金属工業用脱脂剤の配合と原理

工業用脱脂剤とは何ですか?

工業用 ディグリーザーは 、金属、プラスチック、またはその他の材料の表面から油汚れを除去するために特別に設計された化学薬品です。これらの薬剤は脂肪やグリースを効果的に溶解または分散させ、基材の表面をきれいな状態に保ちます。これにより、電気メッキやスプレーなどの後続の表面処理に最適な条件が提供されます。工業用脱脂剤は、機械製造、自動車修理、エレクトロニクス製造、その他の産業分野で広く使用されています。

工業用脱脂剤の影響

脱脂剤は溶剤系と水系に分類できます。水性脱脂剤はさらに酸性、中性、アルカリ性に分類されます。脱脂は、主に次の効果を通じて、前処理およびコーティングプロセス全体において重要な役割を果たします。

1. リン酸塩処理の品質 への影響 : リン酸塩処理プロセスは、リン酸塩処理溶液とワークピース表面の良好な接触に完全に依存しています。これを確実に行うには、グリース、汚れ、錆、スケールを除去する必要があります。異物が完全に除去されていないと、異物が機械的な障壁として機能し、膜の形成が遅くなり、結晶と金属表面の間の結合が妨げられます。

2. 塗膜品質への影響： 脱脂が不完全だとリン酸塩処理皮膜が不均一になります。たとえ汚れが被膜で覆われていても、被膜と基材との密着性が悪く、気泡の発生や塗膜の剥がれが発生することがよくあります。

油汚れの性質と組成（金属基材）

脱脂方法や脱脂剤を選択する場合、満足のいく結果を得るには、金属表面の油汚れの性質と組成を理解することが不可欠です。

1) 油汚れの成分

• A. 鉱物油およびワセリン: 防錆油、グリース、潤滑剤、エマルジョンの主成分。

• B. ケン化可能な油脂、脂肪酸: 描画油の主成分。

• C. 防錆添加剤: 特殊な防錆配合の主要成分。

2) 油汚れの性質

• 化学的特性: 汚れはけん化性または非けん化性に分類されます。植物性および動物性脂肪はケン化可能であり、によって除去できます。 ケン化、乳化、および溶解ミネラルオイルとワセリンは非けん化性であり、除去には乳化または溶解のみが必要です。

• 物理的特性: 汚れは、粘度または滴点に応じて液体または半固体として存在します。粘度やドロップポイントが高いと、洗浄が難しくなります。

• 吸着: 油は極性または非極性に分類されます。極性オイル (脂肪酸または極性添加剤を含む) は金属基材に吸着する傾向が強く、除去するには化学作用または強い機械力が必要です。

• 酸化: 不飽和脂肪酸を含む描画油などの特定の油は、時間の経過とともに酸化し、凝集してフィルムになる可能性があります。油と混合した固体粉末や金属腐食生成物も、洗浄の難易度を大幅に高めます。

工業用脱脂剤の脱脂原理

脱脂は、脱脂剤の溶解特性とケン化特性、および 界面活性剤の物理的作用(湿潤、浸透、分散など) に依存します。これらの作用により、汚染物質が可溶性または分散性になります。

ただし、新しい洗浄剤が空間を占めることができるように、金属表面から汚染物質を物理的に除去する必要もあります。固体表面には安定した液膜が存在することが多いため、溶解した汚れが表面から容易に離れるとは限りません。このため、プロセスを完了したり、結果を向上させるために、撹拌やスクラブなどの方法が必要になります。

工業用脱脂洗浄方法

1. 機械的撹拌: 固体表面の液体膜を薄くします。撹拌を強くすると膜は薄くなりますが、その効果には限界があります。

2. スクラブ： 表面を物理的に拭きます。

3. 加熱洗浄: 熱運動を増加させて反応をスピードアップします。

4. スプレー洗浄: 高圧スプレーを使用します。

5. スチーム洗浄: 金属上で凝縮する溶剤蒸気を使用し、汚れを流れ落ちながら除去します。

6. 超音波洗浄補助: 超音波振動を利用して表面に衝撃を与え、汚染物質を除去します。

7. 電解洗浄： 電気化学反応を利用して金属表面にガスを発生させます。ガスが逃げると、表面から汚染物質が剥がれます。

参考配合（参考のみ）

01. 眼鏡フレーム電気めっき前処理用水性金属脱脂剤

• 成分： ケイ酸ナトリウム 16.0％、エチレングリコールモノメチルエーテル 4.0％、6501（アルカノールアミド） 18.0％、OP-10 6.0％、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 12.0％、安息香酸ナトリウム 5.0％、消泡剤 0.5％、水 39.0％。

• プロセス: OP-10、6501、およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを室温で混合し、撹拌しながら65℃に加熱して溶液Iを得る。ケイ酸ナトリウムと安息香酸ナトリウムを水に溶解して溶液IIを得る。溶液 I に溶液 II を加え、撹拌して 80℃まで加熱し、室温まで冷却し、エチレングリコールモノメチルエーテルを加えます。

02. 高性能水系洗浄剤

• 組成: 界面活性剤ブレンド 5% [m(Fansmax AEO7-13) : m(C16-ADPEDS) : m(CAB-30) = 2:2:1]、イソプロパノール 9%、軟水剤 4% [m(TA-P) : m(TEA) = 1:9]、腐食防止剤 F-8 0.04%。

• 性能： 20～30℃で5～6分で完全脱脂が完了します。

03. 急速高効率脱脂洗浄装置

• 組成: 界面活性剤 (複合体) 5 ～ 15%、EDTA 0 ～ 5%、四ホウ酸ナトリウム五水和物 0 ～ 5%、TKPP 3 ～ 10%、メタケイ酸ナトリウム九水和物 0 ～ 6%、腐食防止剤 (適量)、消泡剤 (適量)、水 (残り)。

• 性能: 室温 (10 ～ 60°C) で油を迅速に除去できるように設計されています。

04. スチール常温（スプレー）脱脂粉

• 成分： ソーダ灰 16%、メタケイ酸ナトリウム 35%、リン酸三ナトリウム 15%、硫酸ナトリウム 13%、STPP 8%、EDTA-4Na 1%、グルコン酸ナトリウム 1%、苛性ソーダフレーク 5%。

05. 無リン高効率脱脂剤

• 成分： リグノスルホン酸ナトリウム 2g/L、XL70 1g/L、メタケイ酸ナトリウム九水和物 4g/L、炭酸ナトリウム 2g/L、クエン酸ナトリウム 1g/L、水酸化ナトリウム 15g/L、LW20 1g/L、純水（バランス）。

• 性能： リンフリー、室温で99%の脱脂率を達成。