區分溶劑型清洗劑和水基型清洗劑
清洗可以狹義解釋為去除目標油污。有溶解法、乳化法、皂化法三種路徑;商品而言有溶劑型清洗劑與水基型清洗劑。
金屬加工制程工藝過(guò)程中的清洗,一般而言是清洗制程中的冷卻潤滑介質(zhì),也就是常言所說(shuō)的油污。從原理上來(lái)說(shuō),去除油污有三種方法。一是溶劑法,油不溶于水,但溶于有機溶劑,使油污溶解分散在溶劑之中,實(shí)現油污與清洗工件的剝離清除。二是乳化法,利用表面活性劑的兩親性質(zhì),親油端吸附油污分子,親水端吸附水分子,卷縮、乳化形成懸混乳液,從而將清洗工件表面的油污洗去。三是皂化法,利用堿性物質(zhì)與油脂反應生成高級脂肪酸鹽,即肥皂。肥皂分子也有兩親性質(zhì),親油端與親水端,與表面活性劑清洗油污一樣,可以將油污剝離清洗工件的表面。
工業(yè)應用中,上述三種去除油污的原理,分成兩種清洗劑,即溶劑型清洗劑和水基型清洗劑。
溶劑型清洗劑是選用合適的有機溶劑有效溶解目標油污,然后通過(guò)高壓蒸餾的方法提純有機溶劑,實(shí)現溶劑型清洗劑的循環(huán)使用。使用溶劑型清洗劑,對清洗設備的要求較高,設計復雜,造價(jià)不菲,且使用安全性的余量較大,成本較高。
水基型清洗劑,因其使用可以用水稀釋?zhuān)鳛榇罅康闹饕畠r(jià)溶劑,得到廣泛的工業(yè)應用。再用因安全性,以及對設備的要求低,操作簡(jiǎn)單,適合大量生產(chǎn),因此應用廣泛。水基型清洗劑是綜合了乳化法與皂化法的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行清洗劑配方的優(yōu)先復配,實(shí)現穩定的體系結構與實(shí)現分工協(xié)作和互補。以得到較高的清洗效率,較徹底的油污剝離能力為優(yōu)先,進(jìn)行配方的設計。
工業(yè)化應用的應有之意就是大批量、可重復、穩定持續地使用,還必須控制不良反應,維持穩定有效的溶液體系。水基型清洗劑的不良反應主要是對腐蝕的控制,具體表現為防止在清洗過(guò)程中的金屬腐蝕,以及清洗后進(jìn)入下一個(gè)工序之間的工序間防腐蝕。對黑色金屬而言,腐蝕就是生銹、變色等等影響表面質(zhì)量的工藝目標之外的失控變化。穩定有效的溶液體系,反應了清洗劑的使用壽命,必須達到一定程度的使用壽命才具有工業(yè)價(jià)值,亦即在一定的生產(chǎn)周期內持續穩定有效,是進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的前提。
水基清洗劑在工業(yè)應用中控制腐蝕,是水基清洗劑必須考慮的因素。而制程工藝中要清洗的目標油污,有很大一部分也是為了防止腐蝕而使用的,水基清洗當中的凈洗力與防銹性的平衡,是一組非常微妙的雙生,這能展現配方設計師的才華與應用工程師的智慧。