Спосіб очищення металевих поверхонь від масляних забруднень
Використання: очищення металевих поверхонь від масляних забруднень. Сутність винаходу: спосіб очищення включає обробку зануренням в порошок оксиду алюмінію на 20-30 хв з подальшим протиранням поверхонь ганчіркою. Регенерацію порошку здійснюють прожарюванням на повітрі при температурі 850-900°С. 5 табл. призводить до забруднення навколишнього середовища. Відомий спосіб очищення металевих деталей віджирових і масляних забруднень із застосуванням органічної сполуки хлоральгідрату, що включає розпилення його у вигляді порошку в потоці аргону при температурі 45-48°С на поверхні деталі, попередньо нагрітий до температури 55-65°С, яка вище температури плавлення хлоральгідрату () і нижче за температуру його кипіння (t 96°С). Процес ведуть в герметизованій камері, а після закінчення деталь сушать при 100-120°С до повного випаровування хлоральгідрату. Недоліками способу є його складність через неможливість проведення в природних умовах і необхідність спеціального обладнання, а також мала доступність і висока ціна реактиву, що використовується. (Л З ч о о ю ю Ј
РЕСПУБЛІК(я)5 З 23 G 5/00
ВІДОМСТВО СРСР (ГОСПАТЕНТ СРСР) ОПИС ВИНАХОДУ
ДО ПАТІ НТУ (21) 4945313/26 (22) 17.04.91 (46) 23,01,93. Бюл, ¹ 3 (71) Науково-дослідний інститут
"TNTBH (72) Н.К.Євстігнєєва та A.È.Øèãoðèí (76) Н.К.Євстігнєєва (56) Гальванотехніка, Довідник/За ред.
А,М.Гінберга, М: Металургія, 1987, с.91, Авторське свідоцтво СРСР
N 870505, кл. З 23 G 5/02, 1981.
Патент ЕГЗ N 0294245,,кл. З 23 F3/00, опубл. 1988.
Бартл Д„Мудрох О. Технологія хімічної та електрохімічної обробки поверхонь металів. M: ГНТИМЛ, 1961, с,175.
Винахід відноситься до очищення і може бутивикористано в електронній промисловості, приладобудуванні та машинобудуванні у технологічних процесах, що вимагають попереднього очищення металевих деталей від масляних забруднень.
Відомий спосіб знежирення поверхні металевих деталей, що включає їх обробку органічним розчинником вЂ" бензином з наступним протиранням знежиреної поверхні м'якою ганчіркою.
До недоліків відомого способу відносяться токсичність бензину, його легкозаймистість і пожежонебезпечність, що виключають широке застосування в технологічних процесах, а також неможливість його використання в замкнутому технологічному циклі, так як регенерація бензину пов'язана зі значними технічними труднощами та витратами;
„„. >Ы „, 1790629 А3 (54) СПОСІБ ОЧИЩЕННЯ МЕТАЛЕВИХ
ПОВЕРХНІВ ВІД МАСЛЯНИХ ЗАБРУДНЕНЬ (57) Використання: очищення металевих поверхонь від масляних забруднень.
Сутність винаходу: спосіб очищення включає обробку зануренням в порошок оксиду алюмінію на 20-30 хв з подальшим протиранням поверхонь ганчіркою, Регенерацію порошку здійснюють прожарюванням на повітрі при температурі 850 вЂ" 900 С. 5 табл, призводить до забруднення навколишнього середовища.
Відомий спосіб очищення металевих деталей від жирових і масляних забруднень із застосуванням органічної сполуки хлоральгідрату, що включає розпилення його у вигляді порошку в потоці аргону при температурі 45 вЂ" 48 С на поверхні деталі, попередньо нагрітий до температури 55-65 С, яка вище температури плавлення хлоральгідрату (t=53 С) і нижче за температуру його кипіння (t = 96 С).
Процес ведуть у герметизованій камері, а після закінчення деталь сушать при
100-120 ° С до повного випаровування хлоральгідрату.
Недоліками способує його складність через неможливість проведення в природних умовах і необхідність спеціального обладнання, а також мала доступність і висока ціна реактиву, що використовується, 1790629
Відомий також спосіб, в якому для очищення поверхні металевих деталей використовують складний водний склад на основі оксиду алюмінію (70 ) з добавками у вигляді дев'яти речовин. окису кремнію 5; окису марганцю 5; пероксидів натрію та калію 5; фосфату цинку 5; нітрату калію 3; щавлевої кислоти 4; фосфорної кислоти 3, Сім із цих добавок є токсичними. Процес очищення складається з двох стадій, На першій з них, попередньої, деталі обробляють в алкаліновому розчині мила (СП АВ), а на другій стадії обробляють протягом 2 вЂ" 3 год описаним вище складним способом. Використання відомого способу вимагає застосування дорогих очисних споруд і хімічних реактивів для очищення стічних вод, що скидаються в природні водойми.
Недоліками відомого способу є складність використовуваного складу, токсичність добавок, тривалість процесу (дві стадії), неможливість проведення процесу очищення в замкнутому циклі шляхом регенерації реагентів і, як наслідок, забруднення навколишнього середовища.
Найбільш близьким до заявляється способу очищення є спосіб, прийнятий за прототип, в якому для очищення поверхні металевих деталей використовують віденське вапно (доломіт) - суміш вуглекислих солей магнію і кальцію, Для проведення знежирення металевих поверхонь тонкомолотий, палений доломіт розводять в невеликій кількості води до стану рідкої кашки, а потім цим складом за допомогою ганчірки, клоччя або пензля обтирають поверхню деталей. Після цього поверхню кожної деталі ретельно відмивають водою до повного видалення.порошку разом із забруднюючими маслами.
В основі способу очищення деталей вапном лежить знежирення деталей у лужному середовищі, оскільки доломіт з водою утворює суміш із рН розчину-8. Тому для металевих деталей, наприклад, з алюмінію, поверхня яких при очищенні лужним знежиренням темніє, цей спосіб непридатний.
Недоліками цього способу є велика трудомісткість процесу. Для відмивання деталей від забрудненого після очищення порошку з маслом доводиться вдаватися до додаткових засобів вЂ" наприклад, СПАВ - синтетичним поверхнево-активним речовинам, які забруднюють стічні води і вимагають
55 будівництва дорогих очисних споруд; неможливість застосування способу цілого ряду металевих деталей з-за взаємодії металевої поверхні з вапном. Наприклад, поверхня алюмінієвої деталі темніє при нанесенні вапна і деталь стає непридатною для проведення подальшого міжопераційного процесу; процес потребує великих витрат для очищення стічних вод на очисних спорудах; неможливість проведення процесу очищення в замкнутому циклі з метою повторного використання "віденського" вапна і, як наслідок, забруднення навколишнього середовища.
Метою винаходу є спрощення та здешевлення процесу очищення при поліпшенні екології, Для досягнення цієї мети у відомому способі очищення, що включає обробку поверхні металевих деталей при кімнатній температурі з подальшим відмиванням водою, проводять очищення деталей сухим способом без застосування води.
На 20 вЂ" 30 хв деталі занурюють у сухий порошок оксиду алюмінію, потім їх вилучають і залишки порошку видаляють струшуванням або протиранням м'якою ганчіркою.
Спрощення процесу досягається за рахунок застосування для очищення деталейсухоro способу із застосуванням одного легко доступного дешевого порошку оксиду алюмінію та виключення тривалого відмивання поверхонь деталі водою.
Запропонований спосіб сухого очищення деталей виключає використання дорогих очисних споруд і хімічних реагентів. води.
Дані експериментальних досліджень представлені в табл.1 Як показує дана табл.1 температура регенерації відпрацьованого забрудненого порошку оксиду алюмінію від масел дорівнює 850 вЂ" 900 С.
Проведені дослідження показали, що для повної очистки 1 см поверхні деталі, забрудненої 0,020 г олій, потрібно 0,74 r порошку оксиду алюмінію. Для очищення тієї ж поверхні від 0,01 г олії потрібно 0,37 г оксиду алюмінію.
Таким чином, зі збільшенням ступеня поверхневого забруднення деталей збільшується кількість оксиду алюмінію, необхідне для очищення відповідно до наведеної вище пропорції.
Ступінь знежирення поверхні деталей визначалася по змочуваності її поверхні, B разі неповного знежирення крапля води, нанесена на поверхню, змочує її неповністю, так як розтікається з борозенками або зовсім не розтікається, Як показують експерименти, для очищення деталей, виконаних з різних матеріалів алюмінію , міді, вольфраму, молібдену вЂ" різної конфігурації та розміру достатньо 20-30 хв.
Дані експериментальних досліджень представлені в табл.2, З даних табл.2 видно, що найкраща тривалість очищення металевих деталей від олій щонайменше 20 хв.
Вибрані режими регенерації відпрацьованого порошку вЂ" прожарювання повітря при температурі 850 вЂ" 900 З дозволяють повністю очистити порошок оксиду алюмінію від масел, забезпечуючи їх повне вигоряння до вуглекислого газу і води.
Необхідний при цьому час визначається ступенем забруднення порошку маслами. Для контролю процесу здійснюють періодичне зважування порошку, що регенерується. Момент закінчення процесу фіксується щодо припинення зміни ваги порошку.
Результати проведених експериментів представлені у табл.3.
З табл.3, в якій представлені дані технологічного процесу, регенерацію забрудненого маслами порошку оксиду (до 1) закінчують протягом 2 год.
За цей час олії вигоряли повністю до вуглекислого газу та води. Кількісне олії становило 0,2/,, при більшому вмісті адсорбованих олій B порошку оксиду алюмінію тривалість прожарювання збільшується, Регенерований порошок оксиду алюмінію при повторному використанні дозволяє проводити якісну очищення деталей, Дані проведених експериментів представлені в табл.4, Як показують дані табл. 4 процес знешкодження деталей у порошку оксиду алюмінію після його регенерації проходить якісно, так як досягається повна змочуваність поверхні деталей.
Пропонований спосіб очищення деталей
or масляних забруднень може працювати по замкнутому циклу.
Використання запропонованого способу сприяє поліпшенню стану навколишнього середовища через можливість проведення процесу сухим способом та в замкнутому циклі, що забезпечує захист навколишнього середовища від забруднення токсичними речовинами та виключає необхідність використання дорогих очисних споруд та хімічних реагентів, Приклад 1. Потрібнопровести очищення 16 шт мідних деталей розміром
4,5х3 см, поверхня яких з обох стог рон забруднена технічними маслами (масло індустріальне, машинне ГОСТ
1707-51). Експериментальним шляхом показано, що вулицю очищення поверхні величиною 1 см від олії в кількості 0,020 г потрібно 0,74 г гідроксиду алюмінію, для очищення однієї деталі від олії в кількості 0,54 г потрібно 19 98 г порошку оксиду алюмінію. Для 16 деталей необхідно
У ємність, наповнену 320 г порошку оксиду алюмінію, помістили 16 деталей, Деталі розміщували без зіткнення один з одним; поверхні. деталей були повністю покриті порошком оксиду алюмінію, Очищення деталей проводилося в природних умовах: на повітрі при кімнатній температурі протягом 20 хв, після чого їх вилучали з ємності, видаляли залишки порошку шляхом протирання поверхні м'якою ганчіркою або обтрушуванням. обробки. Контроль якості знежирення поверхні проводився візуальним способом. Ступінь знешкодження поверхонь деталей визначалася по змочуваності її поверхні.
Що стосується неповного знежирення крапля води, нанесена поверхню, змочує її неповністю, тобто. розтікається з борозенками або зовсім не розтікається.
Регенерація відпрацьованого порошку оксиду алюмінію в кількості 320,6 г проводилася шляхом прожарювання його на повітрі в печі муфельної (тип СНОЛ-1,6,2, 5.1/1л-Н3; ТУ 16-68139-86; похибкавЂ" 25 С) протягом 2 год при температурі 875 С, чим забезпечувалося повне вигоряння масел, Зважування проводилося через кожні 30 хв після охолодження навішування оксиду алюмінію в ексикаторі до кімнатної температури. Закінчення процесу регенерації фіксувалося постійною масою оксиду алюмінію, що незмінюється.(Див.табл,1 вЂ" 4).
Вибір температури регенерації оксиду алюмінію з метою повного вигоряння олій
Маса зразка до прожарювання, г
Маса зразка після прожарювання, г
Кількість виго Найменування зразка ревого масла, г