Войти  |  Регистрация
Авторизация

Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия



Все жировые загрязнения могут быть отнесены к двум основным группам: 1) растительного и животного происхождения и 2) минерального происхождения. Первая группа жиров под действием водных растворов щелочей или солей щелочных металлов образует мыла, растворимые в воде соли жирных кислот и глицерина. Вторая группа жиров не омыляется растворами щелочи.
Процесс омыления жиров можно проиллюстрировать на примере реакции стеарина с едким натром:
Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия

Образующиеся при этом мыла легко растворяются в воде, в особенности при повышенной температуре.
Выбор состава обезжиривающих растворов делается в зависимости от природы обрабатываемого материала и степени зажиренности поверхности. Изделия из цинка, алюминия и их сплавов обезжириваются в слабощелочных растворах; для стали можно применять более концентрированные растворы. Составы этих растворов приведены ниже, г/л:
Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия

Электрохимическое обезжиривание в щелочных растворах протекает быстрее, чем химическое. Чаще обрабатываемые изделия поляризуют катодно, хотя в отдельных случаях прибегают к анодному обезжириванию. Электролитами могут служить те же растворы, которые используются при химическом обезжиривании. Механизм процесса электрохимического обезжиривания сводится в основном к эмульгированию жиров выделяющимися пузырьками водорода на катоде или кислорода на аноде. При погружении металла с зажиренной поверхностью в щелочной раствор наблюдается разрыв масляной пленки и собирание ее в капельки под действием сил поверхностного натяжения. При поляризации металла краевые углы образовавшихся капелек уменьшаются и прилипание масляной пленки к поверхности металла ослабевает, а смачиваемость водой увеличивается. Мелкие газовые пузырьки, отрываясь от электрода около капли масла, задерживаются на последней и остаются на границе между маслом и раствором. По мере увеличения размеров газовых пузырьков за счет включения в них порций газа масляные капли вытягиваются, силы сцепления их с поверхностью металла уменьшаются при уменьшении краевых углов и, увлекаемые газовыми пузырьками, они отрываются на поверхность раствора.
Как и при химическом обезжиривании, в данном случае поддерживается повышенная температура, порядка 60—80° С. Плотность тока поддерживается в пределах 3—10 а/дм2, а продолжительность процесса в несколько раз меньше, чем при химическом обезжиривании.
Выделяющийся на катодно обезжириваемых изделиях водород частично диффундирует в глубь металла, обусловливая так называемую водородную крупность. Кроме того, по мере накопления в растворе ионов металлов, растворяющихся в щелочах, например цинка, свинца, олова, не исключается возможность разряда ионов этих металлов на поверхности катодно обезжириваемых изделий. Так как, однако, ни концентрация этих ионов, ни электрический режим не обеспечивают условий для образования на катоде прочно сцепленных пленок, то рекомендуется перед выгрузкой изделий из обезжиривающих ванн в течение короткого времени, например 0,5 мин, поляризовать их анодно, т. е. переключать полюса. При этом адсорбированные атомы водорода взаимодействуют с атомами кислорода и поверхность изделий освобождается от пленок. Ниже приводятся составы растворов, г/л, для электрохимического обезжиривания и их режимы:
Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия

При электрохимическом обезжиривании изделий из меди и ее сплавов, а также цинковых сплавов рекомендуются растворы без едкой щелочи (только трифосфат натрия, карбонат натрия); при этом ток не переключают, т, е. обезжиривание осуществляют только катодное.
Неомыляемые жиры удаляются путем растворения их в органических растворителях, например в керосине, бензине, толуоле и др. Особенно широкое применение за рубежом для этих целей получил трихлорэтилен, который наряду с хорошими растворяющими свойствами жиров имеет и другие преимущества — он не воспламеняется и не оказывает разъедающего действия на металлические изделия, за исключением алюминиевых и магниевых. Пары трихлорэтилена и других негорючих органических растворителей вызывают головную боль и вообще вредны для здоровья. Однако в отличие от паров бензина, бензола, толуола и других ароматических соединений пары негорючих органических растворителей жиров имеют удельный вес, который, по крайней мере, в 4 раза больше удельного веса воздуха. Это позволяет конструировать аппараты для обезжиривания таким образом, чтобы выделяющиеся пары отсасывать вниз, а рабочую атмосферу поддерживать достаточно чистой путем подачи свежего воздуха.
Принципиально в этих растворителях можно осуществлять обезжиривание как погружением, так и в парообразном состоянии. В целях минимального расходования растворителя на унос изделиями выгодно осуществлять процесс следующим образом. Ванны с растворителем снизу подогреваются, а изделия, закрепленные на цепи, перемещаются в парах растворителя. Последние конденсируются на изделиях, растворяют жиры и стекают вниз. По мере накопления в ванне растворенных жиров растворитель освобождается от них дистилляцией и может вновь быть использован. Расход растворителя при этом сводится к минимуму и теоретически определяется неизбежными потерями при перегонке.
Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия

В табл. 6 приводятся некоторые свойства важнейших хлорсодержащих растворителей жиров. Чаще всего используют трихлорэтилен; тетрахлорэтилен и в крайнем случае тетрахлорэтан используют для удаления труднорастворимых веществ, например тяжелых (плотных) жиров, воска и т. п.
В чистом виде все эти вещества, защищенные от сильного освещения, достаточно устойчивы. Выше температуры кипения в присутствии влаги или следов кислоты образуется соляная кислота, которая действует корродирующе на металлические изделия. Этому способствует также алюминий и его сплавы, а образующиеся хлориды автокаталитически способствуют дальнейшему течению процесса. Поэтому нельзя приводить в контакт с растворителями изделия, на которых имеются следы влаги или кислоты (например, после пайки).
Необходимо иметь в виду, что на поверхности изделий после испарения растворителя всегда остается тонкая жировая пленка. Поэтому вслед за растворением жиров в органических растворителях необходимо дополнительно щелочное обезжиривание и промывка в горячей воде.
М.И. Морхов и К.А. Егорова исследовали влияние синтетических поверхностно активных веществ ОП-7 и ОП-10 на удаление с поверхности стали минеральных масел. Авторы установили, что водные растворы NaOH, Na2CO3, Na2O*3SiO2 и Na3PО4, которые в отсутствие поверхностно активных веществ не удаляют минеральных масел с поверхности стали, приобретают сильную моющую способность при введении в такие растворы поверхностно активных веществ ОП-7 или ОП-10.
Растворы Na3O*4SiO2 и Na3PО4 в присутствии таких веществ обладают лучшей моющей способностью, чем растворы NaOH и Na2CO3. Многокомпонентный раствор, состоящий из NaOH, Na2CO3 и Na3PО4, не имеет никаких преимуществ перед раствором, содержащим Na3PО4 или Na2O*3SiO2.
Для удаления со стали видимых невооруженным глазом пленок минеральных масел рекомендуются растворы примерных составов, г/л:
Обезжиривание поверхности перед нанесением покрытия

Процесс осуществляется при повышенной температуре (70° С) и воздушном перемешивании. В зависимости от природы масла, профиля изделий и интенсивности перемешивания процесс очистки длится от нескольких секунд до нескольких минут. В первом и втором растворах очистка происходит несколько быстрее, чем в третьем.
Оптимальные концентрации при температуре 70° С и перемешивании соответствуют 100 ммоль/л для Na2CO3, 25 ммоль/л для Na2O*3SiO2 и 25 ммоль/л для Na2PО4.
Оптимальные концентрации ОП-7 или ОП-10 соответствуют минимуму поверхностного натяжения на границе раствор—воздух.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent