容積槽子的情況下,耗能比小容積槽子小。因為面積對體積的脫脂比率很大。在這種情況下,輻射與蒸發(fā)損失是比較小的。在高溫范圍里,降低溫度結(jié)果是大大節(jié)約了熱源。當(dāng)溫度降低20℃,可使熱能成本節(jié)省40%~50%;當(dāng)降低約50℃時熱能的節(jié)省可超過80%。
原國家經(jīng)委電鍍工藝專業(yè)化調(diào)整辦公室對京、津、滬等41個工業(yè)城市進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整目標(biāo)在1984年有5248個電鍍廠、點,而今至少有2萬個廠、點。設(shè)平均每個廠有1000L化學(xué)脫脂槽,當(dāng)改用低溫高效脫脂后,每年節(jié)約的電能接近1.5×108kW·h。這個假設(shè)雖然很粗略,但應(yīng)用高效低溫脫脂劑肯定是降低生產(chǎn)成本、節(jié)約電能的。由此可見,開發(fā)利用低溫高效脫脂劑的重要性。
(二)從脫脂添加劑的進(jìn)步看低溫脫脂劑的可行性
近年來,各種性能優(yōu)良的陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性表面活性劑相繼問世,給各種高品質(zhì)低溫脫脂劑的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。眾所周知,低溫脫脂荊大多數(shù)都是乳化型脫脂,加溫對脫脂過程是有好處的:可以軟化油污、加快分子運動、促進(jìn)乳化作用。這三條均可促使油污迅速被除盡。
脫脂配方的研究還談不上是一門完整的科學(xué),而是一門藝術(shù)。非常重要的一個方面是憑實際經(jīng)驗,有時要根據(jù)被脫脂金屬材質(zhì)的情況、油污來源和種類來設(shè)計配方。作為脫脂劑,需要具備以下條件:
①具有良好的潤濕性、滲透性和乳化性,去油能力強(qiáng),能防止油污再吸附;
②溶液穩(wěn)定,脫脂溶液的油污負(fù)載量要大,能長期連續(xù)使用;
③泡沫要少,水洗性能要好;
④能軟化水,能防止金屬因浸蝕而引起的變色;
⑤具有安全性、非毒品,非易燃、易爆品;不會對環(huán)境造成公害。
低溫高效脫脂劑的主要組成包括堿劑(根據(jù)處理材質(zhì)具體選用)、表面活性劑、有機(jī)絡(luò)合劑、有機(jī)助洗劑、金屬腐蝕抑制劑等數(shù)種。工作溫度大都在40℃以下,即20~40℃之間應(yīng)用普遍。關(guān)鍵材料仍然是表面活性劑與有機(jī)絡(luò)合物等的復(fù)配物。最近幾年國內(nèi)外可供選擇的表面活性劑品種增多,如陰離子型、非離子型、兩性表面活性劑不下百余種,可選擇的范圍很寬,不少帶支鏈的高碳、中碳、低碳脂肪醇,烷基酚,甚至它們的乙氧基化加成物或嵌段共聚的聚醚都找得到;一些進(jìn)口多羥基醇,也找得到。國際著名公司如美國的氰特公司、英國的陶氏公司、德國的 BYK公司、法國的羅地亞公司、德國的BASF公司、克寧公司均有很好的特殊表面活性劑。
如美國AQAU就是一個低溫脫脂的優(yōu)秀滲透清洗劑,金日化工也生產(chǎn)出類似的特種非離子型表面活性劑,代號為SS-80。上海龍生助劑廠開發(fā)研究多年,有許多性能好的產(chǎn)品;西安楚龍達(dá)化工有系列性能好的專供脫脂用的表面活性劑。
日本Yuken公司是國際知名的清洗劑供應(yīng)商,河北金日化工的類似試制品ATL-2160就是供低溫脫脂專用的,可能是滲透性很好的芳香磺酸鹽與烷基聚氧乙烯醚等非離子型表面活性劑的復(fù)配物。
美國DOW FAX系列陰離子型表面活性劑,如2A1、3B2,2A1的化學(xué)結(jié)構(gòu)為:

它們能與多種陰離子型、非離子型表面活性劑復(fù)配,洗滌的仂同效應(yīng)更加明顯,應(yīng)用在中溫(40~60℃)或低溫(低于40℃)脫脂均有不俗的表現(xiàn)。作者在6年前就應(yīng)用它們,收到很好的效果。










