CN107502907B - 一种铁质工艺品除锈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，包括以下方面：（1）去油脂，向水中加入碳酸氢钠、氢氧化钠和除油剂，对工艺品表面进行去油脂；（2）高温除锈，对工艺品分别使用炭黑粘稠液和黄泥混合料涂层，并置于高温下处理；（3）浸渍，将铁质工艺品浸入功能液中进行浸渍处理，反复浸渍2‑3次；（4）固化，将浸渍工艺品置于470‑510lux红外灯下进行固化处理，制得处理铁质工艺品。本发明方法对铁质工艺品除锈率高，不会对工艺品造成其他损伤，并且经处理后其抗氧化性能具有较大提高，外观欣赏性好。

Description

一种铁质工艺品除锈的方法

技术领域

本发明属于工艺品加工技术领域，具体涉及一种铁质工艺品除锈的方法。

背景技术

铁以其优异的加工性和金属光泽，随着社会的发展铁的价值也越来越高，做出的工艺品美观结实，同时也有提高了欣赏水平，所制成工艺品具有光泽度高、品种种类多、时尚感强、保存时间长等特点，可满足美化现代家居和工作环境需要，其可加工成各种动物造型、抽象雕塑、红酒放置架、工艺灯等种类；铁艺工艺品不但用到家居装饰摆件，而且可制成精美的工艺礼品，其工艺独特、神态生动，顾大局而不失大体的风格深受人们喜爱。但是，铁质工艺品在提供较高欣赏价值的同时，由于其主要成分铁容易发生氧化反应，而在工艺品表面形成铁锈，尤其是高温高湿环境会加速铁质品的氧化速度，造成工艺品美观性和使用寿命严重下降。而将生锈后铁质工艺品直接丢弃，造成资源和生活成本的浪费；通过打磨或者酸腐蚀方法对铁质工艺品除锈，会造成其他部位光泽出现差异、腐蚀部位范围扩大，会造成工艺品欣赏性下降，工艺品表面膜去除后，其抗氧化性能力减弱，生锈速度会加快。

发明内容

本发明针对现有的问题：铁质工艺品，铁质工艺品具有种类多、光泽度高、时尚感强等特点，具有艺术欣赏性和实用性；但是，铁质工艺品容易发生氧化反应，出现生锈现象，造成工艺品价值下降，生锈铁质工艺品出现大量丢弃现象，造成资源和生活成本的浪费。处理方法，通过打磨或者酸腐蚀方法对铁质工艺品除锈，会造成其他部位光泽出现差异、腐蚀部位范围扩大，会造成工艺品欣赏性下降，工艺品表面膜去除后，其抗氧化性能减弱，生锈速度会加快；而铁质工艺品与身体接触中，表面会附着油脂类物质，其具有的酸性会腐蚀铁质品，并且在除锈过程中起到隔绝作用，降低了除锈的效果。防护措施，铁质工艺品长期暴露在空气中，空气中的水汽和氧气会加速其氧化速度，如无防护措施铁质工艺品使用周期会大大缩短。为解决上述问题，本发明提供了一种铁质工艺品除锈的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铁质工艺品除锈的方法，包括以下步骤：

（1）去油脂：向水中加入碳酸氢钠和氢氧化钠，在溶液中形成碱性，会对工艺品表面油脂产生变性，加热至54-58℃煮制5-8min，将生锈工艺品浸入溶液中煮制17-20min，然后加入盐酸溶液中和溶液至pH7.0-7.5，然后向水中加入其质量7%-9%的除油剂，其中含有的有机化合物成分，可对油脂进行溶解，降低工艺品表面油脂，并加热至71-76℃煮制26-30min，冷却后得除油工艺品；

（2）高温除锈：向炭黑粉中加水搅拌制成炭黑粘稠液，高温加热中炭黑将铁锈还原成铁，并且不会对工艺品造成损伤，使用涂料刷将炭黑粘稠液在除油工艺品上涂刷一层，置于43-47℃温度下半烘干，然后浸入黄泥混合料中2-4min，其含有的炭黑成分可对工艺品铁锈进行还原，黄泥和石膏成分在高温作用下，在工艺品表面形成防护外壳，起到防护隔离的作用，取出后置于高温炉中处理，高温炉温度为210-230℃，温度上升速度为13℃/min，加热时间40-50min，向高温炉中充入氮气后温度降至30-35℃，降温速度为8℃/min；冷却后将工艺品表面刷洗干净，再次进行涂刷炭黑粘稠液和黄泥混合料，置于150-180℃高温炉中加热30-35min，温度上升和降温速度为8℃/min，向高温炉中充入氮气后降温至25-29℃，制得除锈工艺品；

（3）浸渍：将除锈工艺品浸入功能液中进行浸渍处理，功能液配制搅拌后形成稳定的络合物，其含有的抗菌和防腐成分，降低了工艺品腐蚀速度，并在工艺品表面形成膜，能够达到隔绝空气和水分作用，对铁质工艺品起到防护作用，取出后自然烘干，然后进行第二次浸渍，反复浸渍2-3次，制得浸渍工艺品；

（4）固化：将浸渍工艺品置于470-510lux红外灯下，红外光所具有高能和强穿透力，可促使功能液紧密粘附于工艺品表面，形成更为稳固的保护膜结构，固化2-3h，制得处理后工艺品。

步骤（1）所述的碳酸氢钠，其加入量为水质量的0.7%-1.2%；所述的氢氧化钠，其加入量为水质量的0.3%-0.4%；所述的盐酸溶液，其质量浓度为0.3%-0.4%。

步骤（1）所述的除油剂，其配制方法为：

按照质量计份称取水21-25份、乙二醇12-14份、皂苷6-9份、甘油3-4份、松油脂2-5份，将水加热至35-39℃，再依次搅拌加入乙二醇、皂苷、甘油和松油脂，搅拌混合后制得除油剂。

步骤（2）所述的黄泥混合料，其配制方法为：

按照质量称取黄土粉33-37份、炭黑粉12-15份、石膏粉3-6份，加入水搅拌混合成粘稠状，制成黄泥混合料。

上述所述的黄土粉，其制备方法为：

取黄土经粉碎后加入黄土质量8-10倍的水，搅拌10-15min，使用100目筛网过滤后制得黄泥浆液，向黄泥浆液中加入6%-8%的氢氧化钠溶液，匀速搅拌5-9min，再加入质量浓度为0.3%-0.4%的盐酸溶液中和至pH6.5-7.0，并使筛网进行二次过滤，将黄泥浆液水浴加热至52-57℃，然后加入黄泥浆液质量2%-4%的硅酸钠，搅拌15-20min，经烘干后制得黄泥粉；再将黄泥粉置于125-130℃温度下加热1-2h，冷却后制得黄土粉。

步骤（3）所述的功能液，其配制方法为：

按照质量计份称取水75-80份、苦楝叶提取液4-7份、松针提取液3-5份、乙基纤维素9-12份、硬脂酸钾1-3份、十二烷基硫酸钠1-2份，加热至63-67℃搅拌混合22-26min，制成功能液。

步骤（3）所述的浸渍处理，其温度为62-65℃，时间为34-39min。

本发明相比现有技术具有以下优点：去油脂，向水中加入碳酸氢钠和氢氧化钠，使溶液形成碱性对工艺品表面附着的油脂发生变性，盐酸中和后加入除油剂，其含有的有机成分可将工艺品附着油脂进行溶解，起到清除油脂作用，并且可清除工艺品表面其他杂质和异物。高温除锈，首先将黄泥经过滤、碱沉、酸碱中和、二次过滤和加粘度剂、高温加热处理，除去黄泥中的金属杂质、氧化催化成分、酸性成分等，降低其对铁氧化的催化作用，并与炭黑粉、石膏混合制成黄泥混合料涂层至工艺品表面，在高温处理中，炭黑成分将氧化后铁锈还原成铁，黄泥和石膏在高温处理中形成坚硬外壳，可起到隔绝空气和杂质混入，避免高温铁质发生氧化或与其他物质发生置换反应；在铁质工艺品表层涂刷炭黑粉，高温处理中炭黑还原氧化后铁质，提高对铁锈的除锈能力，并且对其他金属氧化物还原，降低工艺品中铁置换反应，具有除锈、提高光泽度和钝化铁质表面活性的作用。浸渍，将工艺品浸入功能液中，功能液配制搅拌后形成稳定的络合物，其含有的抗菌和防腐成分，降低了工艺品腐蚀速度，并在工艺品表面形成膜，能够达到隔绝空气和水分作用，对铁质工艺品起到防护作用；将功能液浸渍后的工艺品，在红外灯下照射，红外光所具有高能和强穿透力，可促使功能液紧密粘附于工艺品表面，形成更为稳固的保护膜结构。

具体实施方式

实施例1：

一种铁质工艺品除锈的方法，包括以下步骤：

（1）去油脂：向水中加入碳酸氢钠和氢氧化钠，加热至55℃煮6min，将生锈工艺品浸入溶液中煮制18min，然后加入盐酸溶液中和溶液至pH7.0-7.5，然后向水中加入其质量7.2%的除油剂，并加热至73℃煮制27min，冷却后得除油工艺品；

（2）高温除锈：向炭黑粉中加入水搅拌制成炭黑粘稠液，使用涂料刷将炭黑粘稠液在除油工艺品上涂刷一层，置于44℃温度下半烘干，然后浸入黄泥混合料中2.5min，取出后置于高温炉中处理，高温炉温度为217℃，温度上升速度为13℃/min，加热时间43min，向高温炉中充入氮气后温度降至32℃，降温速度为8℃/min；冷却后将工艺品表面刷洗干净，再次进行涂刷炭黑粘稠液和黄泥混合料，置于165℃高温炉中加热32min，温度上升和降温速度为8℃/min，向高温炉中充入氮气后降温至26℃，制得除锈工艺品；

（3）浸渍：将除锈工艺品浸入功能液中进行浸渍处理，取出后自然烘干，然后进行第二次浸渍，反复浸渍2次，制得浸渍工艺品；

（4）固化：将浸渍工艺品置于480lux红外灯下，固化2.5h，制得处理后工艺品。

步骤（1）所述的碳酸氢钠，其加入量为水质量的0.9%；所述的氢氧化钠，其加入量为水质量的0.34%；所述的盐酸溶液，其质量浓度为0.35%。

步骤（1）所述的除油剂，其配制方法为：

按照质量计份称取水22份、乙二醇12.5份、皂苷6.5份、甘油3.2份、松油脂3份，将水加热至36℃，再依次搅拌加入乙二醇、皂苷、甘油和松油脂，搅拌混合后制得除油剂。

步骤（2）所述的黄泥混合料，其配制方法为：

按照质量称取黄土粉34份、炭黑粉13份、石膏粉4份，加入水搅拌混合成粘稠状，制成黄泥混合料。

上述所述的黄土粉，其制备方法为：

取黄土经粉碎后加入黄土质量8.5倍的水，搅拌12min，使用100目筛网过滤后制得黄泥浆液，向黄泥浆液中加入6.5%的氢氧化钠溶液，匀速搅拌6min，再加入质量浓度为0.34%的盐酸溶液中和至pH6.5-7.0，并使筛网进行二次过滤，将黄泥浆液水浴加热至54℃，然后加入黄泥浆液质量2.5%的硅酸钠，搅拌16min，经烘干后制得黄泥粉；再将黄泥粉置于126℃温度下加热1.5h，冷却后制得黄土粉。

步骤（3）所述的功能液，其配制方法为：

按照质量计份称取水76份、苦楝叶提取液4.5份、松针提取液3.2份、乙基纤维素10份、硬脂酸钾1.5份、十二烷基硫酸钠1.2份，加热至64℃搅拌混合23min，制成功能液。

步骤（3）所述的浸渍处理，其温度为63℃，时间为35min。

实施例2：

一种铁质工艺品除锈的方法，包括以下步骤：

（1）去油脂：向水中加入碳酸氢钠和氢氧化钠，加热至57℃煮制7min，将生锈工艺品浸入溶液中煮制19min，然后加入盐酸溶液中和溶液至pH7.0-7.5，然后向水中加入其质量8.5%的除油剂，并加热至75℃煮制29min，冷却后得除油工艺品；

（2）高温除锈：向炭黑粉中加入水搅拌制成炭黑粘稠液，使用涂料刷将炭黑粘稠液在除油工艺品上涂刷一层，置于46℃温度下半烘干，然后浸入黄泥混合料中3min，取出后置于高温炉中处理，高温炉温度为225℃，温度上升速度为13℃/min，加热时间48min，向高温炉中充入氮气后温度降至34℃，降温速度为8℃/min；冷却后将工艺品表面刷洗干净，再次进行涂刷炭黑粘稠液和黄泥混合料，置于172℃高温炉中加热34min，温度上升和降温速度为8℃/min，向高温炉中充入氮气后降温至28℃，制得除锈工艺品；

（3）浸渍：将除锈工艺品浸入功能液中进行浸渍处理，取出后自然烘干，然后进行第二次浸渍，反复浸渍3次，制得浸渍工艺品；

（4）固化：将浸渍工艺品置于500lux红外灯下，固化3h，制得处理后工艺品。

步骤（1）所述的碳酸氢钠，其加入量为水质量的1.1%；所述的氢氧化钠，其加入量为水质量的0.38%；所述的盐酸溶液，其质量浓度为0.37%。

步骤（1）所述的除油剂，其配制方法为：

按照质量计份称取水24份、乙二醇13.6份、皂苷8份、甘油3.7份、松油脂4.3份，将水加热至38℃，再依次搅拌加入乙二醇、皂苷、甘油和松油脂，搅拌混合后制得除油剂。

步骤（2）所述的黄泥混合料，其配制方法为：

按照质量称取黄土粉36份、炭黑粉14份、石膏粉5份，加入水搅拌混合成粘稠状，制成黄泥混合料。

上述所述的黄土粉，其制备方法为：

取黄土经粉碎后加入黄土质量9倍的水，搅拌14min，使用100目筛网过滤后制得黄泥浆液，向黄泥浆液中加入7.4%的氢氧化钠溶液，匀速搅拌8min，再加入质量浓度为0.37%的盐酸溶液中和至pH6.5-7.0，并使筛网进行二次过滤，将黄泥浆液水浴加热至56℃，然后加入黄泥浆液质量3.6%的硅酸钠，搅拌19min，经烘干后制得黄泥粉；再将黄泥粉置于129℃温度下加热2h，冷却后制得黄土粉。

步骤（3）所述的功能液，其配制方法为：

按照质量计份称取水79份、苦楝叶提取液6份、松针提取液4.5份、乙基纤维素11份、硬脂酸钾2.6份、十二烷基硫酸钠1.7份，加热至66℃搅拌混合25min，制成功能液。

步骤（3）所述的浸渍处理，其温度为64℃，时间为38min。

对比1：

本对比1与实施例1比较，未进行步骤（1）中除油剂的使用，其他步骤与实施例1相同。

对比2：

本对比2与实施例2比较，未进行步骤（2）中炭黑粘稠液使用，其他步骤与实施例2相同。

对比3：

本对比3与实施例2比较，未进行步骤（2）中黄泥混合料使用，其他步骤与实施例2相同。

对比4：

本对比4与实施例1比较，未进行步骤（3）功能液的使用，其他步骤与实施例1相同。

对比5：

本对比5与实施例1比较，未进行步骤（4）固化，其他步骤与实施例1相同。

对照组：

对照组使用盐酸和打磨方法对铁质工艺品除锈，未使用除油剂、高温除锈、功能液和固化。

对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4、对比5及对照组实验方案，统计处理后铁质工艺品除锈率、损伤率、氧化周期、外观整体评价。

损伤率：在对铁质工艺品进行除锈过程中，对其他部分造成的损伤比例。

氧化周期：将各实验方案处理后铁质工艺品，置于温度45-48℃，湿度75%-80%环境下，铁质工艺品出现氧化的时间。

外观整体评价：其中﹢﹢﹢﹢﹢为很好，﹢﹢﹢﹢为较好，﹢﹢﹢为一般，﹢﹢为差，﹢为很差；各评价样本容量均为80个，以超样本2/3评价结果为准。

实验数据：

项目	除锈率%	损伤率%	氧化周期（D）	外观整体评价
					实施例1	100%	0%	21.6	﹢﹢﹢﹢
实施例2	100%	0%	22.1	﹢﹢﹢﹢
					对比1	97.73%	0%	20.8	﹢﹢﹢
对比2	94.38%	0%	20.6	﹢﹢
					对比3	95.85%	2.35%	21	﹢﹢
对比4	99.97%	1.52%	15.9	﹢﹢﹢
					对比5	99.89%	0.46%	18	﹢﹢﹢
对照组	87.67%	7.29%	10.5	﹢

综合结果：本发明方法对铁质工艺品除锈率高，不会对工艺品造成其他损伤，并且经处理后其抗氧化性能具有较大提高，外观欣赏性好。使用除油剂，可提高除锈率2.27%；使用炭黑粘稠液和黄泥混合料，可提高除锈率为5.62%、4.15%，损伤率降低0%、2.35%，氧化周期提高1.5天、1.1天；使用功能液和固化方法，可降低损伤率1.52%、0.46%，氧化周期提高5.7天、3.6天。

Claims (3)

1.一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）去油脂：向水中加入碳酸氢钠和氢氧化钠，加热至54-58℃煮制5-8min，将生锈工艺品浸入溶液中煮制17-20min，然后加入盐酸溶液中和溶液至pH7.0-7.5，然后向水中加入其质量7%-9%的除油剂，并加热至71-76℃煮制26-30min，冷却后得除油工艺品；

（2）高温除锈：向炭黑粉中加水搅拌制成炭黑粘稠液，使用涂料刷将炭黑粘稠液在除油工艺品上涂刷一层，置于43-47℃温度下半烘干，然后浸入黄泥混合料中2-4min，取出后置于高温炉中处理，高温炉温度为210-230℃，温度上升速度为13℃/min，加热时间40-50min，向高温炉中充入氮气后温度降至30-35℃，降温速度为8℃/min；冷却后将工艺品表面刷洗干净，再次进行涂刷炭黑粘稠液和黄泥混合料，置于150-180℃高温炉中加热30-35min，温度上升和降温速度为8℃/min，向高温炉中充入氮气后降温至25-29℃，制得除锈工艺品；

（3）浸渍：将除锈工艺品浸入功能液中进行浸渍处理，取出后自然烘干，然后进行第二次浸渍，反复浸渍2-3次，制得浸渍工艺品；

（4）固化：将浸渍工艺品置于470-510lux红外灯下，固化2-3h，制得处理后工艺品；

步骤（1）所述的除油剂，其配制方法为：

按照质量计份称取水21-25份、乙二醇12-14份、皂苷6-9份、甘油3-4份、松油脂2-5份，将水加热至35-39℃，再依次搅拌加入乙二醇、皂苷、甘油和松油脂，搅拌混合后制得除油剂；

步骤（2）所述的黄泥混合料，其配制方法为：

按照质量称取黄土粉33-37份、炭黑粉12-15份、石膏粉3-6份，加入水搅拌混合成粘稠状，制成黄泥混合料；

步骤（3）所述的功能液，其配制方法为：

按照质量计份称取水75-80份、苦楝叶提取液4-7份、松针提取液3-5份、乙基纤维素9-12份、硬脂酸钾1-3份、十二烷基硫酸钠1-2份，加热至63-67℃搅拌混合22-26min，制成功能液；

所述的黄土粉，其制备方法为：

取黄土经粉碎后加入黄土质量8-10倍的水，搅拌10-15min，使用100目筛网过滤后制得黄泥浆液，向黄泥浆液中加入6%-8%的氢氧化钠溶液，匀速搅拌5-9min，再加入质量浓度为0.3%-0.4%的盐酸溶液中和至pH6.5-7.0，并使用筛网进行二次过滤，将黄泥浆液水浴加热至52-57℃，然后加入黄泥浆液质量2%-4%的硅酸钠，搅拌15-20min，经烘干后制得黄泥粉；再将黄泥粉置于125-130℃温度下加热1-2h，冷却后制得黄土粉。

2.如权利要求1所述铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，步骤（1）所述的碳酸氢钠，其加入量为水质量的0.7%-1.2%；所述的氢氧化钠，其加入量为水质量的0.3%-0.4%；所述的盐酸溶液，其质量浓度为0.3%-0.4%。

3.如权利要求1所述铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，步骤（3）所述的浸渍处理，其温度为62-65℃，时间为34-39min。