制桶工艺学
第六章 涂装
第二节 涂装材料
6.2.2 除油清洗材料
一、碱液清洗材料
1.碱液清洗的机理
碱液除油清洗主要基于乳化、分散、溶解和机械等作用。钢桶表面的油污一般为矿物油脂，属于不皂化的中性油污，它不能与碱起化学反应，在清洗过程中，是靠强碱促使油污从钢板上解离下来，随后解离的油污靠胶体性碱的胶体安定地分散。
不用担心碱对钢桶本身的腐蚀，钢铁具有极好的耐碱性，因而钢桶除油清洗广泛采用碱液清洗剂。
2. 钢桶清洗常用碱液清洗剂的种类和性质
（1）氢氧化纳。又叫荷性铀，属强碱性化合物，清洗时主要起解离油污作用。它不具备碱性盐的缓冲作用，在常温、中温下对钢铁无侵蚀作用，在高温场合下能产生缓慢的腐蚀。氢氧化纳价格便宜，但对人的皮肤有强烈腐蚀作用，因此操作时应十分注意。
（2）碳酸钠。又叫纯碱，是一种价格低廉的碱性盐，它具有缓冲作用，不像强碱那样侵蚀金属，碳酸氢纳（又叫苏打）和碳酸氢三钠的碱性更弱，但它们能与水中钙离子反应生成可溶性盐，对硬水有一定的软化作用。
（3）硅酸盐。包括偏硅酸纳、原硅酸锅和水玻璃。硅酸盐水解时生成的硅酸不溶于水，而以胶体状悬浮在槽液中，对固体污垢有分散作用。原硅酸钠的碱性接近荷性钠，因其所含硅酸的胶体性强，对污物的分散、保持能力优越，故在钢铁的清洗时常与荷性钠并用。硅酸盐的一般特性是碱液的湿润、浸透性优良，保持污物的分散性和耐硬水性好，对金属有一定的防腐蚀效果。
（4）磷酸盐。作为碱清洗剂用的包括磷酸三钠，焦磷酸四钠和三聚磷酸钠三种。磷酸盐具有较显著的分散作用，可将大颗粒状污垢分散成近似胶体粒子的小颗粒。焦磷酸四钠还具有表面活性作用，磷酸盐还可作为多价整合剂使用，它与硬水中的钙、镁离子结合，成为不溶于水的盐而被除去。磷酸盐的共同特性是能抑制金属的腐蚀，但由于其碱度不大，而且在碱类中价格也较贵，所以很少作为清洗主剂，而常与价格便宜的强碱并用。
3. 碱液清洗的常用配方
碱液清洗很少用单独一种碱，而是多组分地进行合理配制。是由多种碱类，有时还添加表面活性剂和多价整合剂等各种助剂混合组成，通常称这种清洗剂为复合碱液清洗剂。因为由强碱、弱酸、聚合碱性盐、表面活性剂等适当配合而成的复合碱性清洗剂能发挥上述碱类各自的洗净特性，因而能显著地提高洗净效率。尤其是添加少量的表面活性剂后能成倍地提高洗净效率，这是由于碱溶液的表面张力非常大，渗透能力小，而添加表面活性剂可改善其渗透性，使表面张力大大减小。
碱液清洗剂的配方可根据钢板的污染程度和油污种类以及清洗方式等因素通过试验确定。现根据收集到的资料，将碱液清洗剂的配方实例列于表6-2，以供参考。
表6-2 碱液清洗剂配方实例（质量%）
| 配方序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
磷酸三钠 |
32 |
- |
- |
32 |
32 |
55～30 |
35 |
50 |
- |
9 |
焦磷酸钠 |
- |
- |
4 |
20 |
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
四磷酸钠 |
- |
- |
- |
- |
15 |
- |
- |
- |
- |
- |
偏硅酸钠 |
- |
- |
40 |
- |
- |
- |
50 |
30 |
- |
29 |
原硅酸钠 |
- |
84 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
碳酸钠 |
46 |
10 |
- |
26 |
31 |
35～50 |
- |
13 |
60 |
18 |
荷性钠 |
16 |
- |
50 |
16 |
16 |
10～20 |
8 |
- |
30 |
36 |
表面活性剂 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
- |
2 |
7 |
10 |
8 |
二、其它清洗材料
1.表面活性剂
以表面活性剂为主作为清洗剂，利用其表面张力低，浸透湿润性好，乳化力强等特性来洗净钢桶表面油污。随着各种新型会成表面活性剂的开发，尤其是在研制成无泡或少泡的清洗能力强，且能生物降解的表面活性剂后，表面活性剂在金属清洗中己得到广泛采用。这种清洗剂具有下列特点。
（1）在同样条件下清洗能力较碱液清洗强，去油质量好，且碱性很弱，对金属侵蚀性小。
（2）它能与其它表面处理王序合并，如组成去油清洗与磷化二合一处理的工艺，在一定条件下可实现简化工艺的目的。
（3）在采用了生物降解的表面活性剂后，有利于表面处理工艺的污水处理。
当前有些表面活性剂价格较贵，一般的表面活性剂易起泡，不适于喷射法清洗，这些是表面清洗剂的不足之处。
表面活性剂一般是由多种表面活性剂、各种助剂（如消泡剂、防锈剂等）配制而成。其清洗性能主要取决于表面活性剂的种类和特性。
2.有机溶剂
借助于有机溶剂对各种油污的溶解能力进行除油，在制桶行业中也有采用。有机溶剂的特点是除油效率高，但不能洗掉无机盐类和碱类。在涂装工艺中，去油常用的有机溶剂是白醇（又名漆用汽油，沸点为100～200℃，闪点30℃）或清洗用汽油（沸点为80～120℃）和各种含氯溶剂，如三氯乙烯等。
采用汽油清洗是用刷子或抹布蘸汽油后手工擦洗，也可直接浸入溶剂槽清洗。手工擦洗劳动强度大，且劳动条件差。汽油清洗岗位应有良好的通风和消防设施。
采用含氮溶剂清洗有其不燃性和对油污溶解的特点，但其毒性较大，不适用于手工清洗，含氯溶剂一般采用熔剂蒸汽清洗。
