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水基金屬清洗劑的技術開發
作者:    發布于:2015-04-28 15:58:48    文字:【】【】【
摘要:水基金屬清洗劑是一種以表面活性劑為主體并加有其他助劑的合成洗滌劑。使用時以水作為分散劑,配制成具有良好去污能力的多功能膠體溶液。其技術開發不外乎選擇新型的表面活性劑以提高去污能力。研制專用金屬清洗劑;選擇適當助劑以提高產品質量,使洗滌劑具有多功能。
水基金屬清洗劑是一種以表面活性劑為主體并加有其他助劑的合成洗滌劑。使用時以水作為分散劑,配制成具有良好去污能力的多功能膠體溶液。其技術開發不外乎選擇新型的表面活性劑以提高去污能力。研制專用金屬清洗劑;選擇適當助劑以提高產品質量,使洗滌劑具有多功能。

1、表面活性劑

     表面活性劑作為水基金屬清洗劑的主要組分,起含量約占10-80%。據介紹,美國工業表面活性劑約有3%用于配制金屬清洗劑。眾所周知,表面活性劑的分子結構是有親水基團和憎水基團兩部分組成。正是這種結構,才使表面活性劑具有某些特殊的基本性質;如界面吸附,定向排列,膠束等。這些使水的表面張力降低,對油污產生潤濕,滲透,乳化,增溶,分散,洗凈等多種綜合作用。分析整個清洗過程,大致可分為兩步:第一步,表面活性劑對對油污的潤濕,滲透,使油污從金屬表面脫離下來;第二步,利用其乳化,增溶分散能力,進一步把脫離下來的油污穩定的分散在水中。

     目前在金屬清洗劑中應用較多的有非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑,而陽離子表面活性劑和兩性表面活性劑則應用的較少。非離子表面活性劑中又主要用脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基酚聚氧乙烯醚,聚氧乙烯烷基胺,聚氧乙烯烷基醇酰胺等。陰離子表面活性劑應用較多的是羧酸皂,烷基苯磺酸鹽,烷基磺酸鹽,脂肪醇硫酸酯鹽,脂肪醇磷酸酯鹽等。

     在選擇金屬清洗用表面活性劑時,應注意HLB值,濁點,分子結構,以及多種表面活性劑的協同效應,綜合考慮金屬清洗劑脫離和分散污垢的能力,其所用的表面活性劑必須在適宜的HLB范圍內,一般為12-16。

多數非離子表面活性劑具有一定的濁點。作為金屬清洗劑用的表面活性劑,其濁點不宜太低,一般應高于清洗劑的使用溫度,否則在清洗過程中將出現渾濁,降低表面活性作用。但是濁點也不必太高,否則會使HLB升高,使表面活性劑本身的憎水基團過弱,也不利于油污的清洗。

     選擇活性劑時還應考慮其本身包含的憎水基團要與金屬表面的油污具有相似的分子結構。在清洗礦物油污時,如果油污屬于脂肪類,適宜選擇含脂肪族基團的活性劑。此外,表面活性劑的洗滌效果還和它的相對分子量大小有關。相對分子量大的性能較好,小的則潤濕能力就較強。

     非離子和陰離子活性劑的復合使用能產生較好的協同效應,使兩者的許多性能均有所改善。如界面張力和膠束增溶濃度降低,濁點升高使用溫度范圍增寬。其乳化,分散,增溶作用也都會得到相應的增強。

     在水基金屬清洗劑中,表面活性劑的清洗力和防銹力往往是互相矛盾互相抑制的。清洗的目的是使油污脫離金屬表面,并防止在沉積于金屬表面上。而防銹的機理主要是增強吸附作用,在金屬表面形成密集的吸附膜,以隔絕一切腐蝕介質。盡管如此,仍有脂肪酸烷基醇酰胺和聚氧乙烯脂肪胺同時兼有去污和防銹兩個作用,可用于防銹型金屬清洗劑。

2、助劑

     在金屬清洗劑中起助洗作用的各類助劑約占30-80%,主要包括螯合劑,消泡劑,增溶劑,穩定劑等添加劑及其他無機鹽組分。

     螯合劑可分為有機鏊合劑和無機鏊合劑兩大類。無機鏊合劑常用磷酸鹽,例如三聚磷酸鈉,焦磷酸鈉,六偏磷酸鈉,正磷酸鈉,磷酸二氫鈉,磷酸氫二鈉。其中以三聚磷酸鈉應用最為普遍。其對多價金屬離子具有較強的鏊合能力,能使水軟化,防止陰離子表面活性劑與水溶液中的鈣,鎂等多價金屬離子生成不溶物而沉積于金屬表面。對溶液中的微細的無機粒子或脂肪微粒具有懸浮,分散,乳化和增溶作用,煩惱固執污垢再沉積。此外還可以調節溶液的PH值,有利于表面活性劑發揮作用。有機鏊合劑常用的有酒石酸鈉,檸檬酸鈉,氨酸乙三鈉,乙二胺四乙酸鈉,水解聚馬來酸酐等。

      緩蝕劑對清洗油污和積垢以后對金屬表面具有緩蝕防銹作用。例如,鋼鐵件清洗中可添加亞硝酸鈉,磺酸鈉,有機胺類(單乙醇胺,二乙醇胺,三乙醇胺),苯甲酸鈉,油酸三乙醇胺,烷基醇酰胺等作為緩蝕劑;銅件可添加苯并三氮唑及衍生物。鋁件可采用硅酸鈉,硅酸鉀;硅酸鹽是中性水溶液中鋼鐵件廉價的緩蝕劑,其模數在2-4為好。

除了上述鏊合劑和緩蝕劑以外,在金屬清洗劑中還應該加入消泡劑,增熔劑和其他無機鹽助劑。為了改變商品的外觀和質量,可在產品中加入少量的香精,增白劑,熒光劑,房霉劑和色素等。

3、配方技術

    根據金屬加工作業對金屬件清洗的工藝要求,金屬清洗劑的配制應基本滿足以下條件:

1、有良好的潤濕能力和較高的去污性能,對工業污垢有良好的乳化,增溶能力。

2、對金屬材料無腐蝕性,清洗后的金屬工件表面仍保持原有的金屬光澤

3、對金屬材料有一定程度的防銹能力,金屬工件在清洗后,短時間內,無須任何防銹處理。

4、應有較好的工藝,如較低的使用溫度,操作簡便,對人體無害,三廢處理方便,污染小。

4、產品標準化

    符合ZBY43002-1986水基金屬凈洗劑國家標準。

 
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