Способы обезжиривания

Главная » Архив библиотека » Прочее » Способы обезжиривания

Из книги Грихилеса С.Я.

"Обезжиривание, травление и полирование металлов"

Способы обезжиривания.

Все операции, которым подвергаются детали до поступления в гальванический цех, оставляют следы на их поверхности в виде различных загрязнений. Инородный слой толщиной в тысячные доли микрометра резко снижает прочность сцепления покрытия с основным металлом, а при увеличении его толщины прочность сцепления падает почти в геометрический прогрессии. 

От качества очистки поверхности в значительной мере зависит и качество гальванических покрытий.

Загрязнения на поверхности металла могут быть различными по своей природе и свойствам. Термическая окалина, продукты коррозии, сульфидные или окисные пленки появляются в результате взаимодействия металла с окружающей средой и довольно прочно связаны с ним силами химического сродства и удаляются травлением, в процессе которого нарушается их химическая связь с металлом. Загрязнения в виде жиров, консервационных смазок, остатков полировочных паст, абразивов, охлаждающих эмульсий связаны с металлом адгезионными силами и удаляются в процессе обезжиривания, разрушающего адгезионные связи.

Способ очистки поверхности деталей от жировых загрязнений определяется их природой. Жиры минерального происхождения, к которым относятся полировочные пасты, консистентные смазки, минеральные масла, не растворяются в воде, и для их удаления применяют специальные органические растворители. Жиры растительного или животного происхождения практически не растворяются в воде, но взаимодействуют с водными растворами щелочей или солей щелочных металлов, образуя растворимые в воде мыла.

Одной только обработки деталей органическими растворителями недостаточно, чтобы очистить поверхность от загрязнений, и эта операция является лишь первой в процессе обезжиривания деталей перед осаждением покрытий.

Органические растворители токсичны, и применять их можно только при использовании специального оборудования и соблюдения соответствующих правил техники безопасности. Пожароопасными растворителями, как бензин и керосин, не следует пользоваться. После удаления следов растворителя детали поступают на химическое или электрохимическое обезжиривание.

Щелочные растворы обеспечивают удаление с поверхности металла животных и растительных жиров в результате химического или физико-химического взаимодействия с ними. При этом. Хотя минеральные жиры не участвуют в реакции, при определенных условиях под воздействием щелочных растворов они могут образовывать водные эмульсии, что облегчает их последующее отделение от поверхности металла. Вводя в щелочные растворы поверхностно-активные вещества, можно усилить их эмульгирующее действие и тем самым активное влияние на минеральные жировые загрязнения. Под воздействием горячего щелочного раствора, содержащего эмульгаторы и вещества, понижающие межфазное натяжение на границе раствор-жир и раствор-металл, происходит разрыв жировой пленки, уменьшение ее толщины, образование отдельных капель масла и отрыв их от поверхности металла. При этом одновременно отделяются также мелкие механические загрязнения.

Хотя, как было сказано, удаление растительных и животных жировых загрязнений с поверхности металла в щелочных растворах связано с химической реакцией их омыления и превращения в водорастворимые продукты, эта реакция не является единственным и решающим фактором, определяющим эффективность обезжиривающего действия раствора. Как показывают исследования, более важным фактором является способность щелочного раствора понижать поверхностное натяжение на границе водной и жировой фаз. Отсюда становится понятным благоприятное влияние, которое оказывает на процесс обезжиривания в щелочных растворах введение в их состав ПАВ. Это связано с их способностью образовывать так называемые мицеллы - сложные комплексы, состоящие из большого количества атомов, молекул, ионов, которые формируются при диспергировании фазы в определенной среде или при возникновении новой фазы в процессе ее конденсации из молекул и ионов. Благодаря процессу мицеллообразования ПАВ способствуют формированию в растворе весьма устойчивых эмульсий, пены, включающих в себя частицы загрязнений. ПАВ понижают межфазное поверхностное натяжение, улучшают смачивание металла, способствуют диспергированию твердых и эмульгированию жидких загрязнений, а также создают благоприятные условия для быстрого и эффективного удаления жировых и некоторых других загрязнений независимо от их природы.

Современные синтетические ПАВ разделяются на катионоактивныеанионоактивные инеионогенные. К катионоактивным относятся соли первичных, вторичных и третичных аминов, четвертичные аммониевые основания и некоторые другие соединения. Они не обладают достаточно хорошими моющими свойствами и применяются промышленностью в небольших количествах для специальных целей. К катионоактивным ПАВ относится ОС-20.