前处理除油脱脂工艺大全

除油脱脂

金属工件在进行磷化处理之前，首先要除去工件表面的油脂、污物和锈。

工件表面的油污含动植物油和矿物油，动植物油又称为可皂化油，用热的碱液就可以进行皂化并除去，而矿物油（工件上的防锈及拉延油等）不能进行皂化，只能靠清洗液的机械冲刷及清洗液中的表面活性剂（乳化剂）乳化并分散到清洗液中。因此良好的金属清洗剂包含碱性物质及表面活性剂。碱性物质又包括强碱型和弱碱型，清洗剂中采用了强碱型物质，

虽然对脱脂具有较好的效果，但在金属表面上会产生钝化，而使下一步磷化处理难于进行，磷化前必须用表面调整剂进行表调。对含铝、锌的工件，建议不要采用强碱型清洗剂。

除油后的工件如果表面有锈，要进行除锈。少量的锈可在除油之前用砂纸打磨除去，大量的锈必须采用酸洗除去。酸洗剂一般采用无机酸，如盐酸、硫酸、磷酸加缓蚀剂配制，加一些非离子型表面活性剂可配成除油酸洗二合一工作液。如采用盐酸或硫酸酸洗除锈，经水洗、中和，磷化之前必须进行表面调整，采用磷酸则可不需表调。

除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污，包括机械法、化学法两类。机械法主要是：手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等；化学法主要是：溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗、低碱性清洗剂清洗、溶剂乳化清洗等。以下重点介绍化学法除油工艺。

1.强碱液清洗

强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是利用强碱对动植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物，达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加人表面活性剂，一般是磺酸类阴离子表面活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较髙，通常大于80°C。常用强碱液清洗配方与工艺如下：

氢氧化钠 5%〜10%

硅酸钠 2%〜8%

磷酸钠（或碳酸钠） 1%〜10%

表面活性剂（磺酸类） 2%〜5%

处理温度 >80摄氏度

处理时间 5 〜20min

处理方式浸泡、喷淋均可

强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀性也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少。

2.溶剂乳化清洗

乳化液一般由有机溶剂、表面活性剂和水组成，其工作液一般为乳白色乳液。它利用有机溶剂溶解油脂，表面活性剂乳化油脂，因此，除油速度较快。

乳化清洗一般总有一些残留薄油膜，如果作为涂装，还需用碱性清洗剂再洗一次，如果用于防锈目的时，可直接存放。

3.低碱性清洗液清洗

低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低，一般pH值为9〜12，对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较髙，特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。

低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用，可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氯乙烯类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要的作用。在有特殊要求时还需要加入一些其他添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，有脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品。一般常用的低碱性清洗液配方及工艺如下：

项目浸泡型喷淋型

三聚磷酸钠 4〜10g/L 4〜10g./L

娃酸钠 0〜10g/L 0〜10g/L

碳酸钠 4〜10g/L 4〜10g/L

表面活性剂 5〜20g/L 1〜3g/L

消泡剂 0 0.5〜3.0g/L

表面调整剂 0〜3g/L 0〜3g/L

游离碱度 5〜20点 5〜15点

处理温度常温至8(TC 40〜70eC

处理时间 5〜20min 1. 5〜3. Omin

4.表面活性剂清洗

碱液除油可以除去皂化的动植物油和少部分不能皂化的矿物油，但却无法除去石油产品中的许多衍生物。此时需要利用表面活性剂对各类油污的润湿渗透、乳化分散作用和增溶洗涤作用来除去工件表面的油污。

钢铁工件除油配方：

6501清洗剂 0.5%

平平加清洗剂 0.3%

三乙醇胺 1.0%

油酸 0.5%

聚乙二醇 0.2%

水余量

浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点时，表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力，一般加入阴离子型表面活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。

铝件、锌件清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。

铝及铝合金除油配方：

平平加清洗剂 1%〜1.5%

水余量

除油时间5min,温度60〜70eC。

5.溶剂清洗

溶剂法除油脂，一般是用有机溶剂清洗或是非易燃的卤代烃蒸气清洗。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸气除油脂。蒸气脱脂速度快，效率高，脱脂干净彻底，对各类油脂的去除效果都非常好。在氯代烃中，不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性，汽化温度也较高，再者由于新型水基低碱性清洗剂的出现，溶剂法以及溶剂蒸气方法现在已经很少使用了。

6.酸性清洗剂清洗

酸性清洗剂除油脂是一种应用非常广泛的方法。它利用表面活性剂的乳化、润湿、渗透原理，并借助于酸腐蚀金属产生氢气的机械剥离作用，达到除油脂的目的。酸性清洗剂可在低温和中温下使用。低温一般只能除掉液态油，中温就可除掉油脂，一般只适合于浸泡处理方式。酸性清洗剂主要由表面活性剂（如聚氧乙烯酚醚类非离子型、阴离子磺酸钠型）、普通无机酸、缓蚀剂三大部分组成。由于它兼备除锈与除油脂双重功能，人们习惯称之为“二合一”处理液。

常见的酸性清洗剂配方及工艺参数见表4-1。