水基金属清洗剂 | 表面活性增强零件清洗效果与可持续性

发布时间: 2021年07月19日 浏览次数:221

金属零部件在生产加工、运输储存过程中,不可避免的带上一些污垢,如油污、固体颗粒污垢、氧化皮等。因此,必须给予彻底清洗以提升金属部件的附加值。清洗质量的好坏关乎到产品的质量和使用寿命,特别是精密设备、电子产品等。而清洗剂的选择是决定清洗工作成败关键的一环,它直接影响设备的清洗效果、除垢率、腐蚀率及经济效益等。

同时,随着日益突出的环境污染问题,在法规的强大压力下,使得溶剂型清洗和化学强酸、强碱清洗方式将逐步淘汰,新型无毒无磷、高效等多功能的环保型水基清洗剂已成为清洗行业大力发展的方向。

图源:上海蓝飞

 

# 金属零部件表面清洗的专用清洗剂

 

水基金属清洗剂,是清除金属零部件表面污垢专用的清洗溶剂,安全、环保、价格便宜,所需要的化学成分容易获得。主要是借助于表面活性剂的吸附、乳化、润湿、增溶、渗透、分散、防腐、络合等特性来实现的。再借助清洗时的加热、浸泡、刷洗、高压喷淋、振动或超声波的方式,使得污垢快速脱离工件表面分散到清洗液中,达到消除污垢的目的。优势如下:

A. 乳化能力强、清洗速度快、漂洗性能良好,清洗剂不粘附,易于从金属表面脱离。

B. 耐硬水,对酸、碱、盐有良好的稳定性。

C. 去污除油蜡清洗能力强,对金属材料无腐蚀,无损伤,清洗后工件表面无锈斑,仍然能够很好地保持金属原有的光泽度。

D. 操作简便,使用温度低,起泡性低,无闪点,不燃不爆,使用安全。

E. 无毒无害,水基金属清洗剂不像三氯甲烷、氟里昂等ODS类溶剂会造成对大气臭氧层的破坏或像三氯乙烯对操作工人身心健康的危害等。无磷环保废液中和后一般可直接排放不污染环境。

F. 可替代柴油、煤油和汽油,相对于传统零件的维护与修理的清洗,清洗综合成本低、节约能源、经济效益高。

水基金属防锈清洗剂 图源:希尔材料

 

# 表面活性剂对水基清洗剂的影响

 

水基金属清洗剂配方主要由表面活性剂和各种功能性添加物(络合剂、缓蚀剂、稳定剂、增溶剂及多种效果的成分)组成。表面活性剂作为水基金属清洗剂中的主要功能组分,其特殊的化学结构决定了表面活性剂溶解在液体溶液中后,使得溶液的表面张力大大降低,提高了溶液的润湿能力。所以表面活性剂性能的发挥直接关系到水基金属清洗剂产品的使用效果。

表面活性剂的分类 图源:川禾化学

 

# 水基金属清洗剂的发展趋势

 

随着环保越来越受社会重视,水基金属清洗剂得到发展。

早期的水基清洗剂主要是用一些碱性较强的无机碱或者无机盐类物质,因为配方单一,碱性强从而导致清洗过程有很多弊端,清洗效果也是大打折扣。随着市场的急剧变化,面对传统清洗剂无序排放对环境造成的压力、以及客户对金属零部件表面要求的提升,目前水基金属清洗剂的应用已相当成熟,且使用规范、行业标准日益完善。

工业和信息化部批准《水基金属清洗剂(2019)》等266项行业标准、中国表面工程协会按照《中国表面工程协会团体标准管理办法(试行)》的规定及相关文件要求,批准发布T/CSEA 11-2019《水基金属清洗剂使用规程》、T/CSEA 12-2019《无硼、硫、磷、氯元素添加剂的金属加工液》两项团体标准,适用于主要由表面活性剂和多种添加剂组成的清洗金属材料和零部件油污的水基金属清洗剂制造与检验。

图源:宏达威

在多重因素的影响下,现在发展的水基清洗剂一改往常的弊端,根据所清洗的目的及基材的不同,合理调试不同的配方,应用的清洗剂类别、清洗范围、性能优势更加丰富多样。随着对人体低毒无毒的、可生物降解的环保型绿色表面活性剂研制和开发的呼声越来越高,适用于水基金属清洗剂配方的表面活性剂的研究和生产利用正在向绿色化和功能化方向发展。

依据金属清洗剂水基的配方组成不同而划分为:单一清洗剂、复合清洗剂、含两亲溶剂的复合清洗剂、含助剂的复合清洗剂、乳化清洗剂及低泡清洗剂等多种金属水基清洗剂。按照应用范围可分为通用型和专用型;按照应用对象,可分为黑色金属清洗剂和有色金属清洗剂(超声波清洗剂);按照产品的供应方式,可分为液体、膏状及固体粉(粒)状等。

图源:天跃化学

 

# 水基金属清洗剂的使用规范与应用

 

根据JB/T 4323.1《水基金属清洗剂》对金属清洗剂的技术要求:产品(清洗剂)应对人体无害,无强烈刺激气味;产品使用浓度不大于5%(质量分数)。

水基金属清洗剂在使用过程中要有适宜浓度,浓度过低,清洗效果不好,且影响防锈能力,但是浓度过高,又并不能大大提高清洗能力,而且还会造成浪费。试验证明一般高效的水基金属清洗剂配比浓度多为1%~5%,在这一浓度下,可以充分发挥清洗剂的性能,清洗能力最好,而且也不会造成浪费。

图源:东莞市美一克清洗科技有限公司

选择水基金属清洗剂要综合考虑的因素有:产品的稳定性;技术服务售后;企业的供应能力;清洗剂的清洗成本;清洗速度,能否彻底清洗金属表面;对清洗机和被清洗零部件有无腐蚀性;清洗过程中,不在清洗对象表面残留不溶物,不产生新污物;不形成新的有害于后续工序的覆盖层,影响到后续加工工艺;操作简单,气味温和;环保或三废处理方便。

图源:太原卓能新材料应用科技有限公司

水基金属清洗剂广泛用于机械、化工、石油、冶金、电力、纺织等各行业,清洗黑色金属、不锈钢、铜、铝、镁、锌及其合金等有色金属零件表面残留的机油、研磨油、切削液、抛光膏、防锈油、灰尘等污染物清洗,也适宜电镀和喷漆的油污清洗。尤其适合配合超声波设备、机械喷洗设备进行清洗。

水基金属清洗剂的主要清洗方式