CN102040947B - 用于永磁材料的生物除油剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于永磁材料的生物除油剂，所述生物除油剂通过如下步骤制得：将生物除油剂与水按体积比1∶19～99进行稀释得到稀释液；然后用磷酸、柠檬酸、柠檬酸钠和磷酸三钠中的两种将所述稀释液的pH调节至6.0～9.0，并将所述稀释液的温度保持在10℃～40℃，备用。使用本发明所提供的生物除油剂可以在温和的pH条件下彻底的去除永磁材料中的油污，并且不会产生对环境有害的物质，具有环保的优点。同时，生物除油剂中的微生物廉价易得，且生物除油剂具有极强的持续除油能力，因此使用生物除油剂能极大地降低除油成本。

Description

用于永磁材料的生物除油剂

技术领域

本发明涉及一种用于永磁材料的生物除油剂，属于材料表面处理技术领域。

背景技术

近年来钕铁硼(NdFeB)永磁材料的应用和发展十分迅速，而能否有效防护钕铁硼永磁材料是关系到钕铁硼永磁材料能否推广应用的关键技术之一。钕铁硼永磁材料主要是由稀土金属钕、铁和硼等元素通过粉末冶金工艺制备而成。作为目前最强的磁性材料，已经广泛应用于电镀器件、机械、医疗、汽车等诸领域，应用前景十分广阔。

钕铁硼永磁材料作为一种粉末冶金工艺制备而成的多孔材料，因其中的富钕相，钕铁硼主相及边界相很容易形成晶间腐蚀，在湿热的环境中极易生锈腐蚀，因腐蚀失效造成磁性能的下降或损坏，严重影响了钕铁硼永磁体的使用寿命，降低了产品的稳定性和可靠性。因此，必须对钕铁硼永磁材料进行防腐处理。目前用于钕铁硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有电镀镍(CN1928163、CN1928163)、电镀锌(CN1421547A、CN1056133A、CN1056133)、电镀多层镍、镀铜(CN1514889A)，磷化、电泳漆等多种方法。

在所有电镀处理之前，脱脂除油是一个必不可少的步骤。脱脂除油不彻底将会对钕铁硼永磁材料的防腐产生很大负面影响。如公开号为CN1056133的专利公开了使用40～80％的氢氧化钠进行脱脂除油，但是由于所使用的氢氧化钠溶液碱性太强而对钕铁硼永磁体的多相体系有很强的腐蚀性。另外，如果所使用的碱性溶液的碱性太弱，则会产生脱脂除油不彻底的问题。在以上各专利中有些还在脱脂除油过程中使用硅酸钠，硅酸钠能够有效的提高脱脂除油的效果，但是在随后的酸洗过程中硅酸钠会粘附在钕铁硼永磁材料的孔隙中，影响钕铁硼永磁材料的表面处理效果。目前，使用化学试剂对永磁材料进行脱脂除油是永磁材料前处理的一个最主要手段。

对于评价脱脂除油的效果，目前主要有以下三种方法：

1.水膜试验法

将脱脂除油后的产品用稀硫酸浸渍后，喷上均匀的水雾，如果有油污，则水将会被分开；如果没有油污，则水会形成一个连续的水膜。

2.荧光染料法

将油溶性的荧光染料加入油污之中，将样品浸入该油污中，然后对样品进行脱脂除油，水洗，干燥。用红外线照射经过脱脂除油的样品，若样品存在闪光的亮点，证明有油污尚未除尽；若样品不存在闪光的亮点，则证明油污已完全除尽。

3.接触角测试法

将已经脱脂除油好的样品，滴上水珠或用棉签抹过。如果接触角小，说明除油效果越好。

但是，现有的化学除油剂使用过程中，都不可避免的产生大量的含油废液。对于含油废液的处理，往往是在生产工艺中加入一个油水分离装置，然后将收集的油污交给专门机构处理或将废液和生活污水混合一起进行处理，造成了很大的除油后期消耗，也对环境造成了很大的威胁。除油过程中大量含油废液的出现，是因为现有除油剂只能从材料表面去除油污，但同时不能分解油污。为了解决此问题，找到一种同时具备除油和分解油污功能的除油剂将是该领域研究人员一直追寻的目标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种与化学除油剂完全不同的生物除油剂，该生物除油剂同时具备除油和分解油污的功能，可以高效、彻底的对永磁材料进行脱脂除油。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于永磁材料的生物除油剂，所述生物除油剂通过如下步骤制得：

1)将生物除油剂与水按体积比1∶19～99进行稀释得到稀释液；

2)然后用磷酸、柠檬酸、柠檬酸钠和磷酸三钠中的两种将所述稀释液的pH调节至6.0～9.0，并将所述稀释液的温度保持在10℃～40℃，备用。

优选地，所述生物除油剂为生物除油剂A08。

优选地，在对永磁材料进行脱脂除油时，将所述稀释液的pH调节至7～8。

优选地，在对永磁材料进行脱脂除油时，将所述稀释液的温度保持在30～35℃。

优选地，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。

本发明提供的用于永磁材料的生物除油剂，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、环保：本发明的生物除油剂含有能降解油的微生物，不仅能将油污从永磁材料中剥离，还能将油污降解并进而作为碳源加以利用，因此不会产生含油废液；并且，因不含有害挥发物(VOA)，配方成分自然降解，安全环保；另外，脱脂除油结束后，含有微生物的液体只需通过简单的处理(例如加入75％的乙醇、加入84消毒液或对含微生物的液体进行高温灭菌等等)即可进行排放，因此使用本发明所提供的生物除油剂对永磁材料进行脱脂除油不会产生任何对环境有害的物质，具有环保的优点。2、除油迅速彻底，并且工作条件温和，适用于永磁材料的除油：本发明快速除油时间最多为传统除油剂的一半，并且其在温和的pH条件下(6～9)就能彻底对永磁材料进行脱脂除油，既避免了使用碱性太强的化学除油剂对钕铁硼永磁材料的多相体系产生的强腐蚀性，又避免了使用碱性太弱的化学试剂不能彻底地脱脂除油的缺陷。3、减少了残次品，性能优越：本发明生物除油剂除油彻底无浮油，避免了使用传统除油剂必然会产生的大量浮油，从而使返工甚至出现次品的几率减少。4、成本低廉，使用寿命长：这是因为微生物具有可快速大量繁殖的优点，只要给微生物提供必要的营养(碳源、氮源和无机盐等等)，并使其处于适宜的温度和pH中，平均十几分钟可繁殖一代，也就是说每十几分钟微生物的数量就会增加一倍，因此其成本远低于使用传统化学除油剂进行脱脂除油；同时，随着处理的永磁材料的增加，化学除油剂会很快丧失除油能力，操作人员需要频繁地捞油换槽，这极大地浪费了工时；而对于微生物来说，只要持续地向其提供营养和适宜的环境，微生物就会不断繁殖，从而能不断的降解并消耗油污，使用寿命长。因此，本发明所提供的生物除油剂，这不仅节约了工时，提高了效率，还减轻了操作人员的工作负担，可以大大降低用户综合成本。

具体实施方式

为使贵审查员能进一步了解本发明的技术方案及其目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所说明的较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

实施例1

将生物除油剂A08(由广州天至环保科技有限公司提供)与水按1∶99的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用磷酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至7.0，并将稀释液的温度保持在30℃左右。将相同的粘结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例2

将生物除油剂A08与水按1∶19的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用柠檬酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至9.0，并将稀释液的温度保持在10℃左右。将相同的烧结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例3

将生物除油剂A08与水按1∶24的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用柠檬酸和柠檬酸三钠将稀释液的pH调节至6.0，并将稀释液的温度保持在30℃左右。将相同的粘结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例4

将生物除油剂A08与水按1∶99的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用柠檬酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至7.8，并将稀释液的温度保持在30℃左右。将相同的粘结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例5

将生物除油剂A08与水按1∶32.3的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用柠檬酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至8.0，并将稀释液的温度保持在40℃左右。将相同的烧结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例6

将生物除油剂A08与水按1∶24的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用磷酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至8.5，并将稀释液的温度保持在35℃左右。将相同的粘结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例7

将生物除油剂A08与水按1∶19的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用磷酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至7.9，并将稀释液的温度保持在35℃左右。将相同的烧结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

实施例8

将生物除油剂A08与水按1∶19的比例(体积比)进行稀释得到稀释液，然后用磷酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至7.8，并将稀释液的温度保持在32℃左右。将相同的烧结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述稀释液中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

对比实施例1

分别称取目前市场上常用的除油剂(美坚化工888除油粉)，溶于1升水中得到稀释液，然后调稀释液的pH调节至为11.0，并将稀释液的温度保持在温度55℃。将相同的烧结钕铁硼永磁材料样品分成三份，同时放入上述除油剂中，分别在第1分钟、第5分钟和第24小时将上述三份永磁材料样品中的一份拿出。

使用水膜试验法对实施例1～8以及对比实施例1的脱脂除油效果进行评价，并将评价的结果记录在表1中。

水膜试验按照以下步骤进行：将脱脂除油后的产品用稀硫酸浸渍后，喷上均匀的水雾，如果有油污，则水将会被分开；如果没有油污，则水会形成一个连续的水膜。

表1实施例1～8以及对比实施例1的脱脂除油效果

从表1中可以看出，在较宽的温度条件下(10℃～40℃)以及温和的pH条件下(6～9)，使用实施例1～8所提供的生物除油剂能完全去除永磁材料中的油污。并且实施例1～8所提供的生物除油剂具有持续除油的能力，而这是化学除油剂所不具备的。

对比实施例2

分别称取目前市场上常用的除油剂(美坚化工888除油粉)，溶于1升水中得到稀释液，然后调稀释液的pH调节至为11.0，同时将生物除油剂A08与水按1∶19的比例(体积比)进行稀释，然后用磷酸和磷酸三钠将稀释液的pH调节至7.9，并将稀释液的温度保持在35℃左右，然后各加入40毫升菜子油。结果如表2所示：

表2生物除油剂和常用除油剂分解油的能力比较

时间	生物除油剂	常用除油剂
			3分钟	表面无油花，药液澄清	表面油花，
5分钟	表面无油花，药液澄清	表面油花
			6分钟	表面无油花，药液澄清	表面无油花，药液混浊

从表2中可以看出，与现有的常用除油剂相比，本发明的生物除油剂具有快速分解油污的功效。本发明的生物除油剂在短短的3分钟之内就能将加入其中的菜子油快速分解掉，而现有技术中常用除油剂要等到6分钟才能使加入其中的菜子油分解掉；并且，本发明的生物除油剂能长期使用，在分解油污后药液依然澄清还能继续使用，而现有技术中常用除油剂在分解油污后会变得浑浊，除油能力有很大的下降。由此可见，本发明的生物除油剂具有高效、可长期使用的特点。

如果想得到较高的除油速度，还需要对除油操作条件进行适当控制。其中主要是对生物除油剂的温度和pH进行控制，使其中的微生物处于适宜生长繁殖的环境。作为优选，要将温度控制在10～40℃，pH控制在6～9。最好不要使温度低于10℃，否则会导致大部分微生物处于休眠状态。作为进一步地优选，要将温度控制在30～35℃，pH控制在7～8，处于这一环境的微生物生长繁殖会很旺盛。当然，对于不同种类的微生物，最适合其生长繁殖的条件会有所不同，因此在使用生物除油剂进行脱脂除油之前，最好先确定所使用的微生物的最佳生长繁殖条件，并在该条件下进行脱脂除油操作，以得到最快的除油速度。

本发明所提供的生物除油剂的持续除油能力是化学除油剂所不能相比的。只要持续不断地将待处理的永磁材料放入生物除油剂中，就会源源不断地给微生物提供油污，维持其生存，并进而继续消耗油污，形成良性循环。但是，油污所提供的只是碳源，只有这一类营养物质还不能使生物除油剂中的微生物以较高的密度存在，最好还要向生物除油剂中加入氮源、无机盐等营养物质。

下面从各个方面对生物除油剂和化学除油剂进行比较，比较的结果如表3所示：

表3生物除油剂和化学除油剂的性能比较

	生物除油	化学除油
			除油效果	优秀	良好
使用寿命	1～6月	2～3天
			用水量(与化学法除油相比)	1	3～5
单次配槽成本	3～5	1
			酸碱度	中性	强碱性
对磁体的腐蚀	无	有
			对环境污染	无	有
废液处理	无	有
			综合成本	低	高

由表3可以看出，生物除油剂在各个方面均优于化学除油剂，特别是在使用寿命、对环境污染和综合成本这三方面，这说明生物除油剂更适合工业应用。

需要说明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种用于永磁材料的生物除油剂，其特征在于，所述生物除油剂通过如下步骤制得：

1）将生物除油剂A08与水按体积比1：19～99进行稀释得到稀释液；

2）然后用磷酸、柠檬酸、柠檬酸钠和磷酸三钠中的两种将所述稀释液的pH调节至6.0～9.0，并将所述稀释液的温度保持在10℃～40℃，备用。

2.根据权利要求1所述的生物除油剂，其特征在于，在对永磁材料进行脱脂除油时，将所述稀释液的pH调节至7～8。

3.根据权利要求1所述的生物除油剂，其特征在于，在对永磁材料进行脱脂除油时，将所述稀释液的温度保持在30～35℃。

4.根据权利要求1～3任一所述的生物除油剂，其特征在于，所述永磁材料为烧结钕铁硼永磁材料或粘结钕铁硼永磁材料。