|
بدیهی است که اولین قدم در آماده سازی سطح فلز باید به دست آوردن یک سطح تمیز ، عاری از گریس ، روغن و محصولات خوردگی باشد. به هر حال آماده کردن سطح فلزی برای پذیرش یک پوشش تبدیلی مفهومی غیر از تمیز کردن به تنهایی دارد و دلیل آن این است که نوع روش تمیز کردن به کار رفته می تواند بطور عمیقی بر پوشش تشکیل شده اثر بگذارد، به خصوص در ارتباط با وزن پوشش و شکل آن. بنابراین انتخاب روش تمیزکاری ممکن است تحت تاثیر عواملی غیر از عملکرد تمیز کازی واقع شود.
به طور کلی می توان انواع روش های زدایش آلودگی را به صورت زیر تقسیم بندی کرد:
-شستشو با مواد پاک کننده
-حلال شویی
-واکنش شیمیایی
-عمل مکانیکی
که این روش ها بطور کامل با انواع اصلی تمیز کننده های زیر مطابقت دارند:
-تمیزکننده های قلیایی
-تمیز کننده های حلالی
-تمیزکننده های اسیدی
-تمیزکننده های مکانیکی
انتخاب روش زدایش باید با توجه به انواع آلودگی ها انجام گیرد، بیشتر فلزاتی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند توسط سازنده با یک لایه نازک روغن برای محافظت در طی جابه جایی و انبار کردن پوشیده می شوند.
البته آلودگی های دیگری نیز در طی ساخت و شکل دهی فلز تشکیل می شوند که شامل : دوده، ذرات فلزی ریز، باقی مانده های روغن های نورد کاری، انواع مختلف روان کننده ها و ترکیبات کششی که برای سهولت در عمل شکل دهی فلزات و برش آن ها استفاده می شوند می باشد.
تمامی آلودگی های ذکر شده در بالا باید به عنوان اولین قدم در ایجاد یک پوشش تبدیلی زدوده شوند. یکی از انواع تمیزکننده هایی که برای این منظور بسیار مناسب می باشند تمیز کننده های قلیایی با پایه آبی است که تا کنون به مقدار زیادی از آن ها برای تمیز کردن سطوح فلزات استفاده شده است که دلیل استفاده از آن ها بیشتر به خاطر ارزانی نسبی و کارایی آن ها بوده است.محلول های آبی قلیایی برای پاکسازی چربی از سطح فلز می توانند به روش غوطه وری مایع و بخار، جت و اسپری، برس کشی، غوطه وری الکترولیتی و التراسونیک به کار گرفته شوند.این مواد با مکانیسم صابونی کردن نمک ها و چربی ها و امولسیون کردن آن ها در آب چربیها را از سطح پاک می کنند. در یک فرمول بندی کلی برای اجزا سازنده این پاک کننده ها می توان به این مواد در ساختار آن ها اشاره کرد: هیدروکسید سدیم، کربنات سدیم، متاسیلیکات سدیم، تری سدیم فسفات، پیروفسفات سدیم، بورات سدیم، عوامل کمپلکس کننده و مواد فعال سطحی.در بین عوامل کمپلکس کننده EDTA کاربرد بیشتری دارد.
اجزا تمیز کننده بستگی به روش کاربرد دارند بطوریکه مثلاً تمیزکننده های پاششی نیاز به فعال کننده های سطحی با کف کم دارد و معمولاً مقدار فعال کننده آن ها کمتر از تمییز کننده هایی است که برای مصرف به صورت غوطه وری طراحی می شوند.
تمییز کننده های پاششی معمولاً با غلظت 5-3 گرم در لیتر از محصول جامد مصرف می شوند در حالیکه در روش غوطه وری با غلظتهای 30-10 گرم در لیتر مورد استفاده قرار می گیرند.
در روش های به کار گیری محلول قلیایی مناسب است که شستشو با آب در مراحل پایانی انجام شود که به این ترتیب از پاک شدن سطح از قلیاها مطمئن شویم.
برای افزایش قابلیت پاکسازی این دو محلول از افزودن 5% وزنی مواد فعال سطحی آلی برای این کاربرد می باشند.این مواد در روش غوطه وری با غلظت 5% می توانند استفاده شوند ولی در فرایند پاشش جت باید دقت شود زیرا تولید کف می کنند و ممکن است در عملیات مشکل ایجاد نمایند.
چربی گیری های مورد استفاده در شرکت ایران خودرو دو دسته اند:
چربی گیری های جامد و چربی گیری های مایع، که هریک از این دو دسته دارای خصوصیات مخصوص به خود هستند و نحوه شارژ آن ها در سیستم و کنترل شرایط بهینه برای تعویض آن ها متفاوت است.
چربی گیری پودری (جامد)
این نوع چربی گیری با نام تجاری کیاکلین AP/M49 عرضه می گردد و در سالن رنگ مورد استفاده قرار می گیرد : خاصیت قلیایی دارد و برای مصرف در دمای کاربری پایین به روش پاششی و یا غوطه وری مورد استفاده قرار می گیرد، دارای مخلوطی از کم کننده های کشش سطحی است که کارایی مناسبی را در پاک کردن چربی قطعات فولادی، روی ، آلیاژ های روی و آلومینیوم را دارد و سطح فلز را برای پذیرش یک سطح پوشش یکنواخت و متراکم فسفات آماده می کند.
جهت کنترل محلول چربی گیر لازم است تا در بازه های زمانی مشخصی از چربیگیر نمونه برداری شده و مورد آزمایش قرار گیرد تا میزان قلیاییت آزاد آن کنترل گردد که در محدوده مورد پذیرش قرار گیرد، چراکه شارژ مجدد سیستم بستگی به میزان قلیاییت آزاد دارد.برای این منظور حجم مشخصی از ماده چربی گیر مخزن برداشته می شود، بعد از اضافه کردن معرف فنل فتالئین به آن با محلول اسید کلریدریک تیتر شده تا تغییر رنگ حاصل گردد، مقدار اسید کلریدریک مصرف شده بر حسب میلی لیتر به عنوان قلیاییت آزاد ثبت می گردد.
چربی گیری های مایع:
نوع دیگری از چربیگیری های قلیایی که مورد استفاده قرار می گیرند چربی گیری های مایع هستند که تا حدی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند و دلیل آن نیز راحتی حمل و نقل برای شارژ در سیستم می باشد، البته قیمت چربیگیهای مایع تا حدی نسبت به چربی گیرهای جامد بالاتر است. این دسته از چربیگیرها نیز قادرند هم به روش غوطه وری هم به روش اسپری مورد استفاده قرار گیرند.
از محلول تشکیل دهنده حمام چربی گیر ایران خودرو و محلول چربی گیری ساخته و از نظر نکات زیر مورد بررسی قرار داده ایم:
-pH
-مواد افزودنی
-شکل ظاهری
در ادامه فعالیت های انجام شده جهت بررسی اثر دما بر سرعت رسوب ذرات جامد فلزی و نیز شکست امولسیون تشکیل شده دو بشر 500 میلی لیتری را در برداشته و در هریک از آن ها مقدار 500 میلی لیتر از محلول حمام را اضافه نمودیم ، سپس یکی از آن ها را به دمای کاربری آن یعنی 60 درجه سانتی گراد رسانده و دیگری در همان دمای آزمایشگاه قرار دادیم و سرعت رسوب دهی را در آن ها مورد بررسی قرار دادیم. پس از گذشت 1 ساعت محلولی که در دمای 60 درجه سانتی گراد قرار داشت سرعت رسوب دهی در آن خیلی بیشتر بود و محلول حاصل زلال تر بود، از طرفی در محلولی که در دمای 60 درجه سانتی گراد قرار داشت فاز آلی خیلی بهتر از محلولی که در دمای اتاق قرار داشت ، جدا شده بود.
جهت بررسی اثر pH در شکست امولسیون تشکیل شده به این ترتیب عمل شده که با توجه به اینکه pH نمونه محلول چربی گیر مصرف شده در حدود 11 می باشد رساندن pH به محدوده خنثی و اسیدی می تواند موجب افزایش اندازه ذرات و شکست امولسیون شود که آزمایشات بر روی نمونه محلول چربی گیر این امر را تایید کردند.بر اساس این داده ها مشاهده می شود که با کاهش pH جداسازی بهتر صورت می گیرد و شرایط بهینه در 6=pH صورت می گیرد.
نتایج و بحث:
-مطالعه کاملی در خصوص روش های جداسازی و شکست امولسیون های روغن-آب انجام شد. در مقالات و پتنت ها و مراجع مختلف روش های گوناگونی جهت شکست امولسیون های روغن-آب مطرح گردیده است که شاکل استفاده از : مخازن ته نشینی –سانتریفوژ-فیلتراسیون-فرایندهای غشایی، به همراه استفاده از دی امولسیفایر، تغییر pH می باشند.
-با توجه به مطالعات انجام شده هدف از بازیافت چربی گیر مصرف شده در سالن رنگ شماره 3 شرکت ایران خودرو جدا سازی فاز جامد معلق و نیز شکست امولسیون تشکیل شده و جداسازی فاز آبی از فاز آلی می باشد، که نتایج حاصل از این تحقیق علاوه بر اینکه می تواند در جهت افزایش زمان مصرف محلول شوینده موثر باشد تاثیر به سزایی را در جهت کاهش بار آلودگی پساب وروردی به سالن های رنگ شرکت ایران خودرو بسط داده شود.
-بر روی محلول چربی گیر مصرفی آزمایشات متعددی صورت گرفته است و اثر پارامترهایی مانند: دما –pH-ماندگاری پساب-نوع و مقدار دی امولیسیفایر مورد بررسی قرار گرفته است.
-افزایش دما به 60 درجه سانتی گراد سبب رسوب سریعتر ذرات جامد فلزی می گردد و نیز جداسازی فاز روغنی از فاز آبی با افزایش دما سریعتر صورت می گیرد و مای 60 درجه سانتی گراد دمای بهینه برای این منظور می باشد.
با کاهش pH به سمت مقدیر اسیدی امولسیون تشکیل شده شکسته می شود که pH بهینه برای برای این منظور 6 می باشد .البته با توجه به اینکه حجم پساب مورد نظر خیلی زیاد است استفاده از روش کاهش pH از نظر اقتصادی در روش های صنعتی مقرون به صرفه نیست.
-ماندگاری پساب بدون استفاده از هر گونه ماده شیمیایی و یا روش فیزیکی خاصی سبب جداسازی مناسب ذرات جامد معلق می گردد.
-سه نوع دی امولسی فایر مصرفی (AlCl3-CaCl2-FeCl3) در غلضتهای 5/0 و 1 گرم در لیتر سبب شکست بهتر امولسیون می شوند که البته در صورتیکه افزودن دی امولسیفایر در دمای 60 درجه باشد اثر آن بر شکست امولسیون تشکیل شده بهتر است.
منبع:
مجله پوشش های سطحی –شماره 25
1-Surface prepration ,ISP TP 101 iranian petroleum standard 2
2-Protection of metal surfaces againt corrosion during transport and stoage.
3-Preparation of steel subtrates befor application of paints and related.
4-Surface preparation and cleaning of metals by waterjetting prior to recoating NACE NO 5,sspc-sp
5-آماده سازی سطوح-علی قنبر زاده
|
