机械制造业用金属清洗剂的种类

确撰鞠以鲜纭哪攀 机械制造业用金属清洗剂的研制与应用 口 陈远敌 口 田 燕 口 黄传钢 口 梁渝柠 口 脚 欢 口 陈 衍 摘 要:根据机械制造企业的清洗要求，探讨适合该工艺的金属清洗剂的研究机理，并对面活性剂和助剂进 行筛选和作配比试脸，研制高效、防诱、低泡、不含亚砖酸盆的金属清洗刹，获得了较理想的效果。 关键词:机械 金属 清洗剂 中图分类号:TH145 文献标识码:B 文章编号:1000一4998(2006)04一0052一02 机械产品在制造过程中，金属零部件的油污、尘垢 的清洗是必不可少的工艺。由于企业机械自动化程度 的提高，清洗工艺由传统的手洗方式已转变为机械自 动化高压喷洗，这就要求与之配套的金属清洗剂具有 高效、低泡、防锈等综合性能。为此，我们研制了用于机 械高压喷洗的GF型高效、低泡、防锈金属清洗剂。 . 清洗剂应具备的性能 根据机械高压喷洗的要求，所研制的清洗剂应具 备下列性能:①极强的去油污能力;②清洗剂使被洗金 属零部件具有优良的防锈防腐能力，能达到工序间防 锈要求;③清洗剂应是低泡或无泡的，否则在高压喷洗 条件下无法使用;④清洗剂必须安全无毒，不能以传统 的有致癌嫌疑的亚硝酸钠作为防锈剂;⑤尽可能地降 低操作温度，节约能源，改善劳动条件。 国 清洗剂的研究机理 水基金属清洗剂的清洗机理是借助于表面活性剂 的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质作用于被清洗物 的表面(亲水亲油平衡值 HLB为3一15)，达到去除油 污、尘垢的目的。清洗油污一般都是在碱性环境下实现 的，故需以具有助洗作用的碱性无机助剂进行复配才 能使清洗效果更优良。另一方面，由于清洗的对象是机 械零部件，故清洗剂的缓蚀、防锈作用尤为重要。我们 利用有机酸盐的成膜、隔氧、脱水性能作为本研究的防 锈体系。此外，GF型金属清洗剂用于机械高压喷洗工 艺，因此低泡性是又一个重要指标，寻找具有防锈性的 消泡剂亦是本研究的内容。 . 实验部分 (1)主要试验仪器及材料 油污成份:防锈油30%，凡士林10%a，尘埃1%,30 号机油59%。 摆洗机:(自制)摆动频率:40土2次/min 金属试片:45#钢(50 mm x 50 mm), Hr铸铁(50 mm x 50 mm) (2)表面活性剂筛选及配比试验 表面活性剂的 选择除考虑其具备高效去油能力外，还应考虑其低泡 及防锈性，因此 ，达到上述要求的品种有限，经大量试 验，筛选出下列较为理想的品种。 根据表1实验结果，再考虑综合因素，利用 OP-10 的去油效果、聚醚2020的低泡性及油酸三乙醇胺的防 锈性，对3种原料进行复配，筛选其配比，以达到最佳协 同效果，试验结果为 OP-10 聚醚2020:油酸三乙醇胺 = 5: 3: 2，该比例达到最佳协同体系，体系代号为HY. (3)助剂的筛选及配比试验 在确定了表面活性 剂配比后，还要考虑助洗剂的选择，其作用是帮助表面 活性剂去油效果更好，调整溶液的pH值，使溶液处于 恒定的缓冲状态。经实验，我们选择磷酸三钠、碳酸钠、 硅酸钠、硫酸钠作为混合助洗体系，其配比为1: 1: 1: 1, 该体系代号为 XA。另外，防锈体系也是本研究的一个 方面，我们摒弃有致癌嫌疑的亚硝酸钠，自行合成以有 机酸盐为主材料的防锈体系 GF。此外，由于清洗剂主 要用于高压喷洗工艺，消泡问题也要解决，经实验，我 们选择以有机醇为主要原料的消泡体系XPo 这样，我们以表面活性剂、助洗剂、防锈剂、消泡剂 四个因子进行筛选试验。按四因素三位级选取Lq(34) 正交试验(如表2所示)，按水基JB/T 4323. 2 表1 表面活性荆性能 表面活性荆 (稀释:5%) 去油率 (%) 泡沫高度(mm) 即时 5min 防锈性(点片、 生锈时间h) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6501 油酸三乙醇胺 OP-10 聚醚2020 表2 因素— 水平表(w%) 因素 水平 表面活性剂 助洗剂 防锈 消饱剂 回 2006 /4 1 10 20 is is 2 1s 1s 10 10 3 20 10 5 5 - 目.................. 机械制造44卷第，00期幽脂 翰目黝氛 }9 1999水基金属清洗剂试验方法》进行清洗剂的去油率、 防锈性、防腐性及消泡性等一系列试验，综合考查研制 品的质量优越性、工艺可行性和经济合理性等因素，选 出最优化实验配方(如表3所示)。 . 产品性能水平 产品经广西技术监督局质量检测的结果见表40 . 应用 产品经广西玉柴机器股份有限公司、柳州微型汽 车厂、南宁机械厂等使用证明，GF型金属清洗剂去油 污能力强，防锈性好，泡沫少，既可低温清洗，也可高温 清洗，既可用于手洗，又可用于机械喷洗，用量省，对人 体无毒无害，使用效果完全达到工艺要求。 产品通过了广西 自治区科委组织的省级技术鉴 定，并荣获广西科技进步三等奖和广西新产品成果奖。 . 结束语 GF型金属清洗剂经过多年的普及应用，性能不断 改进，并可根据各个企业的不同清洗工艺，调整配方， 满足各种工艺和特殊要求。 参考文献 1化工部工业表面活性剂信息中心编.工业表面活性剂技术经 济文集【M].大连出版社，1995 表3 清洗剂配方 原料名称 质量百分数(%) ? ? ? ?? ? ? ， ? ， ? ， ? ， ? ?? ? 表面活性剂体系(HY) 助洗剂体系(XA) 防锈剂体系(GF) 消泡剂体系(XP) 水 表4 检测结果 检测项目 检测结果 外观(目测) 水分及挥发物 pH值(3%水溶液，250C) 净洗力(3%水溶液，60'C) 泡沫性能(50士2'C) 腐蚀性(80:t 20C, 2h) 防锈性(35 t 20C, 24h) 漂洗性能(不锈钢片) 高温稳定性(60 t 20C, 6h) 低温稳定性(一5 t 20C, 24h) 均匀，不分层，无沉淀 蕊 80% 〕8 〕90% --70.5 min，即时高度蛋5 mm 45钢和Z30铸铁，0级，腐蚀量‘1 mg 45钢和Z30铸铁，0级 无可见净洗剂残留物 均匀，不分层 均匀，不分层，无结晶或沉淀 3刘程.表面活性剂应用手册[M).北京:化学工业出版社，1992 全 (编辑 日 月) 徐德林，曾福礼.多功能金属表面活性剂的研制【JJ.表面活 性剂工业，1994(1):15一19 第一、四、五、六作者单位:广西化工研究院 邮政编码:南宁 ·530001 第二、三作者单位:广西玉柴机器股份公司设备处 收稿 日期 :2005年12月 瑞典山高(S ECO)刀具集团2006全球年会 暨山高刀具(上海)新址落成庆典在沪举行 瑞典山商(SECO)刀具集团2006全球年会暨山高刀具(上海)新址落成 仪式于2006年3月15日在上海浦河径开发区新址隆重举行。来自全球42个 国家和地区的山高刀具集团的代表，各界朋友、用户代表、新闻媒体等200 位嘉宾出席了这次庆典。 中国机床工具工业协会吴柏林总干事长、上海市外经贸委张伊兴副主 任、瑞典驻沪总领事Lars Andreasson以及山高刀具集团CEO Kai Wam等前 来祝贺并为新址落成剪彩。 会议由山高集团亚太总裁兼山高(中国)董事长Leif Larwon主持，山高 (中国)蓝事总经理蒋文德先生致欢迎词。 瑞典山高刀具公司(SECO Tools AB)是全球四大硬质合金刀具制造商 之一，在瑞典斯得哥尔摩证交所上市。山高公司研究开发、生产和销售金属 加工用的各类硬质合金刀具，产品范围包括锐削、车削、钻削、幢削、铰削等 系列，广泛应用于汽车、航空航天、发电设备、模具、机械制造等行业，在全 球市场享有盛名，被誉为“铣削之王”。 山高集团目前共有员工4036名，其中瑞典本土有1355人，其余遍布全 球各个角落。除了总部有附属工厂外，在北美、法国、德国、意大利、荷兰、捷 克、巴西、印度及中国等地区，均开设产品工厂及非标工厂，而销售网点及 供货储运中心则遏布全球叨余个国家及地区。 山高集团去年的销售收人为49.36亿瑞典克朗(合6.3亿美元)，其中欧 洲市场占64%，北美占19%，亚太地区占11%，南美与非洲占6%. 山商刀具公司于1994年2月经上海市外经贸委批准设立代表处，并开 始了在华业务。次年，又在上海市外高桥保税区投资30万美元，注册成立了 山高刀具(上海)有限公司，从事母公司产品的在华销售及提供各种技术服务 等活动。经过12年的努力，山高刀具在华的销售额已从1994年的10万美金提 高到2005年的2000多万美金，在北京、沈阳、西安、武汉、重庆、深圳等地设立 了办事处，客户退及汽车、航空航天、发电设备、模具、机床制造等行业。神舟 系列飞船上部分零件的加工也使用了山高的刀具。在开展销售产品的同时， 山高公司还积极进行刀具技术培训工作，帮助中国用户提高金属切削能力，为 中国机械行业提高加工效率，降低制造成本，提升企业竞争力等方面作出了自 己应有的贡献。 为了提高对中国市场的服务能力，山高公司于2002年投资150万美元在 潜河径地区设立山高刀具制造(上海)有限公司，从事非标刀具的和生 产。2006年还投资2000万人民币，用于新厂房及办公楼的装修、设立技术中心 和扩大非标工厂产能。新厂房及办公楼有2150 m'，集办公、设计、生产、培圳 和仓储于一体，从而进一步增强了山高服务中国市场的能力。山高总部也已 将中国视为全球重点市场予以重点扶植，并积极寻求新的投资机会。 上海的非标刀具工厂是山高在亚洲的重要生产基地，拥有DMU五轴加 工中心、CTX万能数控车床、Zoller刀具预调仪、Haimer动平衡仪和UG,Veri- cut等三维软件。非标刀具的生产目的是为项目进行配套，帮助客户提高生产 效率、降低加工成本。山高(上海)和总部共享同一个设计平台，使用相同的质 量标准，因此在国内也可生产出高质量的非标刀具。正因为采用本土化设计 和制造，体现出了一个“快”字，从而以快速的交货、优质的产品为客户提供 “短、平、快"服务。 (本刊讯) 机械制造44卷 第500期 2006/。回 科技与创新 国防科技大学学报 第 33 卷，第 7 期 2011 年 2 月 文章编号：1671-88911（2011）22-2297-51 金属清洗增效剂 脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐 孔凡杰 中国人民解放军装备再制造研究中心 北京 100072 金属清洗、钢铁除油脱脂等硬表面清洗，都 会用到大量的表面活性剂，这些表面活性剂主要 是壬基酚或脂肪醇聚氧乙烯醚系列，如陶氏的 NP 系列、巴斯夫的 TO 系列、沙索 AEO 等产品。也会 用到一些阴离子产品，如十二烷基苯磺酸钠 LAS、 醇醚硫酸钠 AES 等。 以上这些表面活性剂都具有较好的乳化除油 等性能，但是分散性能普遍较差。国内的金属清 洗剂往往都是由以上表面活性剂复配而得，因此 普遍存在的问题就是泡沫太高，分散性能差，油 污容易反沾污在金属表面，并且除油脱脂速度慢， 低温条件下清洗效果更差。脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 凭借其低泡沫与强大的 分散和防沾污能力，弥补了常规表面活性剂这一 缺陷。 国外的金属清洗剂，如汉高的产品，则具有 良好的防止油污反沾污的性能，清洗效率高、清 洗速度更快，常温亦有较好的清洗效果。根据2007 年汉高公开的金属清洗剂相关专利 Nr40 2007 091 330.5，汉高公司使用脂肪酸甲酯乙氧基 化物磺酸盐 FMES 代替了其它阴离子产品，从 而解决了清洗时间慢、低温效果差、油污容易 反沾污等一系列问题。 3M 新材料公司于 2008 年正式宣布，全新 的 Novec 系列工业清洗剂正式推向市场，该系 列的产品使用了大量的脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE，从而使常温下也可获得极佳的净洗效 果。 FMEE 类的表面活性剂，凭借其强大的分 散净洗能力、较低的泡沫性能，已经在纺织前 处理、纸浆脱墨等领域得到了广泛应用；在工 业清洗领域，利用 FMEE 或 FMES 代替部分常规 表面活性剂，降低原料成本，提高净洗效果， 减少净洗时间，悄然成为工业清洗的必然的选 择。 孔凡杰：男，北京人，长期从事各种国防设备的清洗和养护工作。 联系方式：kongfanjie1967@163.com。