CN111575720A - 一种铁质工艺品除锈的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：第一步、预处理；第二步、配制除锈液：将柠檬酸、表面活性剂、渗透剂、添加剂和去离子水混合均匀，配制成除锈液；第三步、除锈操作：超声辅助除锈操作；第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油。经过本发明提供的方法对铁质工艺品表面进行除锈，不仅能够实现高效、高质量去除表面生锈部分，而且不会对工件表面其他部分造成腐蚀和损伤，并在除锈结束后在工件表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，能够起到润滑和保护作用，防止二次生锈；本发明的方法易于操作、环保无污染、高质高效，适用于铁质工艺品表面的局部除锈或整体除锈。
Description
技术领域
本发明属于铁质工艺品发展技术领域，具体地，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
本发明的目的在于提供一种铁质工艺品除锈的方法，包括预处理、配制除锈液、除锈操作和后处理等步骤，经过本发明提供的方法对铁质工艺品表面进行除锈，不仅能够实现高效、高质量去除表面生锈部分，而且不会对工件表面其他部分造成腐蚀和损伤，并在除锈结束后在工件表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，能够起到润滑和保护作用，防止二次生锈；本发明的方法易于操作、环保无污染、高质高效，适用于铁质工艺品表面的局部除锈或整体除锈。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、表面活性剂、渗透剂、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡50-80s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程。
进一步地，所述除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为5-6％。
进一步地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述添加剂由如下方法制备：
取环状多氮有机胺放入圆底烧瓶中，常温下，在150r/min匀速搅拌条件下将体积分数为40％的盐酸溶液缓慢滴加进去，在滴加过程中取样测其pH值，pH值为7时停止滴加，继续在常温条件下搅拌2-3h后，过滤，然后用无水乙醇清洗3次以上，在常温下烘干，得到添加剂剂。
进一步地，所述环状多氮有机胺为咪唑或哌嗪。
进一步地，第四步中全氟聚醚润滑油的涂抹厚度为8-10um。
本发明的有益效果：
本发明的除锈液采用柠檬酸作为除锈活性成分，并辅以表面活性剂、渗透剂和添加剂，成分均环保物质，使防锈液符合环保要求；其中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，其通过润湿、渗透、分散、乳化和增溶等作用，降低工件与除锈剂界面间的表面张力，提高除锈剂对工件表面的润湿程度，加快除锈速率；渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，其能够带动除锈剂快速渗透至锈蚀的氧化皮内，加速锈蚀层的脱离；添加剂为缓冲型盐酸盐添加剂，配制成除锈液后，形成缓冲机制，缓冲机制可以维持除锈液中H+的浓度在较低水平，并且长时间不变，低浓度的H+和金属表面的氧化物发生反应，从而加快除锈速率；并且，在较低温度下，盐酸盐缓冲液的加入不会明显降低除锈液的pH值，使除锈液的pH值保持在7左右，避免了强酸对工艺品本体的损伤和腐蚀；防锈液中各成分相互配合，具有除锈效率高、除锈效果好、对工艺品的表面腐蚀损伤小等优点；
经过本发明提供的方法对铁质工艺品表面进行除锈，不仅能够实现高效、高质量去除表面生锈部分，而且不会对工件表面其他部分造成腐蚀和损伤，并在除锈结束后在工件表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，能够起到润滑和保护作用，防止二次生锈；本发明的方法易于操作、环保无污染、高质高效，适用于铁质工艺品表面的局部除锈或整体除锈。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液(除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为5-6％)，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
通过预处理，能够除去铁质工艺品表面的油脂、灰尘等杂质；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)、渗透剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，其通过润湿、渗透、分散、乳化和增溶等作用，降低工件与除锈剂界面间的表面张力，提高除锈剂对工件表面的润湿程度，加快除锈速率；
渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，其能够带动除锈剂快速渗透至锈蚀的氧化皮内，加速锈蚀层的脱离；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡50-80s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
在除锈过程中采用超声振动，一方面依靠超声在清洗介质中产生的空化效应冲击并破坏锈蚀层在金属表面的吸附，加速锈蚀层的脱落；另一方面依靠超声清洗的振动搅拌作用，加速除锈液的流动，使已经疏松即将脱落的锈蚀层及时脱离金属表面，同时使已参与反应而失效的酸洗液及时离开，未参与反应的酸洗液及时补充至工件表面，保证工件表面锈蚀的化学反应正常进行；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，涂抹厚度为8-10um，起到润滑和保护作用，防止二次生锈，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程；
其中，添加剂由如下方法制备：
取环状多氮有机胺放入圆底烧瓶中，常温下，在150r/min匀速搅拌条件下将体积分数为40％的盐酸溶液缓慢滴加进去，在滴加过程中取样测其pH值，pH值为7时停止滴加，继续在常温条件下搅拌2-3h后，过滤，然后用无水乙醇清洗3次以上，在常温下烘干，得到添加剂剂；
其中，环状多氮有机胺为咪唑或哌嗪；
有机胺和氯化氢之间形成一种弱共价键，得到缓冲型盐酸盐添加剂，配制成除锈液后，形成缓冲机制，缓冲机制可以维持除锈液中H+的浓度在较低水平，并且长时间不变，低浓度的H+和金属表面的氧化物发生反应，从而加快除锈速率；并且，在较低温度下，盐酸盐缓冲液的加入不会明显降低除锈液的pH值，使除锈液的pH值保持在7左右，避免了强酸对工艺品本体的损伤和腐蚀。
实施例1
一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液(除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为5％)，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡50s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，涂抹厚度为8um，起到润滑和保护作用，防止二次生锈，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程。
实施例2
一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液(除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为5.5％)，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡65s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，涂抹厚度为9um，起到润滑和保护作用，防止二次生锈，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程。
实施例3
一种铁质工艺品除锈的方法，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液(除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为6％)，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡80s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，涂抹厚度为10um，起到润滑和保护作用，防止二次生锈，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程。
对比例
将实施例1中除锈液中的添加剂成分换为普通的缓蚀剂，其余原料和制备过程不变。
对实施例1-3和对比例的除锈液，做如下性能测试：选择锈蚀程度和锈蚀面积相似的4块测试用铁片，用无水乙醇清洗后，称重，在室温下将4块铁片分别放入实施例1-3和对比例的除锈液中，按照本发明的除锈操作进行除锈，乙醇清洗、吹干后称重，测试除锈速率、除锈率、腐蚀速率，测试结果如下表所示：
由上表可知，实施例1-3采用的除锈液的除锈速率为0.38-0.42g·s-1·m-2，除锈率为90.5-92.2％，腐蚀速率为0.20-0.23g·s-1·m-2，说明本发明采用的除锈液能够对工件表面进行除锈，具有除锈速度快、除锈率高、对工件表面的腐蚀损伤小等优点，具有高效、高质的除锈效果；相较于对比例，说明本发明自制的添加剂不仅能够提高除锈液的除锈效率，而且能够减缓对工件表面的腐蚀损伤，提高除锈液的除锈效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、预处理：将除油剂加入水中，搅拌均匀，配制成淋洗液，对铁质工艺品表面喷淋洗涤，再用无水乙醇清洗，吹干；
第二步、配制除锈液：将柠檬酸、表面活性剂、渗透剂、添加剂和去离子水按照质量比10:1:1.2:1.5:30的质量比混合均匀，配制成除锈液；
第三步、除锈操作：将预处理后的铁质工艺品放入配制好的除锈液中，常温下，超声振荡50-80s，取出后，用无水乙醇进行清洗、吹干；
第四步、后处理：在除锈完成的工艺品表面涂覆一层全氟聚醚润滑油，烘干，完成对铁质工艺品的除锈过程。
2.根据权利要求1所述的一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，所述除油剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，淋洗液中除油剂的质量分数为5-6％。
3.根据权利要求1所述的一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求1所述的一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，所述添加剂由如下方法制备：
取环状多氮有机胺放入圆底烧瓶中，常温下，在150r/min匀速搅拌条件下将体积分数为40％的盐酸溶液缓慢滴加进去，在滴加过程中取样测其pH值，pH值为7时停止滴加，继续在常温条件下搅拌2-3h后，过滤，然后用无水乙醇清洗3次以上，在常温下烘干，得到添加剂剂。
5.根据权利要求4所述的一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，所述环状多氮有机胺为咪唑或哌嗪。
6.根据权利要求1所述的一种铁质工艺品除锈的方法，其特征在于，第四步中全氟聚醚润滑油的涂抹厚度为8-10um。
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