低(di)泡(pao)除油(you)粉的(de)研究

摘要(yao)：本文(wen)通過對低(di)泡的表(biao)面活性劑進(jin)行篩選，選(xuan)擇合(he)适(shi)的(de)表面(mian)活性(xing)劑配制低(di)泡除(chu)油(you)粉，該除油粉(fen)的(de)工作液(ye)濃度(du)為(wei)50g/L，清洗溫(wen)度為45-55℃，清洗(xi)時間(jian)為6-10min，除(chu)油(you)率(lü)高達(da)99%。

1  前言(yan)

在電(dian)鍍前處理(li)的除油工(gong)藝中，因攪(jiao)拌或(huo)鼓氣産(chan)生大量(liang)的泡沫(mo)會幹擾(rao)到清(qing)洗效果，如(ru)過量泡沫(mo)升起(qi)會導(dao)緻(zhi)工作液(ye)的溢出，不(bu)僅會(hui)造成物料浪費(fei)，提高了清洗成(cheng)本，還(hai)可能在清(qing)洗原料表(biao)面上産生污漬，給生(sheng)産帶來操(cao)作不(bu)便。過(guo)多的泡沫(mo)将阻(zu)礙油(you)污的(de)沖洗(xi)以(yi)及減緩(huan)污垢(gou)的沉(chen)澱和(he)分離(li)，排(pai)放除油(you)劑時由于(yu)泡沫過多(duo)也會加重(zhong)環境污染^[1-2] 。此外(wai)，在電(dian)解除油工(gong)藝中(zhong)，過多(duo)的泡沫阻(zu)礙了(le)電極(ji)兩端(duan)氫氣和氧氣的(de)溢出(chu)，會導(dao)緻爆鳴，甚至爆(bao)炸，存在安(an)全隐(yin)患^[3]。因此在(zai)保證(zheng)除油劑(ji)的除油(you)效果的(de)前(qian)提下，除油劑起泡能(neng)力應盡量低些。

目前(qian)實現(xian)除油劑(ji)低(di)泡沫(mo)的方(fang)法(fa)，主要是(shi)在清(qing)洗(xi)劑(ji)中添(tian)加消泡劑，或者(zhe)選用低(di)泡(pao)的表面活性劑(ji)。經研(yan)究，外加(jia)消泡劑的效果(guo)并(bing)不能(neng)顯著的減少泡(pao)沫達(da)到低泡的(de)要求，因此，篩選合适的低泡表(biao)面活性劑(ji)成為(wei)重中(zhong)之(zhi)重。

常用(yong)的低泡表(biao)面活(huo)性(xing)劑大緻(zhi)分為(wei)四類(lei)：一是(shi)EO/PO嵌(qian)段聚醚(mi)類，其中，聚氧乙(yi)烯基(ji)-O(CH2CH2O)nH為親(qin)水基團，聚氧丙烯基-O(CHCH3CH2O)nH為親(qin)油基，這種(zhong)親油(you)親水混合結構(gou)一方面(mian)在(zai)水溶液裡(li)面(mian)更易形(xing)成膠束，從(cong)而表面張(zhang)力較大，另(ling)外這(zhe)種親(qin)水親(qin)油基(ji)團(tuan)交(jiao)錯混(hun)合排列，空(kong)間相互阻礙并形成(cheng)大量液膜(mo)之間(jian)的空(kong)隙，減弱了(le)液膜的強(qiang)度，最(zui)終所(suo)形成的泡(pao)沫膜(mo)壁更(geng)容易破裂，從(cong)而(er)具有(you)低泡特性^[4]。二是(shi)異辛(xin)醇及其衍(yan)生物磷(lin)酸酯鹽類，異(yi)辛醇(chun)衍生(sheng)的表面活(huo)性劑(ji)本身具(ju)有低泡(pao)沫的(de)效(xiao)果(guo)，在異(yi)辛醇(chun)分子式中(zhong)引入(ru)磷(lin)酸酯的結構，會提(ti)高産(chan)物的表面張力(li)，進一(yi)步降低産(chan)品的泡沫(mo)^[5]。三是嵌段(duan)聚醚(mi)改性(xing)有機(ji)矽(xi)類(lei)，單獨(du)的有(you)機矽結構(gou)并不(bu)具有(you)低泡和消泡的效果(guo)，常用的有(you)機矽(xi)消泡(pao)劑隻是利(li)用了(le)有(you)機矽表面活性劑(ji)在泡(pao)沫表面具(ju)有快(kuai)速鋪(pu)展的作用(yong)，隻有輔以(yi)疏水性的白(bai)炭黑方(fang)可起到破泡和(he)消泡(pao)的效果。将(jiang)有機矽結構中(zhong)的甲基以聚醚(mi)取代，進一(yi)步提(ti)高表(biao)面張(zhang)力可(ke)以有效的(de)減少(shao)有機矽(xi)表面活(huo)性劑(ji)的泡沫^[6]。四是乙(yi)氧(yang)基化脂(zhi)肪酸甲酯(zhi)及其衍生(sheng)物類，脂肪(fang)酸甲(jia)酯乙(yi)氧基(ji)化物(wu)屬于(yu)聚醚(mi)酯類化(hua)合(he)物，它(ta)繼承了(le)聚(ju)醚酯(zhi)類表面活性劑(ji)易于(yu)分散、表面(mian)活性高(gao)、抑(yi)泡消(xiao)泡能力強(qiang)等優(you)點，而(er)且(qie)乙(yi)氧基化後化親水性(xing)進一步提(ti)高，削(xue)弱了原(yuan)來聚氧(yang)乙烯鍊與(yu)水分子間(jian)的(de)氫鍵，降(jiang)低了泡沫(mo)膜層的強(qiang)度(du)，使(shi)泡沫(mo)更容易(yi)破裂^[7]。

本(ben)文(wen)通過對(dui)各種低泡(pao)表面活性劑進行研(yan)究，篩選(xuan)出合适(shi)的低泡(pao)表面活(huo)性劑，配(pei)制高效(xiao)的低泡(pao)除油粉(fen)，符合實際生産(chan)需求(qiu)。

2  低泡除油粉的配制

2.1 單組分(fen)表(biao)面活(huo)性劑的消泡性(xing)

将(jiang)各(ge)種表面活(huo)性劑配制(zhi)成1.0g/L的(de)溶液，分别測(ce)試(shi)消泡(pao)性，消(xiao)泡性如表(biao)1所示。

表1 表(biao)面活性劑(ji)的消泡性(xing)

由(you)表1可知，泡沫較(jiao)少的表面(mian)活性劑有EH-9、聚醚(mi)類、三乙(yi)皂(zao)、JFC、OEP-70、OX-301、1007 和AE50。而聚醚類幾(ji)乎無乳化(hua)性能，JFC屬于(yu)滲透劑(ji)，也無明(ming)顯乳化(hua)作(zuo)用，可(ke)選擇(ze)的低泡表(biao)面活性(xing)劑主要是EH-9、OEP-70、OX-301、1007和(he)AE50。

2.2 配制(zhi)低泡除油粉

将(jiang)上(shang)述5種表面活(huo)性劑兩兩(liang)複配，濃度(du)均為(wei)1.0g/L，測表(biao)面活性劑的除(chu)油率(lü)，如表2所示(shi)。

表2 表(biao)面活(huo)性劑(ji)的除(chu)油(you)率(lü)

由表2可知(zhi)，AE50的(de)濁點(dian)較(jiao)低(di)，與AE50複(fu)配之(zhi)後的(de)組分(fen)，濁點(dian)都低(di)于50℃。且三組分複配之(zhi)後，濁(zhuo)點下降更(geng)明顯(xian)。實驗證明，EH-9、OX-301和1007複(fu)配後(hou)，濁(zhuo)點隻有(you)30℃左右；EH-9、1007和AE50複(fu)配之(zhi)後，濁點也(ye)隻有(you)30℃左右(you)；OEP-70、OX-301和1007複(fu)配後(hou)，濁點(dian)也隻有(you)30℃左(zuo)右；而(er)EH-9、OEP-70和OX-301複配的(de)濁點較高(gao)，在58℃左右(you)。說(shuo)明OX-301和(he)1007不适(shi)合一起與(yu)其他表面(mian)活性劑複(fu)配，而AE50的濁(zhuo)點較(jiao)低(di)。因此較(jiao)适宜的(de)複配方(fang)式為(wei)EH-9、OEP-70和OX-301的(de)複配。

按此複配(pei)方式，将基(ji)礎除(chu)油粉(fen)配方中的(de)表面活性(xing)劑組(zu)分替(ti)換(huan)，測試除(chu)油性(xing)能如(ru)表3所示(shi)。

表(biao)3 低泡除油(you)粉除(chu)油(you)率(lü)

工(gong)件除(chu)油的(de)除油(you)率如表4所(suo)示。

表(biao)4 低泡除油(you)粉對工件(jian)的除油率(lü)

由表3和(he)表4可知，該(gai)低泡除油(you)粉對試片(pian)的除(chu)油效果較好，但(dan)對工件的除油效果(guo)明(ming)顯(xian)降低(di)，因此(ci)需要對該(gai)除油粉進(jin)行改(gai)進。通過(guo)調整表面活(huo)性劑的用(yong)量實現(xian)，改(gai)進的後的低(di)泡除油(you)粉記作(zuo)MP0。

3. 低(di)泡除油(you)粉(fen)MP0的綜(zong)合性能(neng)測試

低泡(pao)除油粉(fen)MP0的清洗條(tiao)件為：工作液濃(nong)度50g/L，清洗溫(wen)度45-55℃，清(qing)洗時(shi)間6-10min。該除油(you)粉的除油(you)性能(neng)如表(biao)5所示(shi)。

表5 MP0對(dui)工件(jian)的(de)除油率(lü)

參(can)照JB/T 4323.2-1999（水(shui)基金(jin)屬清(qing)洗劑(ji) 試驗(yan)方法(fa)）對MP0進(jin)行性能測(ce)試，測(ce)試性能如下表(biao)4所示(shi)。

表4 MP0的綜合(he)性能

4. 總結(jie)

通(tong)過(guo)以上(shang)研究，可以得出(chu)結論：低泡除油(you)粉MP0是一(yi)款(kuan)性能(neng)優良(liang)的(de)低泡除(chu)油産(chan)品，其(qi)最佳(jia)使用(yong)條件為:濃度50g/L，溫度50℃，清洗時(shi)間為8min。在此(ci)條件下，除油率(lü)高達99%。