化学除油：工艺简单、成本低廉，但乳化能力较弱需注意

化学除油：工艺简单、成本低廉，但乳化能力较弱需注意

化学脱脂是利用热碱溶液使油皂化、乳化，从而除去零件表面油污的工艺过程。碱溶液由两部分组成：一部分是碱性物质，如氢氧化钠、碳酸钠等；另一部分是表面活性剂，如硅酸钠和乳化剂。碱性物质的皂化作用除去可皂化的油，表面活性剂的乳化作用除去不皂化的油。化学脱脂具有工艺简单、操作方便、成本低、脱脂液无毒、不易燃等特点。但常用的碱性化学脱脂工艺，乳化能力较弱。因此，当零件表面油污以矿物油为主，或零件表面有过多的黄油、油漆甚至胶体时，应先用机械方法或有机溶剂除去，再进行化学脱脂，这一工序是不能忽视的。 生产中主要采用化学脱脂进行预脱脂，然后进行电化学脱脂，彻底去除油脂。

化学除油原理

1）皂化皂化反应是皂化的油与脱脂液中的碱性物质发生化学反应生成肥皂和甘油的过程。将油品放入碱性脱脂液中，由于上述皂化反应，油污便得以去除。一般动植物油的组成可用通式（RCOO）3C3H5表示，式中R为含17～22个碳原子的高级脂肪酸烃基。油在热碱溶液中的化学反应为（RCOO）3C3H5+3NaOH→+C3H5（OH）3。若R=17则为硬脂酸钠（肥皂）。硬脂酸钠易溶于水，是一种促进油溶解的表面活性剂。

2）乳化作用矿物油或其它不皂化油不能用碱皂化，但在表面活性剂作用下能被乳化，形成乳液而被除去。乳化是两种不混溶的液体中的一种以极细小的液滴形式分散在另一种液体中，形成乳状液的过程。具有乳化作用的表面活性剂称为乳化剂。化学脱脂可采用阴离子或非离子表面活性剂，如硅酸钠、硬脂酸钠、OP乳化剂等。在脱脂过程中，乳化剂首先吸附在油与溶液的界面上，其中亲油基团与零件表面的油有亲和力；而亲水基团与脱脂水溶液有亲和力。在乳化剂作用下，油对零件表面的粘附作用逐渐减弱。 在流体动力因素的综合作用下，油分逐渐脱离金属零件表面，以细小液滴的形式分散在脱脂液中，成为乳状液，从而达到除去零件表面油分的效果。对脱脂液进行加热、搅拌，会加速油分进入溶液，从而加快脱脂速度，提高脱脂效果。因此，在化学脱脂中，一般采用较高的温度和搅拌措施，也可采用超声波来加速脱脂过程。

化学脱脂液组成及工艺条件

化学脱脂液的主要成分包括碱或碱性盐，如氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、焦磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠等，此外通常还包括EDTA、柠檬酸钠等金属螯合剂以及乳化剂等各种有机添加剂。通常碱性脱脂液含有两种或两种以上的碱或碱性盐。氢氧化钠和碳酸钠是两种廉价的强碱性物质。磷酸钠、焦磷酸钠等磷酸盐不仅是碱的来源，而且能与钙、镁等金属离子螯合，软化硬水，缓冲溶液的pH值。硅酸盐形成的胶体膜能保护铝、锌等两性金属不受腐蚀。有机添加剂起辅助乳化、分散油污的作用。化学脱脂液的配方应根据基材的不同性质和不同的脱脂要求来选择。 常用碱性化学脱脂液配方及工艺规范如表3-8所示。

表3-8 常用碱性化学除油液配方及工艺规范

①氢氧化钠（NaOH）NaOH皂化能力强，但润湿乳化能力差，水洗性差，对有色金属有腐蚀作用，使黄铜件变色，所以不是一种很好的脱脂剂。它主要用于黑色金属的脱脂，浓度不宜过高，否则镀件表面会形成黑色钝化膜，导致质量不佳；同时生成的皂几乎不溶于浓碱溶液，附着在金属表面，给后续的酸洗带来困难。因此，化学脱脂液中氢氧化钠含量一般不超过100g/L。

②碳酸钠（）碳酸钠水解后呈弱碱性，有一定的脱脂效果。其水洗性不够好，但有较好的缓冲能力，能维持脱脂液的pH值在8.5～10.2之间，并能较长时间保持皂化能力。对于铝、镁、锌、锡、铅等两性金属及其合金，常以碳酸钠作为脱脂液的主要成分。

③磷酸钠（）磷酸钠的皂化作用、乳化作用比碳酸钠强，有良好的缓冲作用。其0.5%水溶液pH值为11.8，还是一种乳化剂，有一定的表面活性，溶解性大，洗净性好，是脱脂液的洗涤剂，可提高清洗效果。黑色金属和有色金属脱脂液中均含有磷酸钠，是脱脂液中较好的药剂。但由于磷酸盐废水的营养作用，水中微生物大量繁殖，消耗水中过多的氧气，危及水生动物的生存，应限制其排放。

④硅酸钠（）硅酸钠具有良好的表面活性和一定的皂化能力，有良好的脱脂效果。它与其它表面活性剂并用时，是所有强碱中最好的润湿剂、乳化剂和抗絮凝剂。硅酸盐在碱性脱脂液中对铝、镁、锌等金属有一定的缓蚀作用。工业上最常用的是Na20与Si02为1：1的偏硅酸钠（）和1：（2～3.5）的水玻璃。这两种物质黏度大，吸附性强，能在零件表面形成一层看不见的薄膜，使零件难以清洗干净。如果清洗不彻底，零件在进入下一道蚀刻工序时还可能生成同样难以洗掉的硅酸盐。为了提高水洗能力，常加入磷酸钠或其它表面活性剂，以提高清洗效果。

⑤焦磷酸钠（）焦磷酸钠对锌、铜、镁有优良的螯合作用，能防止零件上形成不溶性硬水皂膜。另外它有良好的缓冲性能，0.5%水溶液pH值为10.1，有一定的表面活性，水洗性好。

⑥乳化剂在碱性脱脂液中加入乳化剂，可除去不皂化油，脱脂效果与其分子结构有关。常用的乳化剂有：辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、三乙醇胺油酸皂(FM)、十二烷基二乙醇酰胺(6501)等。其分子结构中既有极性亲水基团(如-0H、-CO-、-C00H、-S03H、-SH、-NH2等)，又有非极性亲油基团(碳氢链)。脱脂时，它们吸附在油与溶液的界面上，其疏水基团与油有亲和力而指向油，而亲水基团与水结合而指向溶液，造成分子定向排列，降低了油与溶液的界面张力。 在溶液的对流搅拌作用下，油脂从零件表面脱离，形成被表面活性剂包围的小油滴，分散在溶液中形成乳化液，使除去的油脂不再粘附在零件上，所以脱脂效果显著。但乳化剂用量不宜过多，过多会产生大量泡沫，泡沫极易粘附在零件表面并被带入镀槽，影响后续镀层质量。

⑦ 温度碱性脱脂应在加热条件下进行，因为加热可加速溶液的对流，强化皂化和乳化，从而加速脱脂过程；同时，溶液温度的提高，可增加油脂和硬脂酸钠在脱脂液中的溶解度，有利于清洗零件和延长脱脂液的使用时间。但温度不宜过高。黑色金属应在85-95℃以下；有色金属应在70-80℃以下。温度过高会降低乳化液的稳定性，甚至使油脂沉淀聚集，重新吸附在零件表面。同时，高温下能耗大大增加，蒸发出的碱雾增多，污染环境。

⑧搅拌 采用碱性脱脂时，适当的搅拌可明显提高脱脂效果。这是因为搅拌作用可使零件表面的乳化层频繁更新，并加快零件表面油滴分散到溶液中的速度。如果没有搅拌装置，在脱脂过程中频繁翻动零件，也能取得一定的效果。

化学除油注意事项

①清洗化学脱脂后，必须认真冲洗。化学脱脂后，零件一般先用60℃左右的热水冲洗，洗去皂化生成的皂基，再用流动的冷水冲洗。如果脱脂后直接用冷水，皂化产物会粘附在零件表面，不易彻底清除。特别是用硅酸钠作乳化剂时，它在金属表面形成的膜很难冲洗干净，给后面的电镀工序带来麻烦。

②脱脂液的更新：脱脂液使用时间长后，脱脂速度会变慢，脱脂效果会下降，此时应适量添加一些原材料，或更换新溶液。