CN108130547B - 除油除锈清洗液及其使用方法 - Google Patents

除油除锈清洗液及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一种除油除锈清洗液及其使用方法，该清洗液包括(按质量分数计)：第一组分，包括：无机酸5％～30％，缓释抑雾剂0.2～0.5％，钼酸铵0.5～5％；第二组分，包括：阴离子表面活性剂0.2～1％，非离子表面活性剂0.5～1.5％；并且余量为水。该清洗液的使用方法包括每使用第一时间段补充第二组分，每使用第二时间段补充第一组分，且第二时间段长于第一时间段。本发明除油除锈清洗液具备自扩容功能，能够把使用后清洗液中的油质组分及时沉积，从而大大延长了清洗液的使用寿命，为除油除锈过程一步法工艺的真正工业化应用，奠定了基础。

Description

除油除锈清洗液及其使用方法
技术领域
本发明涉及金属表面预处理技术领域，尤其涉及一种除油除锈清洗液及其使用方法。
背景技术
钢铁工件在加工涂装前要进行除油、除锈预处理，通常是对金属基体进行碱洗和酸洗，不仅劳动强度大，而且腐蚀严重，同时产生大量的废液、废渣、废气，直接排放造成环境污染。随着环保监管形势日益严峻，开发操作方便、低能耗、环保型金属表面处理工艺具有重大现实意义，也是该领域的发展趋势。关于钢铁工件一步法除油、除锈已有诸多研究，取得了明显的应用效果。
但还普遍存在药液稳定性弱、使用周期短、与涂层附着力差、成本高等许多不足之处。除油寿命对清洗液的使用过程至关重要，因为往往新配置的清洗液除油效果较佳，清洗一定量工件后，除油效果会明显下降，即使再补充新的除油组分，也很难提高清洗液的除油能力，只能完全丢弃更换全新清洗液，在短时间内清洗液即需更换，显著增加了企业处理成本；因而至今，钢铁工件表面预处理，现场工艺多采用除油除锈两步法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种除油除锈清洗液及其使用方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
作为本发明的一个方面，提供一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括：
无机酸：5％～30％；
缓释抑雾剂：0.2～0.5％；
钼酸铵：0.5～5％；
第二组分，包括：
阴离子表面活性剂：0.2～1％；
非离子表面活性剂：0.5～1.5％；
并且，余量为水。
作为本发明的另一个方面，提供了一种如上所述的除油除锈清洗液的使用方法，包括：所述除油除锈清洗液每使用第一时间段补充第二组分，每使用第二时间段补充第一组分，其中，所述第二时间段长于所述第一时间段。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明采用的清洗液通过对组份的调整，可对不同油污及锈蚀程度的钢铁工件进行处理，清除速度快，无需加热，节约了能源消耗。
(2)本发明采用的清洗液，第一组分主要起除锈作用，第二组分主要起除油作用，将原来除油除锈两步的工艺合二为一，可循环使用，且操作简单，易于工业化实施，节省了工序及成本。
(3)钢铁工件经本发明的清洗液处理后，工件不过腐，表面光洁度高，每吨钢铁工件比现有酸洗工艺处理后重5-10公斤，显著增加企业经济效益。
(4)本发明采用的清洗液，不挥发、无异味，大大改善了企业操作环境；能降低废液排放40-60％，且尾液易于处理，可为解决企业酸洗面临的环保难题做出重要贡献。
(5)钼酸铵组分与第一组分复配，可以使分散在清洗液中的油质组分沉积，从而实现了除油能力的扩容，使用一定时间后，补充新的除油组分，可以保持与新配原液同等的除油能力。
(6)可定期补充第一组分和第二组分，保持清洁液的持续处理能力，大大延长了清洗液的使用寿命，为除油除锈过程一步法工艺的真正工业化应用，奠定了基础。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供除油除锈清洗液及其使用方法，可用于钢铁工件一步除油除锈，可迅速降低油质组分的浓度，延长清洗液使用周期，降低终端废液排放，从而使得一步除油除锈工艺真正用于工业生产，适用于钢铁材料涂装前预处理过程。
本发明的除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：第一组分，包括：无机酸：5％～30％；缓释抑雾剂：0.2～0.5％；钼酸铵：0.5～5％；第二组分，包括：阴离子表面活性剂：0.2～1％；非离子表面活性剂：0.5～1.5％；并且，余量为水。
其中，第一组分主要起除锈的作用，第二组分主要起除油的作用，钼酸铵在第一组分中的复配，可以沉积清洗液中的油质组分，实现除油能力的扩容；阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配，可以起到良好除油效果，二者添加量根据油污类型及油污程度来确定。
在本发明一些实施例中，所述无机酸选自盐酸和/或硫酸。
在本发明一些实施例中，所述第一组分还包括：酒石酸0～5％；草酸0～5％；以及盐酸羟胺0～5％，对致密四氧化三铁氧化皮去除效果良好，可视待处理钢铁工件的性质选择性添加。并且，在加入酒石酸和草酸后，所述除油除锈清洗液的总酸度为15～30％。
在本发明一些实施例中，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠(AES)中的一种或多种。
在本发明一些实施例中，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
在本发明一些实施例中，所述非离子表面活性剂为OP-10，或者OP-10和任选的NP-9和AEO-9中的一种或两种的组合；其中，OP-10、NP-9和AEO-9均为非离子表面活性剂的型号，其中AEO-9属于脂肪醇聚氧乙烯醚的一种，具有结构式R-O-(CH2CH2O)nH(R＝C12～18烷基，n＝15～16)，OP-10为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，NP-9为烷基酚聚氧乙烯(9)醚。
在本发明一些实施例中，所述缓释抑雾剂为硫脲或乌洛托品。
本发明的除油除锈清洗液的使用方法，包括以下步骤：
所述除油除锈清洗液每使用第一时间段补充第二组分，每使用第二时间段补充第一组分，其中，所述第二时间段长于所述第一时间段。
在本发明一些实施例中，所述第一时间段介于5～7天之间，第二时间段介于15～20天之间。
在本发明一些实施例中，所述第一组分和所述第二组分分别按照新配液的量进行补充。
以下列举具体实施例，以对本发明技术方案作进一步说明：
实施例1
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括：盐酸15％，酒石酸2％，硫酸7％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，钼酸铵0.5％，硫脲0.3％；
第二组分，包括：NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.3％，十二烷基磺酸钠0.3％；以及
余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将重油重锈钢铁工件放入清洗液中，处理15分钟，然后取出用水清洗，表面光洁无残留，进行下一步工艺操作。每使用7天后，按新配液中的质量分数，添加一次第二组分；每使用15天后，按新配液中的质量分数，补充第一组分。
对比例1
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括：盐酸15％，酒石酸2％，硫酸7％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，硫脲0.3％；
第二组分，包括：NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.3％，十二烷基磺酸钠0.3％；以及
余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将重油重锈钢铁工件放入清洗液中，处理15分钟，然后取出用水清洗。表面有锈层残留。
对比例2
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括：盐酸15％，酒石酸2％，硫酸7％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，钼酸铵10％，硫脲0.3％；
第二组分，包括：NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.3％，十二烷基磺酸钠0.3％；以及
余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将重油重锈钢铁工件放入清洗液中，处理15分钟，然后取出用水清洗。表面粘结大量残留物。
由实施例1和对比例1、2可知，钼酸铵的加入既能促进除锈过程进行，但是当其加入过多时，则会增加处理液的粘度，反而使表面有锈层残留。
实施例2
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括盐酸18％，硫酸7％，草酸0.5％，盐酸羟胺0.5％，钼酸铵0.5％，硫脲0.4％；
第二组分，包括NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.1％，AES0.2％，十二烷基苯磺酸钠0.3％；以及
余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将重油轻锈钢铁工件放入清洗液中，处理10分钟，然后取出用水清洗，表面光洁无残留，进行下一步工艺操作。每使用7天后，按新配液中的质量分数，添加一次第二组分；每使用20天后，按新配液中的质量分数，补充第一组分。
实施例3
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括盐酸18％，硫酸8％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，硫脲0.2％；
第二组分，包括NP-9 0.1％，OP-10 0.2％，AEO-10 0.2％，十二烷基硫酸钠0.1％，十二烷基磺酸钠0.1％；以及
余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将轻油重锈钢铁工件放入清洗液中，处理10分钟，然后取出用水清洗，表面光洁无残留，进行下一步工艺操作。每使用5天后，按新配液中的质量分数，添加一次第二组分；每使用15天后，按新配液中的质量分数，补充第一组分。
实施例4
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括盐酸5％，酒石酸2％，硫酸5％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，钼酸铵0.5％，硫脲0.3％；
第二组分，包括NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.3％，十二烷基磺酸钠0.3％，余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将轻油轻锈钢铁工件放入清洗液中，处理10分钟，然后取出用水清洗，表面光洁无残留，进行下一步工艺操作。每使用5天后，按新配液中的质量分数，添加一次第二组分；每使用20天后，按新配液中的质量分数，补充第一组分。
实施例5
一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括盐酸5％，酒石酸2％，硫酸5％，草酸1％，盐酸羟胺0.5％，钼酸铵5％，乌洛托品0.3％；
第二组分，包括NP-9 0.5％，OP-10 0.5％，AEO-10 0.5％，十二烷基硫酸钠0.3％，十二烷基磺酸钠0.3％，余量为水。
使用方法为：将上述组份配制成清洗液，将轻油轻锈钢铁工件放入清洗液中，处理10分钟，然后取出用水清洗，表面光洁无残留，进行下一步工艺操作。每使用10天后，按新配液中的质量分数，添加一次第二组分；每使用20天后，按新配液中的质量分数，补充第一组分。
综上所述，本发明除油除锈清洗液具备自扩容功能，能够把使用后清洗液中的油质组分及时沉积，从而大大延长了清洗液的使用寿命，为除油除锈过程一步法工艺的真正工业化应用，奠定了基础。其适用于各种钢铁工件，且原料来源广泛，成本低廉，操作方法简单，可为钢铁材料涂装前处理过程提高酸洗液的循环使用寿命，综合降低终端废酸排放做出积极贡献。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种除油除锈清洗液，按质量分数计，包括：
第一组分，包括：
盐酸和/或硫酸：5％～30％；
缓释抑雾剂：0.2～0.5％；
钼酸铵：0.5～5％；
酒石酸：0～5％；
草酸：0.5～5％；
盐酸羟胺：0.5～5％；
第二组分，包括：
阴离子表面活性剂：0.2～1％；
非离子表面活性剂：0.5～1.5％；
并且，余量为水，在加入酒石酸和草酸后，所述除油除锈清洗液的总酸度为15～30％。
2.根据权利要求1所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇醚硫酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述非离子表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述非离子表面活性剂为OP-10，或者所述非离子表面活性剂为OP-10，以及NP-9和/或AEO-9的组合。
5.根据权利要求1所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述缓释抑雾剂为硫脲或乌洛托品。
6.一种如权利要求1至5任意一项所述的除油除锈清洗液的使用方法，包括以下步骤：
所述除油除锈清洗液每使用第一时间段补充第二组分，每使用第二时间段补充第一组分，其中，所述第二时间段长于所述第一时间段。
7.根据权利要求6所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述第一时间段介于5～7天之间，第二时间段介于15～20天之间。
8.根据权利要求7所述的除油除锈清洗液，其特征在于，所述第一组分和所述第二组分分别按照新配液的量进行补充。
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