CN108486586A - 金属制件表面清洗方法及水基清洗剂 - Google Patents

金属制件表面清洗方法及水基清洗剂 Download PDF

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马迪
李树白
徐龙贵
耿昌进
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本发明公开了一种金属制件表面清洗方法及水基清洗剂。所述的金属制件的材质为铝合金。所述的水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～10g/L，硝酸钠1～10g/L，三聚磷酸钠1～10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～3g/L，十二烷基硫酸钠0.1～3g/L，乙二胺四乙酸0.01～3g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。本发明的水基清洗剂不但具有较好的除油效果，而且对制件表面腐蚀性较小，同时清洗后的残液对环境污染较小，尤其是不仅适用于铝合金等轻金属，还能够同时适用于不锈钢等重金属。

Description

金属制件表面清洗方法及水基清洗剂
本申请是申请号为201510146096.7、申请日为2015 年3月30日、发明名称为“金属制件表面清洗方法及其采用的水基清洗剂”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种金属制件表面清洗方法及水基清洗剂。
背景技术
在钢铁、化工、电力、轻纺、食品、药品等工业中，反渗透设备、换热器、冷凝器、过滤器等重要设备在生产运行中，因水质、温度变化等原因经常会出现积存污垢的现象，这对设备的过滤和换热效果会产生严重影响，导致严重后果。对这些设备进行合理有效的清洗具有现实意义。
金属设备的清洗经历了人工清洗、物理方法清洗（如高压清洗、钢滚珠推力清洗）和传统化学清洗的阶段，这些清洗方式的效果差，而且十分容易发生腐蚀、损坏金属管路和筛网的情况，造成设备使用寿命缩短，在经济上造成巨大损失。
目前的化学清洗剂存在的问题包括：对环境污染较大、对制件表面腐蚀较大，而且除油效果不佳，尤其是不能同时适用于重金属和轻金属。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种用于对轻金属的金属制件表面进行清洗的水剂清洗剂。本发明的另一目的在于提供一种除油效果较好、对制件表面腐蚀性较小、对环境污染较小、尤其是能够适用于轻金属的金属制件表面清洗方法。实现本发明目的之一的技术方案也即第一技术方案是：一种水基清洗剂，用于金属制件表面的清洗，所述的金属制件的材质是铝合金。所述的水基清洗剂由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～10g/L，硝酸钠1～10g/L，三聚磷酸钠1～10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～3g/L，十二烷基硫酸钠0.1～3g/L，乙二胺四乙酸0.01～3g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
上述第一技术方案中，优选地，所述的水基清洗剂由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～5g/L，硝酸钠1～5g/L，三聚磷酸钠1～5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～1g/L，十二烷基硫酸钠0.1～1g/L，乙二胺四乙酸0.01～0.1g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
上述第一技术方案中，更优选地，所述的水基清洗剂由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
上述第一技术方案中，又一更优选地，所述的水基清洗剂由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠4g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠4g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，乙二胺四乙酸0.06g/L，壬基酚聚氧乙烯醚4g/L，椰子油脂肪酸4g/L。
实现本发明另一目的的技术方案也即第二技术方案是：一种金属制件表面清洗方法，所述的金属制件的材质是铝合金。所述的方法具有以下步骤：①将盛有水基清洗剂的烧杯放入超声清洗器中，升温至40～70℃；所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～10g/L，硝酸钠1～10g/L，三聚磷酸钠1～10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～3g/L，十二烷基硫酸钠0.1～3g/L，乙二胺四乙酸0.01～3g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L；②将金属制件放入烧杯中，开启超声清洗5～10min；③将清洗后的金属制件取出并用清水清洗、烘干即可。
上述第二技术方案中，所述水基清洗剂优选地是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～5g/L，硝酸钠1～5g/L，三聚磷酸钠1～5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～1g/L，十二烷基硫酸钠0.1～1g/L，乙二胺四乙酸0.01～0.1g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
上述第二技术方案中，所述水基清洗剂更优选地是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
上述第二技术方案中，所述水基清洗剂又一更优选地是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠4g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠4g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，乙二胺四乙酸0.06g/L，壬基酚聚氧乙烯醚4g/L，椰子油脂肪酸4g/L；
本发明具有的积极效果：（1）本发明的水基清洗剂通过选择合适的组分及用量，从而由该水基清洗剂对金属制件表面进行清洗时，不仅适用于铝合金等轻金属，还能够同时适用于不锈钢等重金属。（2）本发明的水基清洗剂不但具有较好的除油效果，而且对制件表面腐蚀性较小，同时清洗后的残液对环境污染较小。
附图说明
图1为清洗前的不锈钢片试样A表面的光学镜像显微镜的照片。
图2为经对应例1清洗后的不锈钢片试样A表面的光学镜像显微镜的照片。
图3为清洗前的铝合金片试样C表面的光学镜像显微镜的照片。
图4为经实施例1清洗后的铝合金片试样C表面的光学镜像显微镜的照片。
具体实施方式
（对应例1）
本对应例为对不锈钢片试样A进行清洗以及所采用的水剂清洗剂的组分的对应例。
所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
所述的对不锈钢片试样A进行清洗，清洗前的不锈钢片试样A表面的光学镜像显微镜的照片见图1。
清洗前先对该不锈钢片试样A进行预处理：预处理前先对该不锈钢片试样A进行称重，记为P1；然后将该不锈钢片试样A浸没于人造油中进行预处理，取出晾干后再次进行称重，记为P2。
具体清洗方法如下：
①将盛有上述的水基清洗剂的烧杯放入超声清洗器中，升温至50℃；
②将预处理后的不锈钢片试样A放入烧杯中，开启超声清洗8min；
③将超声清洗后的不锈钢片试样A取出后再放入50℃的去离子水中清洗10次后吹干，进行第三次称重，记为P3；最后将不锈钢片试样A用无水乙醇洗净并吹干，进行最后一次称重，记为P4。
清洗后的不锈钢片试样A表面的光学镜像显微镜的照片见图2。
（对应例2）
本对应例为按照对应例1的方法对不锈钢片试样B进行清洗。
本对应例的水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠3g/L，硝酸钠4g/L，三聚磷酸钠3g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.4g/L，十二烷基硫酸钠0.3g/L，乙二胺四乙酸0.02g/L，壬基酚聚氧乙烯醚2g/L，椰子油脂肪酸2g/L。
（应用例1）
对对应例1和对应例2清洗后的结果进行分析：
不锈钢片试样A称重结果：P1=7.8470g，P2=7.9222g，P3=7.8451g，P4=7.8448g。
不锈钢片试样B称重结果：P1=7.8022g，P2=7.8796g，P3=7.8008g，P4=7.8004g。
脱脂率。
hA=99.60%。
hB=99.48%。
h平均=99.54%。
由以上数据可知，本发明的水基清洗剂在使用时，基本可以除尽不锈钢片试样表面油污，由图1和图2可观察到不锈钢片试样反应前后基本无变化。
（P1-P4）是反应腐蚀量，由此也可看出本发明的水基清洗剂在使用时，对不锈钢片试样腐蚀程度小。
（实施例1）
本实施例为对铝合金片试样C进行清洗以及所采用的水剂清洗剂的组分的实施例。
所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
清洗前的铝合金片试样C表面的光学镜像显微镜的照片见图3。
清洗前先对该铝合金片试样C进行预处理：预处理前先对该铝合金片试样C进行称重，记为P1；然后将该铝合金片试样C浸没于人造油中进行预处理，取出晾干后再次进行称重，记为P2。
具体清洗方法如下：
①将盛有水基清洗剂的烧杯放入超声清洗器中，升温至60℃；
②将预处理后的铝合金片试样C放入烧杯中，开启超声清洗7min；
③将超声清洗后的铝合金片试样C取出后再放入60℃的去离子水中清洗10次后吹干，进行第三次称重，记为P3；最后将铝合金片试样C用无水乙醇洗净并吹干，进行最后一次称重，记为P4。
清洗后的铝合金片试样C表面的光学镜像显微镜的照片见图4。
（实施例2）
本实施例为按照实施例1的方法对铝合金片试样D进行清洗。
本实施例的水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠4g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠4g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，乙二胺四乙酸0.06g/L，壬基酚聚氧乙烯醚4g/L，椰子油脂肪酸4g/L。
（应用例2）
对实施例1和实施例2清洗后的结果进行分析：
铝合金片试样C称重结果：P1=7.8002g，P2=7.8816g，P3=7.7977g，P4=7.7976g。
铝合金片试样D称重结果：P1=7.7788g，P2=7.8591g，P3=7.7776g，P4=7.7765g。
脱脂率。
hc=99.88%。
hd=98.63%。
h平均=99.25%。
由以上数据可知，本发明的水基清洗剂基本可以除尽铝合金片试样表面油污，由图3和图4可观察到铝合金片试样反应前后基本无变化。
（P1-P4）是反应腐蚀量，由此也可看出本发明的水基清洗剂对铝合金片试样腐蚀程度小。

Claims (8)

1.一种水基清洗剂，用于金属制件表面的清洗，所述的金属制件的材质是铝合金；其特征在于：所述的水基清洗剂由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～10g/L，硝酸钠1～10g/L，三聚磷酸钠1～10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～3g/L，十二烷基硫酸钠0.1～3g/L，乙二胺四乙酸0.01～3g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
2.根据权利要求1所述的水基清洗剂，其特征在于：它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～5g/L，硝酸钠1～5g/L，三聚磷酸钠1～5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～1g/L，十二烷基硫酸钠0.1～1g/L，乙二胺四乙酸0.01～0.1g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
3.根据权利要求2所述的水基清洗剂，其特征在于：它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
4.根据权利要求2所述的水基清洗剂，其特征在于：它是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠4g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠4g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，乙二胺四乙酸0.06g/L，壬基酚聚氧乙烯醚4g/L，椰子油脂肪酸4g/L。
5.一种金属制件表面清洗方法，所述的金属制件的材质是铝合金；其特征在于具有以下步骤：
①将盛有水基清洗剂的烧杯放入超声清洗器中，升温至40～70℃；
所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～10g/L，硝酸钠1～10g/L，三聚磷酸钠1～10g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～3g/L，十二烷基硫酸钠0.1～3g/L，乙二胺四乙酸0.01～3g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L；
②将金属制件放入烧杯中，开启超声清洗5～10min；
③将清洗后的金属制件取出并用清水清洗、烘干即可。
6.根据权利要求5所述的金属制件表面清洗方法，其特征在于：所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠1～5g/L，硝酸钠1～5g/L，三聚磷酸钠1～5g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1～1g/L，十二烷基硫酸钠0.1～1g/L，乙二胺四乙酸0.01～0.1g/L，壬基酚聚氧乙烯醚1～5g/L，椰子油脂肪酸1～5g/L。
7.根据权利要求6所述的金属制件表面清洗方法，其特征在于：所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠2g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.6g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，乙二胺四乙酸0.03g/L，壬基酚聚氧乙烯醚3g/L，椰子油脂肪酸3g/L。
8.根据权利要求6所述的金属制件表面清洗方法，其特征在于：所述水基清洗剂是由下述浓度的组分组成的水溶液：氢氧化钠4g/L，硝酸钠3g/L，三聚磷酸钠4g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.8g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，乙二胺四乙酸0.06g/L，壬基酚聚氧乙烯醚4g/L，椰子油脂肪酸4g/L。
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