CN1851059A - 铝卷材涂层酸性清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝卷材涂层酸性清洗剂。该清洗剂由A、B两组分复合而成；所述的A组分是以下浓度物质组成的混合水溶液：表面活性剂150－300g/L、硫酸400－500g/L、络合剂50－80g/L、分散剂4－8g/L和稳定剂7－10g/L；所述的B组分为150－300g/L的氢氟酸水溶液。使用本发明的清洗剂清洗的铝带，表面光洁，在其上进行化学处理后的转化膜连续均匀，对铝材腐蚀率低，可以替代外国同类产品，降低成本。该清洗剂去污效果好，适应范围宽，有利于提高生产效率，可取得显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业清洗化学品，具体地说，是一种铝卷材涂层酸性清洗剂。
背景技术
目前，在对铝材进行涂层处理之前，必须要先对铝材进行彻底的清洗，以除去铝材表面上的油污、铝屑及自然氧化膜，这是保证下一步工序化学转化膜质量的前提，也是保证涂层性能(如附着力、耐腐蚀等)的基础。自然氧化的铝表面是十分不规则的、相当疏松的氧化铝层，不利于粘接。所以，需要除去自然氧化铝层。目前的清洗剂产品，超过使用期易发生分解，从而影响了正常的涂层生产。
发明内容
本发明的目的在于，提出了一种铝卷材涂层酸性清洗剂。该清洗剂能彻底除去铝材表面的油污、铝屑及自然氧化膜。
为了实现上述的发明目的，本发明的技术方案是：
清洗剂由A、B两组分复合而成；所述的A组分是以下浓度物质组成的混合水溶液：表面活性剂150-300g/L、硫酸400-500g/L、络合剂50-80g/L、分散剂4-8g/L和稳定剂7-10g/L；所述的B组分为150-300g/L的氢氟酸水溶液。
在优选条件下，所述的A组分中，表面活性剂为250g/L、硫酸为450g/L、络合剂为70g/L、分散剂为6g/L和稳定剂为8.5g/L。
组分A的制备方法是，将表面活性剂、硫酸、络合剂、分散剂和稳定剂按上述规定的比例称量后，加入水中，混合均匀即可。
表面活性剂是由非离子表面活性剂(na-saa)烷基酚聚氧乙烯醚和阴离子表面活性剂(a-saa)烷基苯磺酸钠按35∶1的重量比例混合而成，并充分搅拌均匀，浊点在35-45℃之间。
络合剂优选为柠檬酸。
分散剂为含有氨基的化合物，优选为二乙氨基乙醇。
稳定剂优选为硫脲。
A组分为浅黄色液体，密度为1.274g/ml(15.6℃)，总酸21.6ml，浊点为39℃；B组分为红色透明液体，密度为1.084g/ml(15.6℃)，HF值为22.3。
硫酸的作用是配合表面活性剂去除铝表面上的油污、铝屑及自然氧化膜。
氢氟酸有助于油污的去除和铝屑的溶解，可降低清洗温度，活化铝表面，提高清洗质量。但含量不宜过高，否则容易过腐蚀，并造成铝材表面的损伤。
所述的络合剂的作用是与溶液中的铝离子络合，从而降低铝离子浓度。而溶液中铝离子浓度和油污量的逐渐增加，会使清洗剂的活性逐渐下降，影响了清洗质量。络合剂的存在，可以防止清洗剂的活性的弱化。
稳定剂具有两种作用，即分散作用和增溶作用。分散作用是通过对被分散物的润湿，降低粒子团的内部分子作用力使粒子团碎裂分散在溶液中，同时降低两相界面张力而阻止粒子的重新聚集来实现的。增溶作用是利用其亲水性和疏水性与相对平衡作用，使被分散物分子被吸附而插入在胶束的“栅栏”之中，而达到溶解。
分散剂的主要作用是提高了油污在清洗水溶液中的分散性。随着清洗量的增加，油污量的逐渐增加，如果不及时将油污排除或分散掉，油污就会聚集并重新粘附在铝材的表面，从而影响清洗质量。加入适量的分散剂，提高了油污在清洗水溶液中的分散性，防止了油污在铝表面上的重新聚集，从而提高了清洗质量。
铝卷材涂层酸性清洗剂的使用方法，将A组分加水稀释至1.2-1.8％(V/V)，将B组分加水稀释至0.010-0.014％(V/V)，将稀释后的A组分和B组分混合，在50-65℃对铝卷材进行喷淋，喷淋过程中，保持Al3+浓度在3g/L以下，喷淋时间为5-60秒，对铝板带进行喷淋清洗。
最好地，在优选条件下，喷淋过程中，应保持Al3+浓度在2g/L以下。
在对铝卷材进行喷淋清洗剂这一步骤的前后，也可以进行水洗。
针对产品结构，可进行适当混合比例调整。如清洗后作为产品对外销售，可降低清洗剂B的含量；而对清洗后要进一步化成涂漆产品，要提高清洗剂B的含量。
发明人以多种测试方法和手段来表明本发明的清洗剂具有优良的清洗效果。主要包括下述的耐污量和去污力两个方面，并主要与外国清洗剂进行了对比：
A.耐污量
耐污量结果对比(目测法测试)
| 加入的轧制油量(ml/L) | 国外清洗剂(清洗时间3分钟) | 本发明清洗剂(清洗时间3分钟) |
| 0 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 5 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 10 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 20 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 25 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 30 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 35 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 40 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 45 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 50 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 55 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 60 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 65 | 水膜连续 | 水膜连续 |
| 70 | 水膜不连续 | 水膜不连续 |
| 75 | 水膜不连续 | 水膜不连续 |
耐污量指标两者相当。
B.用以下四种去污力的检测方法进行了检测，结果如下：
目测法测定结果(清洗到水膜连续的最短时间，单位为秒)
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 平均 |
| 国外清洗剂 | 35 | 40 | 42 | 39 | 41 | 39.4 |
| 本发明清洗剂 | 38 | 40 | 41 | 36 | 42 | 39.4 |
硫酸铜点滴试验法测定结果(％)
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 平均 |
| 国外清洗剂 | 90 | 91 | 94 | 91.7 |
| 本发明清洗剂 | 92 | 94 | 94 | 93.3 |
接触角法测定结果(接触角度差)
| 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 平均 |
| 国外清洗剂 | 63.17 | 65.45 | 60.78 | 62.34 | 62.90 | 63.01 | 62.94 |
| 本发明清洗剂 | 64.70 | 63.41 | 60.73 | 65.43 | 62.77 | 63.50 | 63.42 |
转化膜涂层法
| 基板 | 纯铝板0.5*150*300 | ||||
| 涂料代号 | DE-212-1201底漆 | DJ-242-88011面漆 | |||
| 清洗剂名称 | 编号 | 1 | 2 | 1 | 2 |
| 国外清洗剂 | 膜厚(um) | 4.0 | 4.5 | 20.6 | 20.0 |
| 划格(级) | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| T弯(T) | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 冲击(J) | ＞3.6 | ＞3.6 | ＞3.6 | ＞3.6 | |
| 本发明清洗剂 | 膜厚(um) | 4.5 | 5.0 | 21.5 | 21.0 |
| 划格(级) | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| T弯(T) | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 冲击(J) | ＞3.6 | ＞3.6 | ＞3.6 | ＞3.6 | |
本发明具有以下优点：本发明所述的清洗剂具有良好的清洗除垢能力。使用本发明的清洗剂清洗的铝带，表面光洁，在其上进行化学处理的转化膜连续均匀，对铝材腐蚀率低，可以替代外国同类产品。
具体实施方式
以下给出具体的实施例来进一步说明。这些实施例的用意只是说明性的，而不应理解为对本发明的限制。
实施例1
取烷基酚聚氧乙烯醚243g，烷基苯磺酸钠7g，硫酸450g(密度1.84，98％)，柠檬酸70g，二乙氨基乙醇6g，硫脲8.5g。先将烷基酚聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸钠充分搅拌均匀，浊点约45℃，然后加水至1升，配成A组分。取氢氟酸350g(密度1.15，40％)，加水至1升，配成B组分。
将配制好的A组分加水稀释至1.2％(V/V)，将B组分加水稀释至0.010％(V/V)，将稀释后的A组分和B组分混合，加热至55℃。取铝合金1100试样，进行喷淋清洗5.5秒，然后水洗，保持Al3+浓度在2g/L以下，铝合金表面光亮，无油污、无氧化物。
实施例2
取烷基酚聚氧乙烯醚175g，烷基苯磺酸钠5g，硫酸480g(密度1.84，98％)，柠檬酸65g，二乙氨基乙醇5g，硫脲8g。先将烷基酚聚氧乙烯醚和烷基苯磺酸钠充分搅拌均匀，浊点在35℃左右，然后加水至1升，配成A组分。取氢氟酸250g(密度1.15，40％)，加水至1升，配成B组分。
将配制好的A组分加水稀释至1.8％(V/V)，将B组分加水稀释至0.014％(V/V)，将稀释后的A组分和B组分混合，加热至55℃。然后水洗，铝合金1100试样表面有少许油污，有氧化物；然后喷淋清洗剂进行清洗，持续25秒，然后水洗，保持Al3+浓度在3g/L以下。清洗后铝合金表面光亮，无油污、无氧化物。
以上对本发明所提供的铝卷材涂层酸性清洗剂进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于，由A、B两组分复合而成；所述的A组分是以下浓度物质组成的混合水溶液：表面活性剂150-300g/L、硫酸400-500g/L、络合剂50-80g/L、分散剂4-8g/L和稳定剂7-10g/L；所述的B组分为150-300g/L的氢氟酸水溶液。
2.根据权利要求1所述的铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于：所述的A组分中，表面活性剂为250g/L、硫酸为450g/L、络合剂为70g/L、分散剂为6g/L和稳定剂为8.5g/L。
3.根据权利要求1或2所述的铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于：所述的表面活性剂是由非离子表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚和阴离子表面活性剂烷基苯磺酸纳按35∶1的重量比例混合而成，并充分搅拌均匀，浊点在35-45℃之间。
4.根据权利要求1或2所述的铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于：所述的络合剂为柠檬酸。
5.根据权利要求1或2所述的铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于：所述的分散剂为二乙氨基乙醇。
6.根据权利要求1或2所述的铝卷材涂层酸性清洗剂，其特征在于：所述的稳定剂为硫脲。
7权利要求1所述的铝卷材涂层酸性清洗剂的使用方法，其特征在于：将A组分加水稀释至1.2-1.8％(V/V)，将B组分加水稀释至0.010-0.014％(V/V)，将稀释后的A组分和B组分混合，在50-65℃对铝卷材进行喷淋，保持Al3+浓度在3g/L以下，喷淋时间为5-60秒。
8.根据权利要求7所述的铝卷材涂层酸性清洗剂的使用方法，其特征在于：喷淋时，保持Al3+浓度在2g/L以下。
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