除油劑除油原理
除油劑除油原理是表面活性劑與助洗劑潤涅、滲透、乳化分散、加溶效能的綜合體現。利用表面活性劑分子結構中的親水基團和親油基團而吸附於油污和溶液之間的界面上,其親水基團指向溶液而親油基團指向油污,定向地排列,使得油一液界面張力大大降低。在攪拌作用下,油污鬆動,容易被分散成極細小的油珠而被脫離工件表面。表面活性劑與助洗劑又通過乳化分散作用,使油珠之間不能相互合併和重新粘附於工件表面上,從而達到清洗作用。
1.鹼性除油劑除油過程
金屬製件上的污物除動植物油外,還有礦物油類如石油及其衍生物、機油、石蠟、潤滑油、瀝青等。另有灰塵、切削物、磨料、研磨膏、切削液指墳鹽跡等；對於固體油污,主要依靠表面活性劑對金屬表面的浸濕和界面的吸附作用,改變固體顆粒油污與金屬表面之間界面能,降低相互之間的引力，使之分離。對於液體油污，主要靠表面活性劑的滲透和乳化作用。液體油污在金屬表面一般是鋪展的薄層油膜,除油液滲透到表面與油膜之間,對油污浸濕乳化而脫落下來。因此除油是一個複雜過程，伴隨了皂化、乳化、滲透、分散、溶解等多個作用過程的進行：
1）皂化作用
油脂與氫氧化鈉和鹼性強的鹽類作用生成可溶性的皂類和甘油，這種皂化作用可以除去動、植物油類。
2）乳化作用
在生成的皂類和助劑碳酸鈉、磷酸鈉、矽酸鈉、以及活性劑的作用下,將油脂變成細小乳化粒,分散增溶進膠束。
3）滲透作用
表面活性劑滲透到表面與油脂之間,對油脂進行浸濕、乳化、使油脂鬆散、減小對金屬的附著力而剝離。
4）分散作用
油脂從金屬表面分離後，分散到溶液中,由表面活性劑的增溶作用,阻止再粘結到金屬表面。
5）機械作用
採用噴淋、空氣攪拌、機械攪拌、刷洗、研磨等方式、使油脂從表面脫離、電解產生的氣泡和超音波振動也屬此類。
2.鹼性除油劑常見組分
除油劑一般由助洗劑和表面活性劑兩部分組成。助洗劑在除油劑中比例最大,但對礦物油不起決定作用,起主要作用的是表面活性劑。
2.1表面活性劑
表面活性劑為選擇主要考慮其對油污的吸附性、滲透性、潤濕性、、乳化性、分散性等,並根據其物性與低混下去污力的關係來確定。通常一種表面活性劑不能同時具備上述性能,故要根據表面活性劑的實測結果,選擇多種活性劑復配,以達到所需的物性和去污效果。
對於直鍊表面活性劑(如RCOONa、ROSO3Na、RSO3Na等),其表面活性隨碳鏈增加而提高,憎水基在C8~C12:表現出較好的潤濕作用,C12~C16表現出較好的去污作用,C18以上水溶性差,憎水基在烷苯的鄰位時,滲透力較大,對位時,增溶作用大。親水基位置在憎水基末端,比靠近中間的乳化增溶作用好,宜作乳化劑、洗滌劑;親水基在靠近憎水基中間的比在末端的滲透力要好,宜作潤濕劑、滲透劑。親水基與憎水基在苯環上位置分別呈鄰、間和對位時，其潤濕性依次變差。有支鏈憎水基的表面活性劑比不帶支鏈的滲透力好,但由於支鏈憎水基的空間位置,在界面吸附層的排列不如直鏈那么緊密,而影響去污力。非離子表面活性劑憎水基與親水基的平衡也應考慮,如C10~C18的聚氧乙烯脂肪醇醚，聚氧乙烯鏈需占分子重量的2/3以上，水溶性才好,但聚氧乙烯鏈過大,會降低界面吸附和去污性能，一般，聚氧乙烯醚類分子量大,泡沫小,而滲透方差。根據相似相溶原理,表面活性劑中憎水基與被作用的基因越相似,則它們間的親合力愈好。如乳化礦物油時,以脂肪族或帶有脂坊鏈芳香族的憎水基的表面活性劑為宜。
非離子表面活性劑在酸、鹼介質中比較穩定,與其他類型表面活性劑相溶性好,在各種溶劑中均有良好的溶解性,乳化油脂的能力強,還有良好的潤滑和分散性能。它在金屬表面不發生吸附,清洗性好,殘留液少。壬基酚類聚氧乙烯醚非離子表面活性劑具有良好的潤濕和乳化增溶作用。陰離子表面活性劑的帶電基團易吸附在金屬表面,也可以吸附在污垢的表面,使帶有相同電荷的基團互相排斥,導致粘附降低,有利於污垢的去除。
鑒於表面活性劑對金屬表面油污的乳化是O/W型,故宜選擇HLB為8~18範圍內的表面活性劑,尤其是在13~15範圍內,去污能力強。選用表面活性劑時參考以下幾點為選材標準，可以達到高效、環保、低泡除油劑。
1)憎水基含C12~C14的飽和直鏈的
2)憎水基是碳氟鏈或矽氧烷鏈的；
3)親水基位於憎水基中間位置且憎水基有較多分支的；
4)親水基位於憎水基末端的；
5)氧乙烯基(EO)數目少的非離子表面活性劑；
6)有較低表面張力的；
7)水溶性與油溶性表面活性劑混用,兩者親油基碳數相近,且無支鏈的；
8)憎水基結構與金屬表面油污成分相似的；
常用表面活性劑：有壬基酚類聚氧乙烯醚、聚氧乙烯辛基酚醚，三乙醇胺油酸皂等。
2.2助洗劑
鹼性除油劑 的性能雖然主要決定於表面活性劑,但選擇適當種類和配比的助洗劑。金屬表面的油脂受光照等因素的影響,會發生一些變化,有時會產生一些類似於樹脂的物質,對這類物質一般的水基清洗劑是很難清洗的。依據相似相溶原理,助溶劑對油污有溶解和分散作用,可增加清洗能力,如醇、醚、酮等既溶於水又溶於有機溶劑,是很好的助溶劑；助洗劑對金屬離子有螯合作用,使硬水軟化,有緩衝作用,可以維持清洗劑中PH值的穩定,降低除油液的表面張力；對固體污物有分散作用,能防止污物在工作上的再附著,與表面活性劑混用時,降低CMC值,提高去污能力常見助洗劑三聚磷酸鈉具有多電荷交替結構,能明顯提高清洗效果,同時也是鋼的緩蝕劑,也作為PH調節劑。
單一製劑，配製槽液容易，溶解性好、浸透力強，無沉澱，易水洗，操作方便，管理簡單；能快速將金屬表面的動物油、植物油、礦物油除去，處理後的工件表面可形成連續的水膜。
以水作溶劑，不含毒性物質，不產生有害氣體，可循環反覆使用且使用壽命長，綜合成本低，勞動條件好，環保好。
