CN106222713A - 适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂、配置方法及应用 - Google Patents

适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂、配置方法及应用 Download PDF

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路兴浩
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Abstract

本发明涉及一种适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，含有：硫酸20‑40克/升、盐酸10‑40克/升、组合添加剂0.1‑5克/升，其中组合添加剂为乙二胺四乙酸钠20‑25%、非离子表面活性剂30‑35%、低碳醇20‑25%、十六烷基吡啶20‑25%。提供了一种有利于提高脱脂、酸洗活化效率的处理剂和配置方法，以及缩短处理时间，节省工序的钢带电镀前快速脱脂活化处理方法。

Description

适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂、配置方法及 应用
技术领域
本发明涉及金属表面清洗处理，属于一种钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂、配置方法及其脱脂活化处理方法。
背景技术
为增强镀层与钢带之间的结合强度，钢带电镀前要经过脱脂、活化处理，目的是去掉钢带表面的油污、氧化皮的，露出基体活性表面，提高基体活性而提高基体对镀层的亲和性。
脱脂去油过程包括复杂的表面现象，其主要是通过液体油污的去除，辅助以机械力使其悬浮于介质而除去。表面活性剂由于其分子中具有亲水基和疏水基，可以作为脱脂剂的主要成分，在液体油污去除过程中，表面活性剂通过卷缩、乳化、增溶、液晶形成等作用发挥功效。
脱脂剂中加入的表面活性剂应易溶于水，便于清洗，能快速清除金属表面的污垢，清洗过程中，污垢不再沉淀，对金属无腐蚀和损伤，清洗后金属表面清洁。所用到的表面活性剂均是以恰当的比例复配后，表面活性剂的分子之间发生相互的排斥作用或者相互吸引作用，因而产生增效作用，其除油效果会比单一表面活性剂的除油效果要好，通过协同作用来提高表面活性剂的效用。磷酸钠加入到脱脂剂中，它具有溶解油脂，软化水质的能力。对表面污垢有一定的润湿、乳化、分散去除作用，可以能够提高脱脂剂的效用。
脱脂去油过程中，因机械力辅助搅拌或者鼓气过程中产生大量气泡会干扰到清洗过程，另外过多泡沫会使油污的冲洗更加困难，减缓污垢的分离和沉淀。因此在保证除油效果的前提下，尽量减少泡沫的产生。目前脱脂剂的降低泡沫含量的方法主要有在脱脂剂中加入消泡剂，但是在除油过程中，会随着除油过程的进行，消泡的能力会降低。本发明通过对表面活性剂的筛选和复配技术，通过减少表面活性剂的含量达到低泡要求。
通过表面活性剂的本身结构、理化性能与除油之间的关联，利用表面活性剂的协同和增效作用，将几种表面活性剂进行复配配比，获得所需的效果的表面活性剂，是提高脱脂剂脱油除脂的能力的主要研究方向。
钢带活化处理一般是将钢带放入含有硫酸、盐酸等酸性溶液中，通过酸对钢带表面氧化皮等的化学反应而去掉氧化皮达到活化基体的目的。
传统工艺钢带的脱脂、酸洗是分开进行的，一般脱脂剂采用碱性溶液并辅以表面活性剂、乳化剂等添加成分，这样的工艺工序较多，脱脂、酸洗后要经过多道水洗，浪费水资源。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种有利于提高脱脂、酸洗活化效率的处理剂和配置方法，以及缩短处理时间，节省工序的钢带电镀前快速脱脂活化处理方法。
本发明的技术方案是：一种适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，其特征是：含有：硫酸20-40克/升、盐酸10-40克/升、组合添加剂0.1-5克/升，其中组合添加剂为乙二胺四乙酸钠20-25%、非离子表面活性剂30-35%、低碳醇20-25%、十六烷基吡啶20-25%。
进一步地，非离子表面活性剂为MOA-5、L-35、SPAN-80、NOS、OP-10、TX-10中的一种或多种。
进一步地，低碳醇为甲醇、无水乙醇、异丙醇混合醇中的一种或多种。
适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂配置方法：向水中依次加入硫酸、盐酸、乙二酸四乙酸钠，然后缓慢升温到30℃，保温30分钟，使其充分溶解；再加入低碳醇，使其充分溶解；再加入非离子表面活性剂，搅拌均匀即可；再加入十六烷基吡啶，搅拌均匀即可。
适合于钢带电镀前快速脱脂活化处理方法，其特征是：将钢带置于适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂中进行周期换向电流,换向周期为30分钟/次，电流密度为0.9-10A/2，温度为10-50℃，处理时间为1-5min。
所述非离子表面活性剂为SPAN-80、MOA-5、L-35、TX-10、OP-10按照1:1:1:4:3比例配取所得。
本发明非离子表面活性剂为SPAN-80、MOA-5、L-35、TX-10、OP-10按照1:1:1:4:3比例配取所得，在此比例下获得的混合表面活性剂有较好的协同作用，有较好的除油能力和分散能力，泡沫少，能在较低的温度下得到较好的除油率。MOA-5水溶性好，耐水解能力强，有较好的润湿，乳化和稳泡能力，并且毒性低刺激性小，是比较环保的的一种表面活性剂。低碳醇类物质具有消泡作用，可以减少通电过程中阴阳极附近的气泡大量产生，同时其并不降低表面活性剂的表面活性。十六烷基吡啶在酸性介质中具有增光作用，可以使钢带获得光亮表面，提高其活化性能。
对钢带通入周期换向的直流电，提高脱脂活化效率。
本发明是采用酸性溶液进行脱脂，在脱脂过程中处理液对钢带表面还有活化作用，同时采取周期换向电流对钢带处理，加速了脱脂、酸洗活化效率，缩短了处理时间，节省了工序。
本发明通过添加按比例配制的表面活性剂，得到的脱脂活化处理剂能在低温条件下高效、快速除去钢铁表面的油污及氧化物，既有脱脂作用又有活化作用，实现了脱脂活化一步完成。该方法适用于钢带电镀的前处理脱脂、活化处理。本发明可以在10-50℃条件下进行，5min内除油率可达96％。该工艺具有脱脂、活化一步完成，工艺简单、成本低、污染小的特点。
具体实施方式
实施例1
硫酸20克/升、盐酸10克/升、组合添加剂0.1克/升，组合添加剂比例为：乙二胺四乙酸钠25%、非离子表面活性剂30%、低碳醇25%、十六烷基吡啶20%，将钢带置于处理剂的水溶液中进行周期换向电流处理，换向周期为30分钟/次，电流密度为0.9A/dm2，温度为10℃，处理时间时间为1分钟。所得钢带表面白亮，对脱脂钢带进行除油测试，可计算出去油率达到94％。
实施例2
硫酸20克/升；盐酸30克/升；组合添加剂0.1克/升，组合添加剂比例为：乙二胺四乙酸钠20%、非离子表面活性剂30%、低碳醇25%、十六烷基吡啶25%，将钢带置于处理剂的水溶液中进行周期换向电流处理，换向周期为30分钟/次，，电流密度为2A/dm2，温度为20℃，处理时间时间为1分钟。所得钢带表面光亮，对脱脂钢带进行除油测试，可计算出去油率达到95％。
实施例3
硫酸40克/升；盐酸10克/升；组合添加剂5克/升，组合添加剂比例为：乙二胺四乙酸钠25%、非离子表面活性剂30%、低碳醇20%、十六烷基吡啶25%，将钢带置于处理剂的水溶液中进行周期换向电流处理，换向周期为30分钟/次，电流密度为10A/dm2，温度为30℃，处理时间时间为0.5分钟。所得钢带表面光亮，对脱脂钢带进行除油测试，可计算出去油率达到96％。
实施例4
硫酸40克/升；盐酸10克/升；组合添加剂0.1克/升，组合添加剂比例为：乙二胺四乙酸钠20%、非离子表面活性剂35%、低碳醇20%、十六烷基吡啶25%，将钢带置于处理剂的水溶液中进行周期换向电流处理，换向周期为30分钟/次，电流密度为2A/dm2，温度为20℃，处理时间时间为1分钟。所得钢带表面光亮，对脱脂钢带进行除油测试，可计算出去油率达到96％。
实施例5
硫酸40克/升；盐酸40克/升；组合添加剂5克/升，组合添加剂比例为：乙二胺四乙酸钠20%、非离子表面活性剂35%、低碳醇20%、十六烷基吡啶25%，将钢带置于处理剂的水溶液中进行周期换向电流处理，换向周期为30分钟/次，电流密度为2A/dm2，温度为50℃，处理时间时间为5分钟。所得钢带表面光亮，对脱脂钢带进行除油测试，可计算出去油率达到98％。
其中非离子表面活性剂最佳配比为：SPAN-80、MOA-5、L-35、TX-10、OP-10按照1:1:1:4:3比例配取所得。
本发明为钢带酸性水基脱脂、活化剂二合一处理剂，处理工艺简单、工序少，对钢铁类产品无损伤，适用于各种钢带电镀前的脱脂、活化处理。
已经描述了本发明，但并不局限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，其特征是：含有：硫酸20-40克/升、盐酸10-40克/升、组合添加剂0.1-5克/升，其中组合添加剂为乙二胺四乙酸钠20-25%、非离子表面活性剂30-35%、低碳醇20-25%、十六烷基吡啶20-25%。
2.根据权利要求1所述的适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，其特征是：非离子表面活性剂为SPAN-80、MOA-5、L-35、TX-10、OP-10中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，其特征是：低碳醇为甲醇、无水乙醇、异丙醇混合醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂配置方法：向水中依次加入硫酸、盐酸、乙二酸四乙酸钠，然后缓慢升温到30℃，保温30分钟，使其充分溶解；再加入低碳醇，使其充分溶解；再加入非离子表面活性剂，搅拌均匀即可；再加入十六烷基吡啶，搅拌均匀即可。
5.根据权利要求2所述的适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂，其特征是：所述非离子表面活性剂为SPAN-80、MOA-5、L-35、TX-10、OP-10按照1:1:1:4:3比例配取所得。
6.一种适合于钢带电镀前快速脱脂活化处理方法，其特征是：将钢带置于适合于钢带电镀前快速脱脂活化二合一处理剂中进行周期换向电流,换向周期为30分钟/次，电流密度为0.9～10A/2，温度为10～50℃，处理时间为1～5min。
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