Formulierung und Prinzipien von industriellen Metallentfettern

Was ist ein industrieller Entfetter?

Ein industrieller Entfetter ist ein chemisches Mittel, das speziell zum Entfernen von Ölflecken von den Oberflächen von Metallen, Kunststoffen oder anderen Materialien entwickelt wurde. Diese Mittel lösen bzw. dispergieren effektiv Fette und Fette und hinterlassen eine saubere Substratoberfläche. Dies bietet optimale Voraussetzungen für nachfolgende Oberflächenbehandlungen wie Galvanisieren und Sprühen. Industrielle Entfetter werden häufig im Maschinenbau, bei der Automobilreparatur, in der Elektronikproduktion und in anderen Industriebereichen eingesetzt.

Der Einfluss industrieller Entfetter

Entfetter können in lösungsmittelbasierte und wasserbasierte Typen eingeteilt werden. Wasserbasierte Entfetter werden weiter in saure, neutrale und alkalische Varianten unterteilt. Die Entfettung spielt bei der Vorbehandlung und im gesamten Beschichtungsprozess eine entscheidende Rolle, vor allem durch folgende Effekte:

1. Auswirkungen auf die Qualität der Phosphatierung : Der Phosphatierungsprozess beruht ausschließlich auf einem guten Kontakt zwischen der Phosphatierungslösung und der Werkstückoberfläche. Um dies zu gewährleisten, müssen Fett, Schmutz, Rost und Zunder entfernt werden. Wenn Fremdkörper nicht gründlich entfernt werden, wirken sie als mechanische Barriere, verlangsamen die Filmbildung und behindern die Bindung zwischen Kristallen und der Metalloberfläche.

2. Auswirkungen auf die Qualität des Beschichtungsfilms: Eine unvollständige Entfettung führt zu ungleichmäßigen Phosphatierungsfilmen. Auch wenn Schmutz von der Folie abgedeckt wird, bleibt die Haftung zwischen Folie und Untergrund schlecht, was häufig zu Blasenbildung oder Abblättern der Beschichtung führt.

Art und Zusammensetzung von Ölflecken (Metallsubstrate)

Bei der Auswahl einer Entfettungsmethode oder eines Entfettungsmittels ist es wichtig, die Art und Zusammensetzung der Ölflecken auf der Metalloberfläche zu verstehen, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen.

1) Zusammensetzung von Ölflecken

• A. Mineralöle und Vaseline: Hauptbestandteile von Rostschutzölen, Fetten, Schmiermitteln und Emulsionen.

• B. Verseifbare Fette, Öle und Fettsäuren: Hauptbestandteile von Ziehölen.

• C. Rostschutzadditive: Hauptbestandteile in speziellen Rostschutzformulierungen.

2) Eigenschaften von Ölflecken

• Chemische Eigenschaften: Flecken werden in verseifbare und nicht verseifbare Flecken eingeteilt. Pflanzliche und tierische Fette sind verseifbar und können durch entfernt werden . Verseifung , Emulgierung und Auflösung Mineralöle und Vaseline sind nicht verseifbar und beruhen zur Entfernung ausschließlich auf Emulgierung oder Auflösung.

• Physikalische Eigenschaften: Flecken liegen je nach Viskosität oder Tropfpunkt als Flüssigkeiten oder Halbfeststoffe vor. Höhere Viskosität oder Tropfpunkte erschweren die Reinigung.

• Adsorption: Öle werden in polare und unpolare Öle eingeteilt. Polare Öle (die Fettsäuren oder polare Zusätze enthalten) neigen stark dazu, auf dem Metallsubstrat zu adsorbieren, sodass zur Entfernung chemische Maßnahmen oder starke mechanische Kraft erforderlich sind.

• Oxidation: Bestimmte Öle, beispielsweise Ziehöle mit ungesättigten Fettsäuren, können mit der Zeit oxidieren und sich zu Filmen zusammenlagern. Auch feste Pulver oder mit Öl vermischte Metallkorrosionsprodukte erschweren die Reinigung erheblich.

Entfettungsprinzipien industrieller Entfetter

Die Entfettung beruht auf den Auflösungs- und Verseifungseigenschaften des Entfetters sowie auf den physikalischen Wirkungen von Tensiden wie Benetzung, Penetration und Dispersion. Diese Maßnahmen machen Verunreinigungen löslich oder dispergierbar.

Allerdings müssen die Verunreinigungen auch physisch von der Metalloberfläche entfernt werden, damit frische Reinigungsmittel den Raum einnehmen können. Da auf festen Oberflächen häufig ein stabiler Flüssigkeitsfilm vorhanden ist, lösen sich gelöste Verschmutzungen nicht immer problemlos von der Oberfläche. Dies erfordert Methoden wie Rühren oder Schrubben, um den Prozess abzuschließen oder die Ergebnisse zu verbessern.

Industrielle Entfettungsreinigungsmethoden

1. Mechanische Bewegung: Verdünnt den Flüssigkeitsfilm auf der festen Oberfläche. Stärkeres Rühren führt zu einem dünneren Film, dessen Wirksamkeit jedoch begrenzt ist.

2. Schrubben: Physikalisches Abwischen der Oberfläche.

3. Erhitzte Reinigung: Erhöht die thermische Bewegung, um die Reaktion zu beschleunigen.

4. Sprühreinigung: Verwendung von Hochdrucksprays.

5. Dampfreinigung: Verwendung von Lösungsmitteldämpfen, die auf dem Metall kondensieren und den Schmutz beim Herunterströmen mitreißen.

6. Ultraschall-Reinigungsunterstützung: Nutzung von Ultraschallschwingungen, um auf die Oberfläche einzuwirken und Verunreinigungen zu entfernen.

7. Elektrolytische Reinigung: Nutzung elektrochemischer Reaktionen zur Erzeugung von Gas an der Metalloberfläche. Wenn das Gas entweicht, löst es Verunreinigungen von der Oberfläche.

Referenzformulierungen (nur als Referenz)

01. Metallentfetter auf Wasserbasis für die galvanische Vorbehandlung von Brillengestellen

• Zusammensetzung: Natriumsilikat 16,0 %, Ethylenglykolmonomethylether 4,0 %, 6501 (Alkanolamid) 18,0 %, OP-10 6,0 %, Natriumdodecylbenzolsulfonat 12,0 %, Natriumbenzoat 5,0 %, Entschäumer 0,5 %, Wasser 39,0 %.

• Verfahren: OP-10, 6501 und Natriumdodecylbenzolsulfonat bei Raumtemperatur mischen, unter Rühren auf 65 °C erhitzen, um Lösung I zu erhalten. Natriumsilikat und Natriumbenzoat in Wasser auflösen, um Lösung II zu erhalten. Lösung II zu Lösung I hinzufügen, umrühren und auf 80 °C erhitzen, auf Raumtemperatur abkühlen lassen und Ethylenglykolmonomethylether hinzufügen.

02. Hocheffizientes Reinigungsmittel auf Wasserbasis

• Zusammensetzung: Tensidmischung 5 % [m(Fansmax AEO7-13) : m(C16-ADPEDS) : m(CAB-30) = 2:2:1], Isopropanol 9 %, Wasserenthärter 4 % [m(TA-P) : m(TEA) = 1:9], Korrosionsinhibitor F-8 0,04 %.

• Leistung: Erreicht eine vollständige Entfettung in 5–6 Minuten bei 20–30 °C.

03. Schneller Hochleistungs-Entfetter

• Zusammensetzung: Tensid (Komplex) 5–15 %, EDTA 0–5 %, Natriumtetraborat-Pentahydrat 0–5 %, TKPP 3–10 %, Natriummetasilikat-Nonahydrat 0–6 %, Korrosionsinhibitor (geeignete Menge), Entschäumer (geeignete Menge), Wasser (Rest).

• Leistung: Entwickelt für die schnelle Ölentfernung bei Raumtemperatur (10–60 °C).

04. Entfettungspulver für Stahl bei Raumtemperatur (Spray).

• Zusammensetzung: Soda 16 %, Natriummetasilikat 35 %, Trinatriumphosphat 15 %, Natriumsulfat 13 %, STPP 8 %, EDTA-4Na 1 %, Natriumgluconat 1 %, Natronlaugeflocken 5 %.

05. Phosphorfreier Hochleistungs-Entfetter

• Zusammensetzung: Natriumlignosulfonat 2 g/L, XL70 1 g/L, Natriummetasilikatnonahydrat 4 g/L, Natriumcarbonat 2 g/L, Natriumcitrat 1 g/L, Natriumhydroxid 15 g/L, LW20 1 g/L, reines Wasser (Rest).

• Leistung: Phosphorfrei, erreicht eine Entfettungsrate von 99 % bei Raumtemperatur.