Обезжиривание органическими растворителями

Проблема увеличения коррозионной стойкости окрашенных поверхностей до настоящего времени не утратила своей актуальности.

Первой и необходимой операцией процесса подготовки поверхности является очистка ее от загрязнений.

Обезжиривание применяется либо как самостоятельная операция, либо как стадия перед нанесением конверсионного (фосфатного, хроматного) покрытия.

В процессе очистки с поверхности металла приходится удалять различные по химическому составу и технологическим свойствам загрязнения. К ним относятся:

• масла и жиры растительного и животного происхождения;
• минеральные масла;
• мыла;
• шлифовальные и полировальные составы;
• графитовые и консистентные смазки;
• металлическая стружка;
• окалина;
• ржавчина;
• охлаждающие эмульсии и др.

В соответствии с ГОСТ 9.402—2004 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию» различают две степени загрязненности поверхности:

1. Первая степень загрязненности поверхности — до 2 г/м²;
2. Вторая степень загрязненности поверхности — свыше 2 г/м².

В соответствии с этим выбирается технологическая схема обезжиривания.

Наиболее широко распространены физико-химические методы удаления загрязнений.

Обезжиривание органическими растворителями

При обезжиривании органическими растворителями загрязнения удаляют полным или частичным их растворением. Удаляемые загрязнения накапливаются в растворителе, поэтому часть их остается на поверхности металла. Остатки загрязнений можно удалить промывкой деталей в чистом растворителе. Обезжиривание растворителями можно разделить на несколько категорий.

Холодное обезжиривание

Холодное обезжиривание, когда удаление загрязнений происходит при погружении изделия в ванну, протиркой ветошью или на специальных струйных установках. При холодном обезжиривании используют в основном алифатические или ароматические растворители (бензин, уайт-спирит, толуол, ксилол, бензол или их смеси).

Обезжиривание в парах растворителей

Обезжиривание в парах растворителей, когда изделия очищают пожаробезопасными хлорированными или фторированными растворителями при температуре, близкой к их точке кипения в специально сконструированном оборудовании. Наиболее часто в промышленности применяют трихлорэтилен (Т_кип. = 86,7°С), перхлорэтилен (Т_кип. = 121°С), метилхлороформ (Т_кип. = 74,1°С) и др.

Недостатки обезжиривания растворителями

Обезжиривание растворителями не лишено недостатков. Один из самых существенных — удаление только жировых загрязнений; так как растворители не удаляют с поверхности мыла, твердые загрязнения, остатки абразивного материала, стружку, оксиды.

По сравнению с другими типами растворителей хлорированные углеводороды обладают высокой летучестью, что благоприятствует их быстрому испарению с обрабатываемой поверхности после очистки.

Однако применение хлорированных растворителей в парах вызывает потери дорогостоящего растворителя, к тому же их пары токсичны и загрязняют окружающую среду. В контакте с водой они могут гидролизоваться, образуя соляную кислоту.

Особенно это относится к трихлорэтилену, поэтому при использовании промышленных марок необходимо добавлять стабилизаторы.

Обезжиривание в растворителях применяется в тех случаях, когда применение водных растворов противопоказано (например, изделия в сборе).

Обезжиривание фторированными растворителями

Фторированные растворители не находят распространения в промышленности из-за их высокой стоимости. Им свойственны не воспламеняемость, хорошая растворяющая способность, малая токтоксичность и высокая стабильность при высоких температурах в при
присутствии воды и металлов.

Высокая стоимость таких процессов связана также с тем, что применение хлорированных и фторированных растворителей требует герметичного оборудования.

Обезжиривание эмульсиями для очистки

Некоторые растворимые в воде растворители, включая спирты и их эфиры, используют с углеводородами и хлорированными растворителями при получении эмульгирующих растворителей или эмульсий для очистки.

Они создают возможность удерживать воду, углеводородные растворители и поверхностно-активные вещества (ПАВ) в состоянии однородной смеси.

Эмульгирующие растворители состоят из обычного растворителя (базы) с добавлением эмульгаторов, моющих веществ, сорастворителей и небольшого количества воды. При очистке в таких растворителях эмульгирование наступает только при погружении детали в воду для промывки. Очистка в этом случае происходит за счет растворения.

Эмульгирующие растворители

При применении эмульгирующих растворителей большое значение имеют свойства растворителя, используемого для разбавления концентрата. В процессах, требующих повышенной растворяющей способности, концентрат можно иногда разбавлять в ароматических или хлорированных углеводородах.

Двухфазные растворы могут состоять из тех же компонентов, что и эмульгирующие растворители и эмульсии, но их концентрацию подбирают таким образом, чтобы водная фаза, содержащая растворимые в ней компоненты, не образовывала устойчивой эмульсии с растворителем.

Эмульсии для очистки обычно содержат те же компоненты, что и эмульгирующий растворитель, только в большей концентрации, так как это необходимо для обеспечения их устойчивости. При правильном подборе эмульгаторов и их растворении в растворителе последний быстро диспергируется и стабилизируется при введении в воду. Эмульсия образуется при вливании растворителя с эмульгатором в воду и одновременном умеренном перемешивании.

Высокая стабильность эмульсий не всегда необходима для качественной очистки, так как умеренно стабильные эмульсии лучше удаляют загрязнения, чем высокостабильные.

Рекомендуем к прочтению статью: Обезжиривание водными растворами.

Написано специально для портала коррозио.ру по материалам статьи «Обезжиривание — необходимая стадия для обеспечения коррозионной стойкости лакокрасочных покрытий» А.Д.Карасева, Е.Ф.Акимова, В.А.Рыбкин, К.Г.Богословский, Е.Д.Быков. Сборник научных трудов «Технология лакокрасочных покрытий», М., 2008. с разрешения ОАО «НИИ ЛКП с ОМЗ «Виктория»