0  前言

鋼鐵表面除油工藝鋼鐵在加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏的過(guò)程中，表面往往會(huì)帶有一些油污，例如由于防銹需要所涂的防銹油，機(jī)械加工所涂的潤(rùn)滑油、切屑油、拋光膏，搬運(yùn)過(guò)程中污染上的汗水、瀝青等。這些油污的存在會(huì)影響除銹及磷化的質(zhì)量，降低涂層與基體間的結(jié)合力。漆前除油的方法有很多種，需要根據(jù)所除油污的種類及其物理化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定采取哪種方法。最常用的除油方法有堿液清洗、有機(jī)溶劑清洗、表面活性劑清洗及電化學(xué)除油等。

1  堿液清洗除油

 堿液清洗除油是以堿的化學(xué)作用為主的一種清洗方法。由于使用簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，原材料易得，目前受到廣泛運(yùn)用。

（1）堿液清洗除油對(duì)于堿液清洗法來(lái)說(shuō)，在清洗動(dòng)植物油脂和礦物油污時(shí)，其機(jī)理是不一樣的。對(duì)于動(dòng)植物油脂的堿洗來(lái)說(shuō)，由于是多個(gè)高級(jí)脂肪酸的混合甘油脂，可以在堿液中發(fā)生皂化反應(yīng)。因此，它的機(jī)理主要是皂化反應(yīng)和溶解、乳化、分散作用。而反應(yīng)生成的脂肪酸鈉能溶解于水，故能達(dá)到除油的目的，并且脂肪酸鈉由于帶有親水性的羥基和憎水性的烴基，又可以作為具有表面活性作用的乳化劑，通過(guò)乳化作用使未起皂化反應(yīng)的殘留油乳化、分散而懸浮于水中。而礦物油脂是高級(jí)烷屬烴的混合物，由于其不能與堿起化學(xué)作用，因而不能單純用堿液除去，因此在清洗時(shí)強(qiáng)堿應(yīng)于硅酸鹽、多聚磷酸鹽等膠體性堿清洗劑并用，增加濕潤(rùn)與分散能力，靠強(qiáng)堿促使油污離開(kāi)工作表面，靠膠體使其安定地分散在溶液中。

（2）堿液清洗時(shí)，常用的堿包括苛性鈉、碳酸鈉、硅酸鈉、磷酸鹽類等多種。通常根據(jù)需除油的金屬及周?chē)沫h(huán)境與欲達(dá)到的目的決定采用哪種堿。對(duì)于強(qiáng)堿來(lái)說(shuō)，可以提供更高的堿度（OH-），因而皂化反應(yīng)可進(jìn)行的很完全。但是它可能會(huì)腐蝕某些活潑金屬，并由于其潤(rùn)濕性較差，用水不易清洗。對(duì)于弱堿來(lái)說(shuō)，一般具有良好的潤(rùn)濕作用和乳化分散作用，但其提供的堿度較低，皂化反應(yīng)不能進(jìn)行得完全清洗。

（3）堿清洗工藝：預(yù)除油（當(dāng)工作表面附著的油污很厚時(shí)，通常采用這一步）→堿清洗→一次水洗（除去工件表層殘留的清洗劑）→二次清洗→干燥（或轉(zhuǎn)入下道工序）。

（4）影響因素：組成由于堿洗過(guò)程是依靠皂化、乳化等多種作用，不能用某一單獨(dú)的堿來(lái)達(dá)到上述性能。通常使用多種組分，有時(shí)還需添加表面活性劑等助劑。在匹配適當(dāng)?shù)那闆r下，方能達(dá)到最佳的綜合性能。因此，堿液的組成是影響除油質(zhì)量的主要因素。溫度較高的溫度有利于皂化反應(yīng)的進(jìn)行，并且由于溫度較高，可以使熔點(diǎn)高的油污軟化，有利于浸潤(rùn)乳化的作用。一般清洗的溫度為70～100℃。堿度堿度的高低決定了皂化反應(yīng)進(jìn)行的程度，并且堿度高能使油污與溶液之間的表面張力降低，使油污易于乳化。機(jī)械作用在清洗過(guò)程中加入攪拌，有助于油污的去除，可以使乳化液均勻的分布，從而提高乳化的效果。其他此外，在堿液中加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣?，可以降低界面張力，改善?rùn)濕性和乳化性。而在堿洗后通過(guò)水洗，可以去除殘留工件表面的清洗劑，這些因素對(duì)堿洗也是十分重要的。

2  有機(jī)溶劑清洗

除油溶劑清洗主要是利用有機(jī)溶劑溶解皂化與不皂化油來(lái)去除油污。去油常用的有機(jī)溶劑為乙醇、清洗用汽油、甲苯、四氯化碳、三氯乙烯等，其中比較有效的溶劑為四氯化碳和三氯乙烯，它們不會(huì)燃燒，可在較高溫度下進(jìn)行除油。一般情況下，較高的溫度可以增加油污在有機(jī)溶劑中的溶解。而在溶解過(guò)程中，加入機(jī)械攪拌可以使溶解更均勻、完全。在有機(jī)溶劑除油后，還必須進(jìn)行補(bǔ)充除油。因?yàn)楫?dāng)溶劑在制品表面揮發(fā)后，通常還留有薄的膜，可以在后面的工序中用堿清洗除油、電化學(xué)除油等工序?qū)⑵涑ァ?/p>

3  表面活性劑清洗

除油以表面活性劑為主所配成的清洗劑具有良好的去油污能力。主要是利用了表面活性劑表面張力低、浸透濕潤(rùn)性好、乳化能力強(qiáng)等特性。目前，表面活性劑清洗是一種廣泛運(yùn)用的除油方法。表面活性劑除油的過(guò)程為：利用表面活性劑易于吸附于工件一水溶液界面上并降低界面的張力的特點(diǎn)，表面活性劑優(yōu)先潤(rùn)濕工件的表面，將油污與制品相隔離，從而使油膜卷離成油珠而離開(kāi)制品表面。通過(guò)表面活性劑的乳化作用，在油一水界面上形成具有一定強(qiáng)度的界面膜，改變界面的狀態(tài)，從而使油污質(zhì)點(diǎn)分散在水溶液中，形成乳狀液。或者通過(guò)表面活性劑的溶解作用，使不溶于水的油污溶于表面活性劑的膠團(tuán)中，達(dá)到將油污轉(zhuǎn)移到水溶液中的目的。當(dāng)油一水界面膜達(dá)到一定的機(jī)械強(qiáng)度時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的碰撞不會(huì)使膜破裂，油污就不會(huì)再重新聚集起來(lái)，當(dāng)油污質(zhì)點(diǎn)被截留在溶液中時(shí)，即實(shí)現(xiàn)了去除油污的目的。

4  電化學(xué)清洗除油

電化學(xué)除油較常采用的是陰極除油，或者陰陽(yáng)極交替使用除油。電化學(xué)反應(yīng)的電解液一般使用NaOH、Na2CO3、Na3PO4及Na2SiO3等的水溶液。電化學(xué)除油的機(jī)理為：利用電化學(xué)反應(yīng)在陰極上析出的氫氣或陽(yáng)極上析出的氧氣，通過(guò)對(duì)金屬制品表面的溶液進(jìn)行機(jī)械攪拌，促進(jìn)油污脫離金屬表面。同時(shí)，金屬表面的溶液不斷地得到交換，有利于油污的皂化反應(yīng)及乳化作用，剩余的油污在不斷析出的氣泡的影響下，脫離金屬表面。在電化學(xué)除油的過(guò)程中，溫度的影響與對(duì)化學(xué)除油的影響大致相同，并且除油時(shí)的電流密度可以保證足夠的氣體從制品表面析出，既能脫除油污、又能攪拌溶液，因此較大的電流密度能夠提高脫油速度，但在陰極除油過(guò)程中往往伴有氫氣滲入金屬，以至引起氫脆的現(xiàn)象。通常采用陰、陽(yáng)極交替除油以達(dá)到防止氫脆的目的。