CN106544684A - 一种带钢表面清洗剂及其制备和使用方法 - Google Patents

一种带钢表面清洗剂及其制备和使用方法 Download PDF

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张岩
杜天容
吴鲲魁
王军生
高健
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Abstract

本发明公开一种带钢表面清洗剂及制备和使用方法，氢氧化钠20‑25％，碳酸钠5‑10％，葡萄糖酸钠3‑5％，阴离子型表面活性剂3.5‑15％，非离子型表面活性剂0.5‑10％，螯合剂5‑10％，水20‑63％；所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠四水化合物。阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠一种及以上。非离子型表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚和聚乙二醇辛基苯基醚一种及以上。将本清洗剂用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，实现带钢清洗无污染物，提高清洗效果且降低成本；清洗剂应用乙二胺四乙酸四钠四水化合物的代替传统的磷酸盐充当螯合剂，安全环保；能够实现对于镀锌基板的清洗效果，减少由于带钢表面污染物对后续镀锌工艺的影响，提高了镀锌产品质量。

Description

一种带钢表面清洗剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及带钢表面清洗剂领域，具体涉及一种带钢清洗剂及其制备和使用方法。
背景技术
金属板材在进行镀锌、彩涂之前必须经过脱脂等表面处理工艺，除去金属表面的轧制润滑油、设备杂油和铁粉等其它污垢，金属表面的脱脂程度将直接影响到带钢的后续处理质量。因此，开发高效脱脂剂提高镀锌前带钢除油清洗能力是镀锌生产普遍关心的问题。国内外一些单位学者通过不断探索，对带钢表面油性污染物清洗问题的研究与应用取得了很大的进展，但清洗剂主要使用进口产品，其成本较高。
如CN102220592A(预涂层钢板前处理用无泡浮油型碱性清洗剂)，包括下述重量百分数的组份：氢氧化钠10-25％，碳酸钠41-60％，正磷酸钠10-25％，三聚磷酸钠3-15％，葡萄糖酸钠1-3％，聚醚型表面活性剂5-15％，其含磷污染环境且成本较高。
CN101358355A(无磷脱脂剂的添加剂和含有该添加剂的无磷脱脂剂)由以下重量份比的原料构成：添加剂0.6-4份；自消泡乳化剂1-5份；表面活性剂1-5份；氢氧化钠5-25份；乙二胺四乙酸四钠1-5份；碳酸钠1-15份；硅酸钠0.1-15份；水40-99份。脱脂剂中含有硅组分，如果残留带钢表面会造成后续镀锌过程出现脱锌问题。
CN104711612A(镀锌工件常温弱碱性脱脂剂及生产方法)，所用原料及质量百分比如下：椰油酰胺基丙基二甲基氧化铵3～6％、醋酸钠6～8％、无水硫酸钠1～2％、乙二胺四乙酸1～2％、浸泡脱脂除油专用表面活性剂3～6％、渗透剂JFC1～2％水余量。碱性较弱会导致去污能力降低，清洗残留物在带钢表面会降低后续退火和镀锌过程效率。
CN103469232A(一种脱脂剂组合物)，化学成分按质量百分比计为：碱金属氢氧化物：20～35％，第二碱源：1～5％，无机脱脂助剂：1～10％，有机脱脂助剂：1-10％，表面活性剂：1～5％，消泡剂：0.5～5％，水：余量。并未明确说明脱脂剂中各种组分的具体名称。
CN1804130A(一种用于冷轧镀锌前处理的清洗剂)，其组分及其重量百分比为：氢氧化钠10～50％，碳酸钠10～40％，聚合磷酸钠5～30％，葡萄糖酸盐5～30％，复合烷基磷酸酯表面活性剂1～7％，聚醚型消泡剂1～7％。采用阴离子和非离子表面活性剂组合方式，在镀锌带钢清洗效果较好，另外其含磷污染环境且成本较高。
发明内容
针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是克服镀锌带钢表面清洗不净，而造成影响镀锌产品质量的现有技术问题，提供一种带钢表面清洗剂及其制备方法，其脱脂效率高，清洗效果好，并且采用复配的生产工艺、常温使用、低泡沫的节能环保等优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种带钢表面清洗剂，由下述质量百分比组成：氢氧化钠20-25％，碳酸钠5-10％，葡萄糖酸钠3-5％，阴离子型表面活性剂3.5-15％，非离子型表面活性剂0.5-10％，螯合剂5-10％，水20-63％；所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠四水化合物。
所述的阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠一种及以上。
所述的非离子型表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚和聚乙二醇辛基苯基醚一种及以上。
组分的机理及作用：
氢氧化钠：20-25％，主要用途是皂化去油润湿钢板表面，氢氧化钠能与动植物油脂发生皂化反应，生成甘油和肥皂，而甘油和肥皂易溶于水，从而去除油污，对金属有一定的腐蚀性，腐蚀作用较弱；
碳酸钠：5-10％，主要用途是起碱性缓冲助洗、保证溶液的稳定性、提高清洗剂的使用寿命作用。
葡萄糖酸钠：3-5％，可与清洗液中的Fe、Ca、Mg等金属离子形成配位化合物，减少这些金属离子与油脂皂化形成的脂肪酸结合成金属皂的可能。
阴离子型表面活性剂3.5-15％，为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠一种及以上，非离子型表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚和聚乙二醇辛基苯基醚一种及以上，可以起到提高去污能力、增溶、消泡、乳化和润湿等作用。十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠与烷基聚氧乙烯醚或聚乙二醇辛基苯基醚两种表面活性剂配合使用对于金属表面去污效率更高。
螯合剂5-10％，乙二胺四乙酸四钠四水化合物作为螯合剂，其结构为亲水-疏水链接，乳化力强，浊点低，可以强烈地吸附在污垢表面，提高去污能力，而且他们是金属的缓蚀剂，可以防止金属的腐蚀。
一种带钢表面清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
1)先将水放入容器中，启动搅拌器；
2)依次将氢氧化钠、碳酸钠、葡萄糖酸钠、所述的阴离子型表面活性剂投入到容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解；
3)将乙二胺四乙酸四钠四水化合物螯合剂投入容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解；
4)将非离子表面活性剂投入到容器，充分搅拌，静止陈化后包装入桶即可。
所述的陈化不小于1小时。
一种带钢表面清洗剂的使用方法，使用时浓度为3-7％，余量为水，处理温度为45-60℃，处理方式为浸泡和/或喷淋，处理时间1-3分钟。
将本发明清洗剂用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，实现带钢清洗无污染物，提高清洗效果且降低成本；清洗剂应用乙二胺四乙酸四钠四水化合物的代替传统的磷酸盐充当螯合剂，安全环保；能够实现对于镀锌基板的清洗效果，减少由于带钢表面污染物对后续镀锌工艺的影响，提高了镀锌产品质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
实施例1：
氢氧化钠 15％
碳酸钠 5％
葡萄糖酸钠 2％
乙二胺四乙酸四钠四水化合物 2％
十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠 4％
烷基聚氧乙烯醚和聚乙二醇辛基苯基醚 4％
水 68％
先把计量的水放入容器中，启动搅拌器。依次将计量的氢氧化钠、碳酸钠、葡萄糖酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠投入到容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。然后，将计量的乙二胺四乙酸四钠四水化合物螯合剂投入容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。
最后，将计量的烷基聚氧乙烯醚、聚乙二醇辛基苯基醚类非离子表面活性剂投入到容器，充分搅拌，静止陈化不小于1小时。
生产现场使用时本品的浓度为5％，余量为水。将本发明用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，处理温度为45-60，℃处理方式为浸泡，处理时间1-3分钟。
实施例2：
氢氧化钠 18％
碳酸钠 8％
葡萄糖酸钠 3％
乙二胺四乙酸四钠四水化合物 3％
十二烷基苯磺酸钠 2％
烷基聚氧乙烯醚 2％
水 64％
先把计量的水放入容器中，启动搅拌器。依次将计量的氢氧化钠、碳酸钠、葡萄糖酸钠、十二烷基苯磺酸钠投入到容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。然后，将计量的乙二胺四乙酸四钠四水化合物螯合剂投入容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。
最后，将计量的烷基聚氧乙烯醚非离子表面活性剂投入到容器，充分搅拌，静止陈化不小于1小时。
生产现场使用时本品的浓度为4％，余量为水。将本发明用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，处理温度为45-60℃，处理方式为浸泡和喷淋，处理时间1-3分钟。
实施例3：
氢氧化钠 20％
碳酸钠 10％
葡萄糖酸钠 4％
乙二胺四乙酸四钠四水化合物 3％
十二烷基硫酸钠 2％
聚乙二醇辛基苯基醚 2％
水 59％
先把计量的水放入容器中，启动搅拌器。依次将计量的氢氧化钠、碳酸钠、葡萄糖酸钠、十二烷基硫酸钠投入到容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。然后，将计量的乙二胺四乙酸四钠四水化合物螯合剂投入容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解。
最后，将计量的聚乙二醇辛基苯基醚类非离子表面活性剂投入到容器，充分搅拌，静止陈化不小于1小时。
生产现场使用时本品的浓度为6％，余量为水。将本发明用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，处理温度为45-60℃，处理方式为喷淋，处理时间1-3分钟。
将实施例1、2、3所制的产品用于对冷轧板和镀锌板金属材料的脱脂处理。处理后带钢表面挂水均匀，水膜连续，清洗效果好。本发明对油脂的渗透和乳化力极强，脱脂率达到98％。
将实施例1、2、3所制的产品用于冷轧板和镀锌板等金属材料的脱脂处理，处理后的带钢经后续工序(镀锌)处理后，根据国家标准《GB1771-91色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》、《GB1732-79(88)漆膜耐冲击性能测定法》、《GB1720-(79)88漆膜附着力测试法》对其进行测试，中性盐雾实验达到400h，耐冲击力能力达到50cm/kg，涂层附着力划格实验为I级。

Claims (6)

1.一种带钢表面清洗剂，其特征在于由下述质量百分比组成：氢氧化钠20-25％，碳酸钠5-10％，葡萄糖酸钠3-5％，阴离子型表面活性剂3.5-15％，非离子型表面活性剂0.5-10％，螯合剂5-10％，水20-63％；所述的螯合剂为乙二胺四乙酸四钠四水化合物。
2.根据权利要求1所述的带钢表面清洗剂，其特征在于：所述的阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠一种及以上。
3.根据权利要求1所述的带钢表面清洗剂，其特征在于：所述的非离子型表面活性剂为烷基聚氧乙烯醚和聚乙二醇辛基苯基醚一种及以上。
4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的带钢表面清洗剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)先将水放入容器中，启动搅拌器；
2)依次将氢氧化钠、碳酸钠、葡萄糖酸钠、阴离子型表面活性剂投入到容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解；
3)将乙二胺四乙酸四钠四水化合物螯合剂投入容器中，充分搅拌混合，使各成分溶解；
4)将非离子表面活性剂投入到容器，充分搅拌，静止陈化后包装入桶即可。
5.根据权利要求4所述的带钢表面清洗剂的制备方法，其特征在于：所述的陈化不小于1小时。
6.一种根据权利要求1-3任意一项所述的带钢表面清洗剂的使用方法，其特征在于：使用时浓度为3-7％，余量为水，处理温度为45-60℃，处理方式为浸泡和/或喷淋，处理时间1-3分钟。
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