2. Стадії миття деталей машин.

Розглянемо механізм видалення масляної плівки з деталей миючим розчином. Схему дії гарячого миючого розчину на масляну плівку зобра­жено на рис.1. На рис. 1, а показано вихідний стан масляної плів­ки на поверхні деталі.

Рис. 1 Схема дії гарячого миючого зозчину на мяг:ляну плівку: а - вихідний стан ( =180 ); б - = 90°;

в - ≤30°; 1 – деталь; 2- масляна плівка.

Під дією гарячого миючого розчину масляна плівка швидко нагріва­ється і внаслідок розширення і дії сил поверхневого натягу набуває хвилястого вигляду з кутом ≈90°. Далі масляна плівка деформується настільки, що руйнуючись, утворює масляні краплі, які покриваються миючим розчином. У результаті цього сила зчеплення частинок з ме­талом зменшується і вони легко видаляються з поверхні деталей тиском струменя розчину /рис.1, б, в/.

Таким чином, із розглянутої схеми видно, що головною умовою висо­кої якості знежирювання деталей є забезпечення оптимальної температури миючого розчину. За недостатньої температури масляна плівка на деталі не деформується і зберігає свою щільність незважаючи на дію миючого розчину. З підвищенням температури значно знижується в"язкість забруд­нення, підвищується його текучість, і ефективність знежирення поліп­шується.

Миюча дія полягає у видаленні рідких і твердих забруднень із по­верхні і переведенні їх в миючий розчин у вигляді розчинів чи диспер­сій. Миюча дія проявляється в складних процесах взаємодії забруднень, миючих засобів і поверхонь. Основними явищами, що визначають миючу дію, є змочування, емульгування, диспергування, ціноутворення і стабіліза­ція. Вказані явища пов"язані з поверхневим натягом і поверхневою актив­ністю миючих засобів.

Відомо, що уздовж поверхні рідини діють сили натягу, які прагнуть зменшити цю поверхню. Вони одержали назву сил поверхневого натягу. По­верхневий натяг вимірюють роботою, яку потрібно витратити, щоб збіль­шити поверхню рідини на 1 см . Добуток поверхневого натягу на величину поверхні називається вільною поверхневою енергією. Властивість речовин зменшувати вільну поверхневу енергію характеризує поверхневу активність цих речовин. Речовини, що зменшують поверхневий натяг розчину, назива­ються поверхнево-активними /ПАР/.

Змочування полягає в розтіканні краплі рідини, розміщеної на по­верхні твердого тіла.

Поверхні, що змочуються водою, називаються гідрофільними, не змо­чувані водою - гідрофобними. Змочуваність твердого тіла рідиною зале­жить від поверхневого натягу рідини, природи і складу рідини і твердо­го тіла. Наприклад, поверхні, забруднені маслом, добре змочуються вуг­леводневими розчинниками і не змочуються чистою водою. Додавання у во­ду ПАР зменшує поверхневий натяг води і забезпечує змочування забруд­нених маслами поверхонь.

У більшості випадків забруднення складаються із двох фаз - рідкої (масла, смоли) і твердої (асфальтени, карбени, грунтові і пилові частинки тощо). Видалення таких забруднень з поверхні відбувається двома способами: емульгуванням рідкої фази (утворення емульсій) і диспергуванням твердої фази /утворення дисперсій/.

Емульсією називається система незмішуваних рідин, одна з яких розподілена у вигляді дрібних крапель в іншій. Емульсії поділяються ва типи: емульсії прямі - "масло у воді" і емульсії обернені ″вода в маслі". Під маслом тут розуміється будь-яка органічна рідина не розчинна у воді і водних розчинах.

Емульгування рідкої фази забруднень можливе у водних розчи­нах ПАР. Молекули ПАР створюють на поверхні крапель масла міцні адсорбційні шари. Гідрофобна частина

молекули зв"язується з мас­лом, а гідрофільна – орієнтується в бік водного розчину (рис. 2). При цьому відбува­ються гідрофілізація крапель, що перешкоджає їх злиттю (коалосценції). Речовини, в да­ному випадку ПАР, що адсорбуються на поверхні гідрофобних час­тинок, називаються емульгаторами.

Диспергування твердої фази забруднень відбувається завдяки адсорбції поверхнево-активних речовин на частинках забруднень. Малий поверхневий натяг розчину дає йому змогу проникати в найдрібніші тріщини частинок за­бруднення і адсорбуватись по-верхнево-активним речовинам на поверхнях цих частинок. Адсорбовані молекули ПАР створюють розклинюваль­ний тиск на частинки, руйнуючи і подрібнюючи їх. На процеси емульгування і диспергування значно впливає механічна дія розчину, яка сприяє руйнуванню забруднень.