除油工艺：工业洗涤剂的新课题

金属表面除油方法大体分为溶剂法、化学法和电化学法等。其中化学除油是使用较广、成本较低的方法。它是利用碱性溶液对油脂的皂化和乳化作用，除去皂化性油脂；利用碱液中表面活性剂（乳化剂）的乳化作用除去非皂化性油脂。但传统的高温碱性除油存在能耗高、污染环境等诸多问题。近10多年，表面处理工作者为使除油工艺低温、高效率、低污染做了大量的研究工作，并取得了不少已获生产应用的成果。

2.1.1 低温除油工艺

工件在除油过程中，除油温度对生产成本的影响较大，除油温度过高会直接导致成本上升，如以15m³除油槽为例，将10t左右的工作液加热，温度每升高1℃至少耗电15kW·h，其升温的能耗费用远大于购买除油剂的费用。因此，在保证除油剂除油效果的前提下，应尽量降低除油剂工作温度。

低温高效除油工艺是在碱液中加入多种表面活性剂获得的，其中表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是采用聚氧化乙烯酯族醇醚、聚氯乙烯类和磺酸盐型等，它们在除油过程中起主要的作用。与传统的高温除油工艺相比，可以节能40%～50%，节约化学品用量40%～80%，节省废水处理费用40%～80%。低温高效除油已有很多商业化产品。

工艺配方一：

浸泡型 喷淋型

三聚磷酸钠 4～10g/L 4～10g/L

硅酸钠 0～10g/L 0～10g/L

碳酸钠 4～10g/L 4～10g/L

表面活性剂 5～20g/L 1～3g/L

消泡剂 0 0.5～3.0g/L

表面调整剂 0～3g/L 0～3g/L

游离碱度 5～20点 5～15点

处理温度 室温 40℃

处理时间 5～20min 1.5～3.0min

工艺配方二：

氢氧化钠 5g/L

硅酸钠 4g/L

焦磷酸钠 5g/L

三聚磷酸钠 5g/L

664洗涤剂 5g/L

6503洗涤剂 5g/L

三乙醇胺 0.3g/L

pH值 9.0～11.6(www.xing528.com)

处理温度 40～60℃或室温

2.1.2 无磷除油工艺

水基型除油剂具有清洗效率高、去污力强、洗涤成本低、洗涤过程对基件无伤害等特点。但水基型除油剂的常用助洗剂为三聚磷酸钠等磷酸盐，这些含磷物质排放到水中会造成富营养化而影响生态环境，许多国家颁布了禁磷、限磷措施。因此，使用无磷除油工艺，已成为工业洗涤剂研究的新课题。关于无磷除油工艺的报道日益增多，下面列举已商品化的配方：

十二烷基苯磺酸钠 1.5g/L

异构C10醇聚氧乙烯醚（A9） 3.0g/L

脂肪醇聚氧乙烯醚 1.5g/L

脂肪醇-亚烷基氧化物共聚物（168） 1.5g/L

特殊结构APG（AS48） 1.0g/L

烷基取代二元羧酸盐 20g/L

Na₂SiO₃·5H₂O 4.0g/L

NaOH 10g/L

C₆H₅O₇Na₃·2H₂O 1.0g/L

处理温度 50～60℃

2.1.3 超声波除油

超声波除油是将有油污的工件放在除油液中施加一定频率的超声波，在超声波场作用下，通过空化作用原理去除工件表面油污。超声波除油可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及由绝缘材料制成的零件有显著的除油效果，还可防止零件的损伤。

超声波工作频率为20～50kHz，低频超声波具有较强的渗透能力，有利于有孔、沟槽的复杂零件的除油清洗；提高除油液温度，有利于提高除油速度，一般来说，温度提高10～15℃，除油速度可提高一倍左右，但温度过高，蒸气压提高，反而会减弱超声波的空化效应，因此除油液温度一般控制在40～70℃。

超声波除油的效果还与工件的形状、尺寸、表面油污性质、溶液成分、零件的放置位置等有关，因此最佳的超声波除油工艺要通过试验确定。超声波除油所用的频率一般为30kHz左右。零件小时，采用较高的频率；零件大时，采用较低的频率。超声波是直线传播的，难以达到被遮蔽的部分，因此应该使工件在除油槽内旋转或翻动，以使其表面上各个部位都能得到超声波的辐照，获得较好的除油效果。

2.1.4 微生物降解生化除油

传统除油剂的工作机理是通过乳化作用将油污简单去除，除油效果将随着槽液的老化而逐渐变弱，迫使用户不得不经常倒掉老液更换为新液，这样既浪费资源，又造成油污泥渣的二次污染。

微生物降解生化除油技术的产生，为解决以上问题提供了新的途径。与传统除油技术相比，Uniclean BIO微生物降解生化除油剂就是其中之一。其工作机理与传统除油剂相似，都是利用高效表面活性剂的乳化作用，所不同的是生化除油剂是在一种可促进某种已自然存在的微生物繁殖的条件下工作。该微生物虽不是生化除油剂的化学成分，但可将被乳化的油污快速降解，并转化为水和二氧化碳等简单无毒物质。为保证微生物的生长和繁殖，槽液pH值一定要维持在8.8～9.4，温度控制在40～45℃，并保持良好通风的工作条件。该技术适用于钢铁件、黄铜件、铝件和锌压铸件的电镀前处理，同时还适用于涂装漆、粉末喷涂、热浸锌、铝氧化、磷化等的前处理。

需要引起特别注意的是：微生物自身并不清洗任何油污，它们仅仅消耗被乳化的油污。因此评估此种技术是否适用，首先要搞清工件表面油污的种类，若某些油脂中含有生物杀虫剂可能会出现微生物的寿命问题，但对绝大多数工业中常用的金属切削液和润滑油脂而言，UnicleanBIO微生物降解生化除油剂均适用有效。

与传统除油技术相比，微生物降解生化除油技术节约能源，并可延长槽液的使用寿命，省去经常更换槽液的浪费、麻烦，减少对环境的污染。