金属清洗技术要点课件.ppt

1、吴天祥编 一一、污垢污垢 二二、清洗分类清洗分类 三三、工业清洗工业清洗 四四、金属清洗剂金属清洗剂 定义定义: 污垢是指吸附于物体的表污垢是指吸附于物体的表面、内部，可以改变清洁表面外面、内部，可以改变清洁表面外观及质感、特性的物质。观及质感、特性的物质。 1.1 1.1 油性污垢油性污垢 油性污垢是纤维织物的主要污油性污垢是纤维织物的主要污垢成分，这类污垢大都是垢成分，这类污垢大都是油溶性的油溶性的液体或半固体液体或半固体，包括动植物油脂、，包括动植物油脂、脂肪酸、脂肪醇、矿物油及其氧化脂肪酸、脂肪醇、矿物油及其氧化物。物。1.2 1.2 固体污垢固体污垢 固体污垢是悬浮于大气中的尘埃如煤

2、固体污垢是悬浮于大气中的尘埃如煤烟、灰尘、泥土、砂、水泥、石灰以及铁烟、灰尘、泥土、砂、水泥、石灰以及铁锈等。这类污垢通常以小质点形式通过范锈等。这类污垢通常以小质点形式通过范德华分子间作用力粘附在衣物表面，当它德华分子间作用力粘附在衣物表面，当它们与油脂、水混在一起时，则其粘附能力们与油脂、水混在一起时，则其粘附能力强，而当这来污垢的粒径小于强，而当这来污垢的粒径小于10 m时，则时，则可进入纤维内部，变得难以除去，特别是可进入纤维内部，变得难以除去，特别是粒径为粒径为2 m0.2 m的微细粘土的去除变的微细粘土的去除变得极为困难。得极为困难。道路污垢道路污垢汽车行驶时的后尘汽车行驶时的后尘

3、种类种类组成（组成（ ）种类种类组成（）组成（）腐蚀土腐蚀土35氧化硅氧化硅63水泥水泥15氧化铝氧化铝13氧化硅氧化硅15氧化铁氧化铁8粘土粘土15氧化钙氧化钙3动物胶动物胶15氧化镁氧化镁2碳黑碳黑3.5氧化钛氧化钛1盐类盐类1.5其它其它1氧化铁氧化铁15 油油9.75 固体颗粒污垢的组成固体颗粒污垢的组成二、清洗分类 根据清洗范围的不同目前通常根据清洗范围的不同目前通常将清洗分为将清洗分为:民用清洗民用清洗和和工业清洗工业清洗. 2.1 2.1 民用清洗民用清洗 在日常生活中与在日常生活中与个人和家庭生活个人和家庭生活密切密切相关的洗涤。相关的洗涤。 包括包括家庭洗涤用品家庭洗涤用品、

4、家庭清洗服务家庭清洗服务、宾馆宾馆 酒店酒店 餐饮服务业清洗餐饮服务业清洗、学校学校 单位集单位集体食堂清洗体食堂清洗、医院等特种清洗医院等特种清洗、专业衣物专业衣物清洗清洗、个人清洁服务。个人清洁服务。 民用清洗多用民用清洗多用表面活性剂，表面活性剂，原料等级原料等级要求为要求为化妆品级。化妆品级。 洗涤剂的主要成分是洗涤剂的主要成分是表面活性剂表面活性剂，表面活性剂是分子结构，表面活性剂是分子结构中含有亲水基和亲油基两部分的有机化合物。一般是根据中含有亲水基和亲油基两部分的有机化合物。一般是根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子，又将其分为表面活性剂在水溶液中能否分解为离子，又将其分为离子

5、离子型型表面活性剂和表面活性剂和非离子型非离子型表面活性剂的两大类。离子型表表面活性剂的两大类。离子型表面活性剂又可分为面活性剂又可分为阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂和和两性离子表面活性剂两性离子表面活性剂三种。三种。 实践证明，在织物的水洗中只有阴离子表面活性剂和非离实践证明，在织物的水洗中只有阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂，对织物去污能够起到正面有效的作用。子型表面活性剂，对织物去污能够起到正面有效的作用。因此这两种表面活性剂就成了衣物洗涤剂的主要材料。因此这两种表面活性剂就成了衣物洗涤剂的主要材料。 洗涤剂要具备良好的润湿性、渗透性、乳化性、分散

6、性、洗涤剂要具备良好的润湿性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性及发泡与消泡等性能增溶性及发泡与消泡等性能,这些性能的综合就是洗涤剂这些性能的综合就是洗涤剂的洗涤性能。洗涤剂的产品种类很多，基本上可分为肥皂、的洗涤性能。洗涤剂的产品种类很多，基本上可分为肥皂、合成洗衣粉、液体洗涤剂、固体状洗涤剂及膏状洗涤剂几合成洗衣粉、液体洗涤剂、固体状洗涤剂及膏状洗涤剂几大类。大类。 2.2 工业清洗工业清洗 在在工业生产劳动过程工业生产劳动过程中涉及到的清洗都中涉及到的清洗都属于工业清洗的范畴。属于工业清洗的范畴。 包括包括:食品工业食品工业、纺织工业纺织工业、造纸工业造纸工业、印刷工业印刷工业、石油加工业石

7、油加工业、交通运输业交通运输业、电力工电力工业业、金属加工业金属加工业、机械工业机械工业、汽车制造汽车制造、仪器仪器仪表仪表、电子工业电子工业、邮电通讯邮电通讯、家用电器家用电器、医疗医疗仪器仪器、光学产品光学产品、军事装备军事装备、 航空航天航空航天、原子原子能工业等都大量应用到清洗技术。能工业等都大量应用到清洗技术。 其原料等级要求为其原料等级要求为工业级。工业级。 工业清洗按照清洗精度的要求不同主要分为工业清洗按照清洗精度的要求不同主要分为: A 一般工业清洗一般工业清洗 B 精密工业清洗精密工业清洗 C 超精密工业清洗超精密工业清洗一般工业清洗包括车辆、轮船、飞机表面一般工业清洗包括车

8、辆、轮船、飞机表面的清洗的清洗,一般只能去掉比较粗大的污垢；一般只能去掉比较粗大的污垢； 超精密清洗包括精密工业生产过程中对机超精密清洗包括精密工业生产过程中对机械零件电子元件光学部件等的超精密清洗，以械零件电子元件光学部件等的超精密清洗，以清除极微小污垢颗粒为目的。清除极微小污垢颗粒为目的。2.3 工业清洗工业清洗方法方法 现在工业清洗行业的两种清洗方法分别为现在工业清洗行业的两种清洗方法分别为 :物物理清洗和化学清洗理清洗和化学清洗. 物理清洗是利用力学、声学、光学、电学、物理清洗是利用力学、声学、光学、电学、热学的原理，依靠外来能量的作用，如机械摩擦、热学的原理，依靠外来能量的作用，如机

9、械摩擦、超声波、负压、高压、冲击、紫外线、蒸汽等去超声波、负压、高压、冲击、紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法。除物体表面污垢的方法。 化学清洗是依靠化学反应的作用，利用化学化学清洗是依靠化学反应的作用，利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法。如用药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法。如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢，各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢，用氧化剂去除物体表面的色斑等。用氧化剂去除物体表面的色斑等。三、金属零件清洗技术三、金属零件清洗技术 金属表面清洗的目的就是要将金属表面的污金属表面清洗的目的就是要将金属表面的污物清除，使其达到一定的清洁度。清除得愈彻

10、底物清除，使其达到一定的清洁度。清除得愈彻底愈好。但由于表面的污物种类繁多，而且这些污愈好。但由于表面的污物种类繁多，而且这些污物的物理、化学性质各异，差别很大。在清洗方物的物理、化学性质各异，差别很大。在清洗方法方面可供适用的也很多。要得到快速有效的清法方面可供适用的也很多。要得到快速有效的清洗方法，必须综合考虑各种因素，才能作出切合洗方法，必须综合考虑各种因素，才能作出切合实际的考虑与决定。实际的考虑与决定。3.1 3.1 清洗三要素清洗三要素 清洗方法清洗方法 清洗设备、工具清洗设备、工具 清洗材料清洗材料 -金属清洗剂金属清洗剂3.2 3.2 清洗方法与清洗设备、工具清洗方法与清洗设备

11、、工具浸渍清洗浸渍清洗在清洗槽中加入清洗液，将被洗物浸渍其中的清洗方式。由于仅靠清洗液的化学作用清洗，所以洗涤能力弱，需要长时间。循环清洗液。 喷气清洗喷气清洗在清洗槽内安装喷气管(多个吸管)，用汽体将清洗液喷射到被洗物上的清洗方式。压力为20kg/cm2以上。 喷流清洗喷流清洗从槽的侧面将清洗液在液相中喷出，靠清洗液的搅搅拌力（物理作用）促进清涤。洗涤能力比浸渍清洗强。 刷洗刷洗在清洗腔室安装刷子、工件有专门的支承或夹具、在清洗剂浸渍或淋润的同时，主要靠刷子与工件的机械磨擦力进行清洗，作为初级清洗、效果直接。 超声波清洗超声波清洗在清洗槽内安装超声波振子，产生超声波能量（数千个大气压的冲击波

12、），将被洗物全部清洗的方式。 喷淋清洗喷淋清洗在清洗槽内安装喷淋管，在气相中将清洗液喷射到被清洗物上，压力不足2kg/cm2。减压清洗减压清洗在清洗槽内产生负压，由于减压，洗涤剂能较好地渗透到被洗物的缝隙之间。若和超声波作用，清洗效果会大大增强。 喷雾清洗喷雾清洗在洗涤槽内安装喷雾管，在气相中将洗涤喷附到被清洗物上的清洗方式。压力2-20kg/cm2。旋转筒清洗旋转筒清洗在槽内安装旋转装置，同时旋转筒体和搅拌被清洗物。多与喷流、超声波洗涤组合使用。 摇动清洗摇动清洗在槽内安装摇动机构，装入被洗物，使之在洗涤槽内上下运动，多与喷流、超声波洗涤组合使用。四、金属清洗剂四、金属清洗剂 水和非水溶剂水

13、和非水溶剂 表面活性剂表面活性剂 酸酸-碱清洗剂碱清洗剂 氧化氧化-还原剂还原剂 金属离子螯合剂金属离子螯合剂 吸附剂吸附剂 杀菌灭藻与污泥剥离剂杀菌灭藻与污泥剥离剂 酶制剂酶制剂 金属清洗剂的种类金属清洗剂的种类表面活性剂表面活性剂1.表面活性剂的有关概念表面活性剂的有关概念1.1.表面张力与表面活性剂表面张力与表面活性剂1.1.1.表面与表面张力通常习惯上将气体与固体以及气体与液体之间的界表面与表面张力通常习惯上将气体与固体以及气体与液体之间的界面称为表面。把作用于相表面而指向相内部的表面紧缩力称为表面张力，面称为表面。把作用于相表面而指向相内部的表面紧缩力称为表面张力，表面张力是物质的一

14、种属性。表面张力是物质的一种属性。1.1.2.表面活性剂定义为一类在溶液中浓度很低时就可以显著降低溶剂表表面活性剂定义为一类在溶液中浓度很低时就可以显著降低溶剂表面张力的物质。面张力的物质。1.1.3.表面活性剂的双亲结构特点这种表面活性剂的分子结构是长链的疏表面活性剂的双亲结构特点这种表面活性剂的分子结构是长链的疏水基团和亲水的离子基团或极性基团组成的，把表面活性剂分子同亲油水基团和亲水的离子基团或极性基团组成的，把表面活性剂分子同亲油基和亲水基两部分结合在一起形成的这种结构称为双亲结构。通常根据基和亲水基两部分结合在一起形成的这种结构称为双亲结构。通常根据亲水基类将表面活性剂分为阴离子、阳

15、离子、两性离子各非离子表面活亲水基类将表面活性剂分为阴离子、阳离子、两性离子各非离子表面活性剂四大类。要发挥出表面活性剂的作用，必须在亲油性和亲水性之间性剂四大类。要发挥出表面活性剂的作用，必须在亲油性和亲水性之间保持一定的平衡。保持一定的平衡。疏水性疏水性 Hydrophobic亲水性亲水性 Hydrophilic表面活性剂表面活性剂-+-+阴离子阴离子阳离子阳离子非离子非离子两性的两性的: :阴性阴性 阳性阳性中性中性阴离子阴离子阳离子阳离子 碱性碱性 酸性酸性 表面活性剂的作用表面活性剂的作用润湿渗透作用当固体与液体接触时，原来的固气和液气表面消失而形成新润湿渗透作用当固体与液体接触时，

16、原来的固气和液气表面消失而形成新的固液界面，这种现象叫润湿。而溶液同时会进入被清洗物内部，把这种过程的固液界面，这种现象叫润湿。而溶液同时会进入被清洗物内部，把这种过程叫渗透，通常用液体在固体表面受力平衡时形成接触角大小平判断润湿与不润湿。叫渗透，通常用液体在固体表面受力平衡时形成接触角大小平判断润湿与不润湿。乳化作用是指两种不相混溶的淮中的一种以极小的粒子均匀地分散到另一种液乳化作用是指两种不相混溶的淮中的一种以极小的粒子均匀地分散到另一种液体中形成乳状液的作用。体中形成乳状液的作用。悬浮分散作用把固体以极小微粒分散到液体中形成悬浮体的作用叫分散作用。悬浮分散作用把固体以极小微粒分散到液体中

17、形成悬浮体的作用叫分散作用。发泡作用泡沫表面对污垢有着强烈的吸附作用，使洗涤剂的耐久力提高，也防发泡作用泡沫表面对污垢有着强烈的吸附作用，使洗涤剂的耐久力提高，也防止污垢在洗涤对象表面上再沉积。止污垢在洗涤对象表面上再沉积。增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用，增增溶作用指表面活性剂有增加难溶性或不溶性物质在水中的溶解度的作用，增溶现象是胶束对亲油物质的溶解过程，是表面活性剂胶束的一种特殊作用。只有溶现象是胶束对亲油物质的溶解过程，是表面活性剂胶束的一种特殊作用。只有溶液中表面活性剂浓度在临界胶束浓度以上时，溶液中存在较大较多胶束时才有溶液中表面活性剂浓度在临界胶束

18、浓度以上时，溶液中存在较大较多胶束时才有增溶作用，而且形成的胶束体积越大，增溶量越多。增溶作用，而且形成的胶束体积越大，增溶量越多。其它作用抗静电作用、杀菌作用等。其它作用抗静电作用、杀菌作用等。洗涤机制洗涤机制 包括包括润湿作用润湿作用和和洗涤过程洗涤过程。润湿作用润湿作用 液体对固体表面的润湿能力可用接触角液体对固体表面的润湿能力可用接触角来表示。来表示。 所谓所谓接触角就是指液滴在固体表面形成的角度接触角就是指液滴在固体表面形成的角度。当。当0 0时为完全润湿，时为完全润湿，9090为润湿，为润湿，9090180180不润湿，不润湿，180180完全不润湿。完全不润湿。 洗涤过程洗涤过程

19、 通过一些系列的渗透、润通过一些系列的渗透、润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及包裹、增溶、分散、洗消泡以及包裹、增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用，将表面污垢去除。化学作用，将表面污垢去除。渗透作用渗透作用只用水只用水: :形成水珠形成水珠 水水 + + 表面活性剂表面活性剂: :润湿表面润湿表面污垢污垢 罅隙罅隙污垢污垢乳化乳化作用作用油油脂肪脂肪表面活性剂表面活性剂 不同的材质选用不同的清洗剂与工艺条件不同的材质选用不同的清洗剂与工艺条件 不同化学组成与物理状态的污垢选用不同的清洗不同化学组成与物理状态的污垢选用不同的清洗剂和清洗工艺剂和清洗工艺 根据生产对设备的洗净程度与清洗工期的要求确根据生产对设备的洗净程度与清洗工期的要求确定清洗剂与清洗工艺定清洗剂与清洗工艺 应根据清洗对象的大小、形状、清洗工程实施的应根据清洗对象的大小、形状、清洗工程实施的环境与剖间大小选择清洗剂与清洗工艺环境与剖间大小选择清洗剂与清洗工艺 遵循清洗质量、安全性与经济性统一的原则遵循清洗质量、安全性与经济性统一的原则 水基金属清洗剂分类水基金属清洗剂分类 JB/T4323.1-1999水基金属清洗剂水基金属清洗剂 JB/T4323.2-1999水基金水基金属清洗剂属清洗剂 试验试验方法方法