低泡(pào)除油(yóu)粉的研究(jiū)

摘要：本文(wén)通過對低(dī)泡的表面活性(xìng)劑進行篩選，選(xuǎn)擇合适的表面(miàn)活性(xìng)劑(jì)配(pèi)制低(dī)泡除油粉，該除(chú)油(yóu)粉的(de)工作液(yè)濃度為50g/l，清(qīng)洗溫度為(wéi)45-55℃，清洗時間(jiān)為6-10min，除油(yóu)率(lǜ)高達(dá)99%。

1  前言(yán)

在電鍍前處理的除油工(gōng)藝中，因(yīn)攪(jiǎo)拌或鼓氣産生大量(liàng)的泡沫會(huì)幹擾(rǎo)到(dào)清洗效果，如(rú)過量泡沫升起(qǐ)會導緻工(gōng)作液(yè)的溢出(chū)，不僅會(huì)造成(chéng)物料浪費，提高了清(qīng)洗成(chéng)本，還(hái)可能在清(qīng)洗原料表(biǎo)面上(shàng)産生污漬，給生(shēng)産帶來操作不(bú)便(biàn)。過(guò)多的泡沫(mò)将阻礙油(yóu)污的(de)沖洗以(yǐ)及減緩(huǎn)污垢(gòu)的沉澱和(hé)分離(lí)，排放(fàng)除油(yóu)劑時由于泡沫(mò)過多也會加重(zhòng)環境污染(rǎn)^[1-2] 。此外，在電解除油工(gōng)藝中(zhōng)，過(guò)多(duō)的泡(pào)沫阻礙了電極(jí)兩端氫氣(qì)和(hé)氧氣的溢(yì)出(chū)，會導(dǎo)緻爆鳴(míng)，甚(shèn)至爆(bào)炸，存在安(ān)全隐(yǐn)患^[3]。因此在保證(zhèng)除油(yóu)劑的除油(yóu)效果的前(qián)提下(xià)，除油劑起泡能(néng)力應(yīng)盡量低些(xiē)。

目(mù)前實現(xiàn)除油劑低(dī)泡沫(mò)的方(fāng)法(fǎ)，主(zhǔ)要是(shì)在清洗劑中添(tiān)加消泡劑，或者選用低(dī)泡的表(biǎo)面活(huó)性劑。經研(yán)究，外加消(xiāo)泡劑(jì)的效(xiào)果并不能(néng)顯著(zhe)的減少泡沫達到(dào)低泡的(de)要求，因此，篩選(xuǎn)合适(shì)的低泡表(biǎo)面活(huó)性劑成為(wéi)重中之重(zhòng)。

常(cháng)用的低(dī)泡表(biǎo)面活性劑大緻(zhì)分為四(sì)類：一是eo/po嵌段(duàn)聚醚類，其中，聚氧乙(yǐ)烯(xī)基(jī)-o(ch2ch2o)nh為親(qīn)水基(jī)團(tuán)，聚氧丙烯基-o(chch3ch2o)nh為親(qīn)油基，這(zhè)種親油親水(shuǐ)混合結構(gòu)一方面在水溶液裡面更易形(xíng)成膠束，從(cóng)而表(biǎo)面張力較大，另外這種親(qīn)水親(qīn)油(yóu)基團交錯混(hùn)合排列，空間相互阻礙并(bìng)形成(chéng)大量液(yè)膜之間(jiān)的空隙(xì)，減弱了(le)液膜(mó)的強度，最(zuì)終所形成(chéng)的(de)泡(pào)沫膜(mó)壁(bì)更(gèng)容易(yì)破裂，從(cóng)而具有(yǒu)低泡特性^[4]。二是(shì)異辛醇及其衍(yǎn)生物磷酸酯(zhǐ)鹽(yán)類，異辛(xīn)醇(chún)衍生(shēng)的表面(miàn)活性劑(jì)本身具有低泡(pào)沫的效(xiào)果(guǒ)，在異(yì)辛醇分子式(shì)中(zhōng)引入磷酸(suān)酯的結構，會提高産(chǎn)物的表面(miàn)張力(lì)，進一步(bù)降低産(chǎn)品的泡沫(mò)^[5]。三是(shì)嵌段(duàn)聚(jù)醚改性(xìng)有機(jī)矽類，單獨的有機矽結構(gòu)并不具有低泡(pào)和消(xiāo)泡的(de)效果(guǒ)，常用的(de)有機矽(xī)消泡劑隻是利(lì)用了有機矽表(biǎo)面活(huó)性劑在泡(pào)沫表面具有快速鋪(pù)展的(de)作用(yòng)，隻有輔(fǔ)以疏水性的(de)白炭黑方(fāng)可起到(dào)破泡和消泡的效果。将(jiāng)有機矽結構中(zhōng)的甲基以聚醚(mí)取代(dài)，進一步提高表面張力可(kě)以有效的(de)減少有機矽表(biǎo)面活(huó)性劑的(de)泡沫^[6]。四(sì)是乙(yǐ)氧基化脂肪酸甲(jiǎ)酯及其衍生(shēng)物類，脂肪(fáng)酸甲(jiǎ)酯乙(yǐ)氧基化物(wù)屬于聚醚(mí)酯類化(huà)合物，它(tā)繼承(chéng)了聚醚酯(zhǐ)類表(biǎo)面活性劑易于分散、表面(miàn)活性高、抑泡消(xiāo)泡能力強等優(yōu)點，而且乙氧基(jī)化後化親水(shuǐ)性(xìng)進一(yī)步提(tí)高，削(xuē)弱了(le)原來(lái)聚氧乙烯(xī)鍊與水分(fèn)子間(jiān)的(de)氫鍵，降(jiàng)低了泡沫(mò)膜層的強度，使(shǐ)泡沫(mò)更容(róng)易破裂^[7]。

本(běn)文通過對(duì)各種低泡表面活性劑進行研(yán)究，篩選出(chū)合适(shì)的低泡表面活(huó)性劑，配制高效(xiào)的低泡除(chú)油粉(fěn)，符合實際(jì)生産(chǎn)需求(qiú)。

2  低泡除油粉的配制(zhì)

2.1 單組分表面活性劑的消泡性

将各(gè)種表(biǎo)面活(huó)性(xìng)劑配制成1.0g/l的溶液(yè)，分别測試消泡(pào)性，消泡(pào)性(xìng)如表(biǎo)1所示。

表1 表(biǎo)面活(huó)性劑的消(xiāo)泡性(xìng)

由(yóu)表1可知，泡沫較(jiào)少的表面活性劑(jì)有eh-9、聚醚(mí)類、三(sān)乙皂、jfc、oep-70、ox-301、1007 和ae50。而聚醚類幾乎無乳化(huà)性能，jfc屬于(yú)滲透劑，也無明(míng)顯乳化作(zuò)用，可(kě)選擇的(de)低泡表(biǎo)面活性劑主要(yào)是eh-9、oep-70、ox-301、1007和ae50。

2.2 配制(zhì)低泡除(chú)油(yóu)粉

将(jiāng)上述5種表面活性劑兩兩(liǎng)複(fú)配，濃度(dù)均為1.0g/l，測表(biǎo)面活(huó)性(xìng)劑的除(chú)油率(lǜ)，如表(biǎo)2所示(shì)。

表2 表面(miàn)活(huó)性劑的除(chú)油率

由表2可知(zhī)，ae50的濁點較低，與(yǔ)ae50複配之(zhī)後的組分，濁點都低(dī)于50℃。且三組(zǔ)分複配之後，濁(zhuó)點下降更明顯(xiǎn)。實驗證明，eh-9、ox-301和1007複(fú)配後(hòu)，濁點隻有(yǒu)30℃左(zuǒ)右(yòu)；eh-9、1007和ae50複(fú)配之後(hòu)，濁點也隻有(yǒu)30℃左右(yòu)；oep-70、ox-301和1007複配後，濁點(diǎn)也隻(zhī)有30℃左右；而(ér)eh-9、oep-70和ox-301複(fú)配的濁點(diǎn)較高，在58℃左右(yòu)。說明ox-301和(hé)1007不(bú)适(shì)合一起與(yǔ)其他(tā)表面活性(xìng)劑複(fú)配，而ae50的濁(zhuó)點較(jiào)低(dī)。因此較(jiào)适宜(yí)的複配方式為(wéi)eh-9、oep-70和ox-301的(de)複配。

按此(cǐ)複配(pèi)方式，将基(jī)礎除(chú)油粉配方中(zhōng)的(de)表面(miàn)活性(xìng)劑組(zǔ)分替換(huàn)，測試除(chú)油性能如表3所示。

表(biǎo)3 低(dī)泡除油(yóu)粉除(chú)油率

工件除(chú)油的除(chú)油率如(rú)表4所(suǒ)示。

表4 低泡(pào)除油粉對工件(jiàn)的除油率(lǜ)

由表3和(hé)表4可(kě)知(zhī)，該低泡除油(yóu)粉對試片(piàn)的除(chú)油效(xiào)果較(jiào)好，但(dàn)對工件的除油效果(guǒ)明顯降低(dī)，因此需要對該(gāi)除油粉進行改(gǎi)進。通(tōng)過調(diào)整表(biǎo)面活性劑的用(yòng)量實(shí)現，改(gǎi)進的(de)後的(de)低泡除油(yóu)粉記作(zuò)mp0。

3. 低(dī)泡除油粉mp0的綜合性(xìng)能測試

低泡除(chú)油粉(fěn)mp0的清洗條(tiáo)件為(wéi)：工作(zuò)液濃(nóng)度50g/l，清洗溫(wēn)度45-55℃，清洗時間6-10min。該除油(yóu)粉的除(chú)油(yóu)性能如表(biǎo)5所示(shì)。

表5 mp0對(duì)工件(jiàn)的除油率(lǜ)

參(cān)照jb/t 4323.2-1999（水(shuǐ)基金屬清洗劑(jì) 試驗(yàn)方法）對mp0進(jìn)行性能(néng)測(cè)試，測(cè)試性能如(rú)下表(biǎo)4所示。

表4 mp0的綜合(hé)性能

4. 總結(jié)

通過以上研究，可以(yǐ)得出(chū)結論(lùn)：低泡除油(yóu)粉mp0是一(yī)款性能(néng)優良的(de)低泡除(chú)油産品，其最佳使(shǐ)用條件為:濃(nóng)度50g/l，溫(wēn)度50℃，清(qīng)洗時(shí)間為8min。在此(cǐ)條件(jiàn)下，除(chú)油率(lǜ)高達(dá)99%。