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。

盐酸、硫酸的清洗剂应用最为广泛，成本低，效率较高， 但酸洗残留的cr、sor对工件的后腐蚀危害很大。而磷酸没 有腐蚀物残留的隐患，但磷酸成本较高，清洗效率低呰。

对于锌件一般不采用酸性清洗剂清洗，因为锌件在酸中的 腐蚀极快。

除油质量检查方法主要是依据国家标准GB/T 13312— 1991《钢铁件涂装前除油程度检验方法（验油试纸法）》。

在生产中还有一些简便、快速、实用的评价方法，在涂装 行业用得最普通的是水膜法，通过观察水膜连续破裂情况，判 定除油情况。通常工件表面残留油污的地方不易沾水，因此水 膜会在油污处断裂。