金屬(shu)(shu)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)是金屬(shu)(shu)加(jia)工過程中不(bu)可(ke)或缺的過程,如(ru)切削、電鍍(du)、涂裝(zhuang)等(deng)工序實施前都必須(xu)對被加(jia)工件進行清(qing)洗(xi)(xi)(xi)處理,以除去(qu)銹垢、油垢、水(shui)垢、塵埃等(deng)。金屬(shu)(shu)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)大(da)(da)體可(ke)分為溶(rong)劑(ji)基和(he)水(shui)基兩大(da)(da)類,溶(rong)劑(ji)基清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)有石(shi)油溶(rong)劑(ji)和(he)鹵代烴(jing)類溶(rong)劑(ji)等(deng),由(you)于前者存在(zai)很多問題,如(ru)易(yi)燃、污染環境、浪費能源等(deng),使(shi)它們的應用受到很大(da)(da)的限(xian)制(zhi),在(zai)許多場合(he)已逐(zhu)漸被水(shui)基清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)所(suo)取代。水(shui)基清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)已成為金屬(shu)(shu)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)行業的主要發展方向。
水基清洗劑是以表面活性劑為主要活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)組分,同(tong)時輔(fu)以(yi)其(qi)他助劑(ji)(ji)組成的(de)(de)混(hun)合體系。表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)對(dui)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)有很大(da)的(de)(de)影響,如(ru):①表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)可(ke)(ke)破壞(huai)金屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面與(yu)污(wu)(wu)(wu)垢(gou)(gou)間(jian)的(de)(de)作用(yong)鍵(jian);②可(ke)(ke)潤濕金屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面,使清(qing)洗(xi)(xi)(xi)液(ye)(ye)(ye)能夠(gou)包圍污(wu)(wu)(wu)垢(gou)(gou)顆粒;③可(ke)(ke)使動植物(wu)油脂(zhi)乳化(hua)為小液(ye)(ye)(ye)滴,分散在(zai)溶液(ye)(ye)(ye)中;④可(ke)(ke)溶解固體污(wu)(wu)(wu)垢(gou)(gou)顆粒;⑤可(ke)(ke)分散各(ge)種污(wu)(wu)(wu)垢(gou)(gou),防止再沉積(ji)。改變(bian)表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)化(hua)學組成將改變(bian)其(qi)在(zai)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)每個環節(jie)中的(de)(de)作用(yong)能力。作為清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)的(de)(de)表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)可(ke)(ke)以(yi)破壞(huai)污(wu)(wu)(wu)垢(gou)(gou)顆粒和金屬(shu)(shu)表(biao)(biao)面間(jian)的(de)(de)相互作用(yong),但這些表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)潤濕、滲透、乳化(hua)能力可(ke)(ke)能并(bing)不夠(gou)好,因此水基(ji)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)配方中往往同(tong)時配有幾種不同(tong)的(de)(de)表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)。表(biao)(biao)面活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)的(de)(de)選擇(ze)還與(yu)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)過(guo)程(cheng)有關。例如(ru)在(zai)噴洗(xi)(xi)(xi)工藝中需用(yong)低泡清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji);在(zai)超聲(sheng)波(bo)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)中需用(yong)抗再沉積(ji)性(xing)(xing)(xing)良好的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji);而(er)在(zai)管道(dao)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)時則需用(yong)高乳化(hua)性(xing)(xing)(xing)和高潤濕性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)劑(ji)(ji)。
用水基清洗(xi)劑清洗(xi)的(de)金(jin)屬表面(mian)常(chang)吸附(fu)一(yi)層表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑分子,這可(ke)能影響下一(yi)工序的(de)進(jin)行(xing),尤其對(dui)于供(gong)氧系(xi)統(tong)的(de)元件則有著火(huo)的(de)危險。因此,清洗(xi)完的(de)金(jin)屬零件必(bi)須用大量的(de)去離子水進(jin)行(xing)漂洗(xi),以除去吸附(fu)的(de)表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑。對(dui)于供(gong)氧系(xi)統(tong)元件的(de)清洗(xi)采用易(yi)脫附(fu)的(de)表面(mian)活(huo)(huo)性(xing)劑清洗(xi)最好(hao)。
大量水基清洗(xi)(xi)(xi)劑的(de)使用(yong)(yong),廢水處理也成(cheng)(cheng)為一個嚴重的(de)問題。過(guo)去(qu)我們(men)的(de)著眼點(dian)在(zai)(zai)于清洗(xi)(xi)(xi)劑的(de)清洗(xi)(xi)(xi)性能(neng)和使用(yong)(yong)壽命,但現在(zai)(zai)噴洗(xi)(xi)(xi)或(huo)超聲波清洗(xi)(xi)(xi)劑的(de)配(pei)方已完(wan)全不(bu)同于過(guo)去(qu)。將有機污(wu)(wu)垢完(wan)全乳(ru)化成(cheng)(cheng)為清洗(xi)(xi)(xi)液的(de)組成(cheng)(cheng)部(bu)分并(bing)不(bu)算最好,相反希望在(zai)(zai)攪拌停止或(huo)冷卻后,有機污(wu)(wu)垢能(neng)從乳(ru)化液中釋放出來,這樣當油脂(zhi)或(huo)污(wu)(wu)垢被分離后,清洗(xi)(xi)(xi)劑便可再生。采用(yong)(yong)膜(mo)過(guo)濾(lv)技術可將清洗(xi)(xi)(xi)劑和污(wu)(wu)垢分開,這種過(guo)濾(lv)器(qi)可根(gen)據分子的(de)大小(xiao)、形狀和電荷將它們(men)分開。
近年來微乳(ru)的(de)特(te)性也引起(qi)(qi)了人(ren)們的(de)關注。微乳(ru)存在于(yu)由水(shui)、油、表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)和(he)輔助表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)及電(dian)解質(zhi)組成(cheng)的(de)多(duo)元體系的(de)相區中(zhong),具有超低界面(mian)張(zhang)力,對親水(shui)物(wu)和(he)親油物(wu)有很高增溶(rong)力。因此微乳(ru)在織物(wu)去污中(zhong)作介質(zhi)可將有機溶(rong)劑(ji)的(de)增溶(rong)作用(yong)與傳統的(de)濕洗特(te)性結合起(qi)(qi)來。Raney等(deng)人(ren)已將典型的(de)水(shui)/表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)/助表(biao)(biao)面(mian)活(huo)性劑(ji)/電(dian)解質(zhi)的(de)多(duo)組分體系用(yong)于(yu)標準去污試驗中(zhong)。他(ta)們認(ren)為,如果(guo)在洗滌過(guo)程中(zhong)清洗介質(zhi)與油污形成(cheng)微乳(ru)且(qie)洗滌溫度接(jie)近于(yu)該微乳(ru)的(de)相轉移溫度時(shi),該體系的(de)去污力達到最大值。
表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)的分(fen)(fen)(fen)(fen)類方法很(hen)多,根據(ju)疏水基結(jie)(jie)構進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)類,分(fen)(fen)(fen)(fen)直鏈、支鏈、芳香(xiang)鏈、含(han)氟長鏈等(deng);根據(ju)親水基進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)類,分(fen)(fen)(fen)(fen)為羧酸(suan)鹽、硫酸(suan)鹽、季銨(an)鹽、PEO衍生(sheng)物、內酯等(deng);有(you)(you)些(xie)研(yan)究者根據(ju)其(qi)分(fen)(fen)(fen)(fen)子構成的離(li)子性(xing)(xing)分(fen)(fen)(fen)(fen)成離(li)子型、非離(li)子型等(deng),還有(you)(you)根據(ju)其(qi)水溶性(xing)(xing)、化學結(jie)(jie)構特征、原料(liao)來源等(deng)各(ge)種分(fen)(fen)(fen)(fen)類方法。但是眾多分(fen)(fen)(fen)(fen)類方法都有(you)(you)其(qi)局限(xian)性(xing)(xing),很(hen)難將(jiang)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)劑(ji)合適定位,并在概念內涵(han)上不發生(sheng)重疊。
人(ren)們(men)一(yi)般都(dou)認為按(an)照它的(de)化學(xue)結構來分比較合適。即當表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)溶(rong)解于(yu)水(shui)后,根(gen)據是(shi)否(fou)生成(cheng)離子(zi)及其電性(xing),分為離子(zi)型表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)和非離子(zi)型表(biao)面(mian)活性(xing)劑(ji)。
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