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脱脂剂脱脂的原理

2025-03-10

   工件在制造以及之后的储藏运输过程中不可避免地会接触到大量的油污和其他易附着的颗粒物,对磷化等后续工艺会造成不良影响,因而工件在进行下一步工艺之前必须进行脱脂处理以除去表面附带的油污和颗粒物,防止油污影响后续加工的效果。

碱性脱脂剂一般由碱性物质、表面活性剂和添加剂组成。冷轧不锈钢板带的清洗脱脂主要利用了油脂的皂化反应及表面活性剂的作用,通过润湿、渗透、卷离、分散和增溶的方式,将钢板表面的油脂去除。 

1.1 皂化作用

皂化作用的本质是让碱和酯反应生成易溶于水的皂和甘油,金属表面油污中含有动植物油,动物油的主要成分是油脂属于长碳链有机物,植物油的主要成分是酯类物质。植物油易与金属脱脂剂中的碱或碱性盐发生皂化反应生成酸钠和甘油,油脂被充分溶解进入碱性溶液,达到工件表面除油目的。

例如硬脂酸与碱的反应,其反应式为:

C17H35COO3C3H5 + NaOH = C17H35COONa + C3H5OH3 

1.2 乳化作用

乳化作用是指使用乳化剂让互不相溶的油、水两相乳化形成相对稳定的乳状液的过程,乳化过程和脱脂率有极为密切的关系,表面活性剂的乳化作用在动物油溶于水过程中起了很大的作用。表面活性剂在界面上定向排列形成二维薄膜或者胶束,亲水基团结合水相、亲油基团结合油相,从而降低油相和水相间的表面张力形成乳状液,使得油污脱离金属表面,达到油污溶解和除油的效果。

1.3浸透作用(润湿作用)

    皂化与乳化作用是主要从油污表面逐步进行的,要使碱性溶液浸透到油脂内部,达到增进脱脂除油的效果和表面高度清洁的效果,需要表面活性剂的浸透作用(润湿作用)。通过表面浸润作用,可以使皂化和乳化清除油污后金属表面,进一步溶解,达到表面高度清洁。

皂化、乳化、浸透作用是相辅相成的,共同作用才能彻底清除金属表面油污。此外表面活性剂还具有良好的分散作用,将从工件清除下来的油脂均匀地分散到脱脂溶液之中,不发生二次沉积,具有延长清洗剂使用寿命的作用。

1.4 螯合作用

油污在基底表面粘附得十分牢固,脱脂剂中需要加入一定量的螯合剂,螯合剂与金属离子作用会形成可溶性金属离子螯合物,通过物理吸附、螯合作用就能够将附着在基底表面的灰尘以及皂类污垢基底表面去除。

常用的螯合剂有EDTA 类螯合剂、氨基酸类螯合剂、木质素类螯合剂以及一些特殊的螯合剂。