有机溶剂脱脂技术优化方案

有机溶剂脱脂是一种比较常用的脱脂方法，它是利用有机溶剂能溶解油脂的物理性质，将工件表面的油污除去的一种脱脂方法。可皂化油脂和不可皂化油脂在有机溶剂中均会发生溶解。这种脱脂方法的优点是能除去各类油脂，脱脂速度快，设备简单，除特殊情况外一般不腐蚀被处理的金属。而大多数有机溶剂的易燃性和毒性是其不可忽略的缺点。

在多数情况下，有机溶剂脱脂是不彻底的。因为当附着在基体材料表面的有机溶剂挥发以后，其所携带的油污会在基体材料表面上少量残留。对油污较厚的金属工件，在有机溶剂脱脂后，必须再用化学或电化学方法进行补充脱脂处理，才能彻底除净有机溶剂挥发以后残留的少量油脂。

1.有机溶剂

一种理想的有机溶剂应该具有以下性质：

1）在冷、热和蒸汽状态下均能脱脂。

2）不易燃，不分解，不变质，不腐蚀金属。

3）稳定，无毒，无刺激性气味。

4）黏度低，比热容及汽化热低，蒸汽重于空气。

5）液相密度高，表面张力低。

6）不对空气产生污染。

然而完全满足上述条件的有机溶剂是没有的。常用的有机溶剂有煤油、汽油、苯类、酮类、三氯乙烯、四氯化碳、乙醇等，其中最有效的是三氯乙烯和四氯化碳。煤油、汽油、苯类属于有机烃类溶剂，其特点是易燃、毒性小、对大多数金属无腐蚀作用，多用于冷态浸渍或擦拭脱脂。三氯乙烯和四氯化碳为有机氯化烃类溶剂，其特点是脱脂效率高，不易燃，可加温操作，因此可进行气液联合脱脂，脱脂液能再生循环使用，除铝、镁以外对大多数金属无腐蚀作用，其缺点是有剧毒。尤其是三氯乙烯，它在紫外线的照射下会分解成剧毒的光气和强腐蚀介质，特别是在铝、镁的强烈催化下，有强烈的麻醉作用和腐蚀作用。操作时应避免将水带入脱脂槽内，避免日光直射，及时捞出掉入槽中的铝、镁工件，并且脱脂槽应有良好的抽风装置。常用有机溶剂的物理化学性质见表3-7。

表3-7 常用有机溶剂的物理化学性质

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各类溶剂在正常使用状态下是稳定的，但在作业过程中，如果空气中的氧、紫外线、铜粉之类的金属粉末、水分、抛光膏残渣、酸成分等混入时，不仅会分解，降低脱脂能力，而且会产生恶臭，甚至腐蚀设备及影响工作。因此，为确保溶剂稳定，一般要添加多种稳定剂。常见稳定剂有：

1）氧化抑制剂，可防止分解，如苯酚等。

2）缩合反应抑制剂，可防止有机溶剂变质，如醇类、酯类等。

3）酸中和剂，如碱性胺类等。

4）腐蚀抑制剂。

稳定剂并非绝对万能，因此要谨防混入能引起分解、变质的外来物质。为防止水分混入，工件必须在干燥后才能脱脂；脱脂槽的冷却管要避免因过冷而使空气中的水分冷凝；要防止工件的脱落，以及金属粉末的混入；注意避免日光直射（紫外线），以荧光灯照明为好。

2.有机溶剂脱脂方法

（1）浸渍法 浸渍法是将金属工件浸渍在清洗槽中，使其整个表面与有机溶剂接触，并加以搅拌，工件表面的油脂被有机溶剂溶解并带走不溶解的污物的处理方法。为了提高脱脂效率，可以加热和延长浸渍时间，也可以采用加大有机溶剂流动量的方法。有时借助毛刷或刮板的机械作用来辅助浸渍清洗，以提高脱脂速度。各种有机溶剂均适用于浸渍脱脂法。

（2）喷射法 喷射法是用水泵把有机溶剂通过喷嘴喷射到金属工件表面，工件表面的油脂不断被溶解并带走，反复喷淋直至油污全部被除净的处理方法。通常使用压力范围为70～120kPa。喷射压力越大，脱脂作用中机械去污作用越大。高压喷射脱脂过程中，喷射冲击作用起决定性作用，喷射对金属表面上的灰尘、炭粒、硅砂等粒状污垢有很好的去除作用。除了易挥发的溶剂，如汽油、丙酮及二氯甲烷以外，其他有机溶剂均可用于此法。但是，喷射脱脂必须在密闭的容器内操作。

（3）蒸气法 在蒸气清洗槽中，有机溶剂清洗液经加热变成蒸气形成气相区，工件被放置在气相区，黏附在其表面上的油脂被蒸气溶解、冲洗，当蒸气被冷凝时，溶剂连同油脂等污垢回落到槽体下面的清洗液中，随后溶剂再经过加热又汽化为蒸气与工件接触，不断循环作用。由此可见，在蒸气脱脂时，工件接触的溶剂蒸气总是干净的，因此能克服浸渍脱脂和喷射脱脂工艺中脱脂液不断被污染的缺点，从而可以使工件表面获得较高的清洁度。

（4）联合处理法 单一的蒸气脱脂的缺点在于当工件温度上升到蒸气温度时，冷凝和清洗作用便停止了，往往不适合清洗重油垢的工件。联合处理法是将浸渍法、喷射法、蒸气法三种方法联合使用，以去除工件表面所黏附的油脂的处理方法。联合处理法通常有浸渍-蒸气法、喷射-蒸气法、浸渍-喷射-蒸气法三种方法，后一种处理方法的脱脂效果最好。凡形状复杂的工件，如带有深孔、凹面，并且黏附有陈旧性油垢的工件，都应该使用联合处理法，即工件在进行蒸气脱脂之前，先经过浸渍或喷射脱脂处理。