В современном производственном процессе, в настоящее время, наблюдается тенденция к улучшению качества продукции. Это связано с экономическими, политическими, экологическими факторами. Особенно это важно в машиностроении. Одной из важных стадий производства является окрашивание продукции и от того как будет проведен данный процесс, во многом зависит срок эксплуатации и качество продукции. Его невозможно провести без предварительной подготовки поверхности. Основной причиной некачественной окраски является наличие на поверхности загрязнений, а именно различных пленок: оксидной, маслянистой, жировой и др. Такого рода загрязнения значительно ухудшают адгезию краски к подложке, из-за чего ухудшается внешний вид и эксплуатационные качества. Повторная покраска приводит к увеличению временных, экономических и др. факторов. Самыми распространенным методом подготовки поверхности является обезжиривание. Традиционно его проводят углеводородными или органическими обезжиривателями, которые дешевы, относительно эффективны. Однако, они наносят огромный вред природе и требуют дополнительных финансовых затрат на обеспечение безопасности использования на рабочем месте.

Обезжириватели на водной основе являются безопасной альтернативой органическим. Они очень эффективны, не горючи, не требуют специально оборудованного места, разводятся водой, что делает их экономически выгодными для применения. Компания Arrow производит обезжириватели на водной основе. В Российском ассортименте представлен широкий выбор данных средств, испытания некоторых из них приведены в данной статье. Были выбраны наиболее популярные на рынке обезжириватели: Citrol (Цитрол), ECAD (ЕКАД), Sodaklenz (Содакленз). Внешний вид представлен на рисунке 1.

Citrol (Цитрол) — универсальный обезжириватель, представляющий из себя микроэмульсию сложного состава, в которою входят ПАВы на основе этоксилата спирта, дипентен, диэтаноламид кокосового масла и прочие функциональные добавки. Идеально подходит для удаления масел, СОЖ, углеводородов с различных поверхностей.

Аббревиатура ECAD (ЕКАД) расшифровывается как экологически безопасный очиститель и обезжириватель. Он подходит для удаления масла, СОЖ, углеводородов. Входящие в его состав компоненты имеют экологические сертификаты, подтверждающие их безопасность. Однако, это не уменьшает его свойств. Его можно использовать даже на нефтяных платформах в открытом море.

Sodaklenz (Содакленз) - сверхсильный обезжириватель для удаления жира, масла, грязи и нагара с деталей и оборудования.

Все средства разводятся водой в определенной концентрации, в зависимости от сложности загрязнения. Мы проводили испытания в самых сложных условиях, когда использовалась смазка для канатов и механизмов Arrow Wire Rope&Gear Lube — очень сильная и долговечная. Ее удаление с поверхности традиционными средствами вызывает затруднения. Все средства разбавлялись в концентрации 1:5. Смазка наносилась на металлическую пластину с нанесенным гальваническим покрытием. Пластина с нанесенной смазкой представлена на рисунке 2. Удаление происходило по истечении 30 минут после ее нанесения. За это время смазка успела подсохнуть и создать защитную пленку. В таком виде очистка поверхности очень затруднительна.

Пластины были погружены в раствор обезжиривателей на 15 минут. Температура растворов была +20^оС. Большинство обезжиривателей на водной основе наиболее эффективны при применении горячими. В нашем случае это еще больше усложняет задачу.

Также, не было никакого механического воздействия на пластины. Они были замочены в растворах. Представленные обезжириватели можно использовать в ультразвуковых установках, которые создают кавитацию, используя звуковые волны в жидкости. Кавитационные пузыри, схлопываясь, порождают ударные волны, которые разрушают частицы загрязнений или отделяют их от поверхности. Таким образом, снижается потребность в опасных и вредных для здоровья чистящих веществах во многих промышленных процессах, где требуется очистка как этап производства.

В процессе нахождения пластины в растворе, происходило самопроизвольное отделение частиц смазки от ее общей массы. Это хорошо видно на рисунке 4. Маленькие черные точки в центре — это отделившиеся частицы смазки. Это явление связано с избирательным воздействием на длинные цепи углеводородных соединений, чем и обусловлено удаление органических загрязнений (нефтепродуктов) с промываемой поверхности. Процесс шел во всех растворах и продолжался около 10 минут. За это время отделялись частицы с поверхности смазки. При нанесении менее сильной смазки, около 80% отделится таким способом и останется только протереть остатки. В нашем случае использовалась сильная смазка для канатов, что говорит о высоком качестве Wire Rope&Gear Lube.

Через 10 минут после погружения внешний вид нанесенной смазки приобрел специфичную форму, показанную на рисунке 5. Острые углы обусловлены тем, что частицы смазки поднимались на поверхность жидкости из глубины. По краям пластины наблюдается полное удаление загрязнения. В этих местах был наименьший слой смазки, который удалился без проблем. Такая картина наблюдалась во всех емкостях с обезжиривателями.

Пластины были извлечены из раствора обезжиривателей через 15 минут после погружения. На рис. 6 хорошо видно размягчение и стекание смазки с пластины. Для полного удаления загрязнения проводилось взбалтывание раствора с пластинкой, показанной на рис. 7. Это необходимо проводить, т. к. просто замачиванием не удается добиться нужного эффекта из-за сложности загрязнения. Немного лучший эффект можно было бы получить, используя горячий раствор. В любом случае, сильные загрязнения нужно удалять механическим способом.

После извлечения и промывки, пластины были высушены. Внешний вид представлен на рис. 8. Для проверки качества обезжиривания на обезжиренную поверхность была нанесена капля чистой воды. Подтверждением того, что поверхность хорошо обезжирена являлось растекание капли. Также, поверхность протерли чистой фильтровальной бумагой. Следов жира обнаружено не было. Все три обезжиривателя справились с поставленной задачей. Самым сильным оказался Sodaklenz (Содакленз). Он удалил загрязнение и гальваническое напыление на пластине. Отсюда вывод: его можно использовать только на неокрашенных и металлах без покрытий. На втором месте оказались Citrol (Цитрол) и ECAD (ЕКАД).

Целью данного эксперимента было продемонстрировать эффективность обезжиривателей на водной основе. При этом были выбраны самые сложные условия, такие как: температура воды +20^оС, сверхмощная смазка Arrow Wire Rope&Gear Lube, замачивание. Результаты показали, что обезжириватели Arrow очищают поверхность даже от сильных загрязнений без особых трудозатрат. При этом они не наносят вред природе, как органические растворители и экономически более выгодны.