范文一：水基型油污清洗剂的配方设计

水基型油污清洗剂的配方设计

杨亚莉

（贵州省轻工业科学研究所，贵州 贵阳 550002）

【摘 要】在各类生产过程中由于多种原因会使生产设备、产品和生产环境中产生多种油污，不及时清除会影响产品质量、增加能耗甚至带来安全隐患。以表面活性剂为主要成分的水基型油污清洗剂因具有清洗效率高、清洗成本低、使用安全方便正在取代传统的有机溶剂法和碱性洗液法而被广泛使用。文章简介了水基型油污清洗剂的配方设计原理和方法。

【关键词】水基；油污；清洗剂；配方；设计 【中图分类号】TQ649.6 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1151(2009)08-0114-03

清除油污常用的方法有物理、化学和生物清洗法。其中一定局限性；另外，经碱性洗液清洗过的物件，需要大冲洗化学清洗法是目前使用得最广泛得一种清洗方法，它是利用量的水才能清洗干净，对水的消耗量较大。故一般用于在一化学药品或其他溶剂与污垢的反应来进行清洗,它通过溶解、定浓度范围内洗涤无明显腐蚀作用的黑色金属和某些非金属乳化、分散、吸附等作用而达到清除垢污的目的，具有清洗材料。 效率高、可清洗设备的死角等优点。 3.水基型表面活性剂清洗法

（一）清除油污常用的化学清洗方法 水基性表面活性剂清洗法，是利用配有表面活性剂的水1.有机溶剂法 溶液以及多种洗涤助剂对油污进行清洗的方法。表面活性剂有机溶剂法是利用油性污垢可溶于有机溶剂的原理来进的水溶液具有润湿、乳化、分散、渗透、剥离、增溶等作用，行清洗的。常用的溶剂有汽油、酒精、甲苯、二甲苯、二氯可使多种油性污垢乳化剥离在清洗液中，达到完全溶解和脱乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷和松节油等。有机溶剂对油脂的除的目的。添加多种助剂既可显著增强洗涤能力，又能降低溶解力强，用少量溶剂即可溶解和清除大量的污垢。清洗操洗涤成本。工业生产中的油垢大都为混合型油污，有机溶剂作简便，如果溶剂选择正确，油性污垢溶解迅速，一般混合及一般的碱性清洗剂对于这类混合型污垢清除效果差，对碱溶剂比单一溶剂洗涤效果好，洗涤的范围更宽。但大多数有液不能起皂化作用的矿物性油垢，水基性表面活性剂清洗液机溶剂易挥发和易燃烧，甚至爆炸。在生产、运输和使用中的清洗效果较好。水基型表面活性剂清洗法是目前化学清洗存在一定的安全隐患；有机溶剂大多存在一定毒性，人体长法中最简便、安全的清洗方法。它不伴有激烈的化学反应，时间接触会使某些功能在一定程度受到损害，尤其是毒性较通常在冷水或温水中进行，具有不挥发，对洗涤物和皮肤无大的卤代烃、甲醇、乙醚等溶剂。且清洗成本较高，不适合腐蚀、洗涤成本低、易于运输和保存等显著优点，尤其适合在工业生产中大范围使用。目前正被其他洗涤法所取代或与在工业洗涤中使用。近些年来正在取代传统的有机溶剂法和其他洗涤法配合使用。 碱性洗液法。正逐渐成为汽油、煤油、柴油等其他有机清洗

2.碱性洗液法 剂的替代产品。

（二）水基油污清洗剂配方的设计原则 碱性是以碱性物质为主的化学清洗方法，因清洗成本低

各种工业设施上的油污千差万别，因此配制不同物件上在很早以前就被广泛使用。碱性洗液主要用于清洗能在碱液

使用清洗剂方法也各异，但以下一些设计原则则是应该共同中起皂化作用的动植物油脂和酸性污垢，通过化学反应，生

遵守的。1.清洗剂能快速有效、针对性的地清除所需洗涤的成皂和盐，溶解和分散于水溶液中。

油性污垢，在水中能快速乳化、分散、溶解。2.清洗剂应对常用的碱性物质有：氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、碳

洗涤物件和环境无毒或低毒，无刺激性气味，不污染环境或酸钾、硅酸钠、硼酸钠等。通常是用它们中的两种或两种以

三废处理方便，符合国家和地方法规。3.清洗所用的原料应上的混和物，有时还添加一定的表面活性剂和有机溶剂等，

便宜易得，立足于国产化，使清洗成本较低。4.操作简便，与碱液协同作用，增加清洗剂对油污的渗透能力，提高清洗

清洗条件温和，对洗涤温度、压力、机械等都无过高要求，效果。常用的表面活性剂有：烷基烯丙基磺酸钠，脂肪酰胺

易被水冲洗干净。5.清洗剂应对清洗物件和清洗人员皮肤无硫酸钠，烷基酚醚聚氧乙烯等。

腐蚀，使用安全。6.液体产品外观透明、不分层、不沉淀、为了降低强碱对金属设备的腐蚀作用，有时可加入缓蚀

均匀，固体产品应易溶于水。 剂，如三乙醇胺等。还可添加适量的水玻璃增加配方的粘度。

（三）配方设计思路 清洗工艺可采用浸泡清洗、刷洗、和擦洗等。

1.表面活性剂的选择 碱性洗液法除油效果好，清洗成本低，过去在较长时间

表面活性剂是水基型油污清洗剂中起决定作用的有效成内一直在多种行业的油污清洗中使用。但碱性洗液对洗涤物

份。对于一般油污的去除，阴离子表面活性剂和非离子表面品和操作人员的皮肤都有较强的腐蚀性，碱性洗液对非皂化

活性剂都有较好的去除能力，特别是在碱性条件下，由于碱性油脂不起作用，不能清除矿物类油脂，清洗油性污垢具有

【收稿日期】2009-05-08

【作者简介】杨亚莉（1955－），女，贵州省轻工业科学研究所工程师，从事洗涤产品开发。

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能分解油脂，阴离子表面活性剂去除油污的能力大大增强。但是阴离子表面活性剂对于矿物性油脂的溶解能力较差，并且泡沫较多，难以冲洗，在工业清洗中只能有限的使用。而非离子表面活性剂具有较高的表面活性，其表面张力、临界胶束浓度都较低，从而导致有很好的润湿、乳化、分散、渗透、抗硬水、对于动植物性油脂和矿物性油脂都具有较好的溶解能力。因其在水中不呈离子状态，所以不受电解质、酸碱的影响，化学温定性好，与其他表面活性剂的相溶性好，在水中和有机溶剂中均有较好的溶解性能。因此，油污清洗剂中表面活性剂的选用应以应非离子表面活性剂为主，并配入少量阴离子表面活性剂作为辅助表面活性剂，使各组份相互配合，协同作用。清洗实践表明，在总活性物相同的条件下，用两种或两种以上活性物配制的洗涤剂可使其活性物组份相得益彰，更能适应清洗混合污垢的需要。在设计配方时，一般很少使用单一的表面活性剂。

表面活性剂本身的HLB值是选择表面活性剂时可参考的一个因素。HLB值是个相对值，是以无亲水性的石蜡的HLB值作为0，水溶性较强的十二烷基硫酸钠的HLB的值为40进行相对比较得出的，因此表面活性剂的HLB值一般在1～40范围以内。HLB值越大，表示通表面活性剂的亲水性越强，亲油性强。反之亦然。在水基型油污清洗剂的配方中，通常选择的HLB在12～16左右的表面活性剂，对油污的溶解力较强而又易溶于水。研究表明，表面活性剂的HLB值在与需要洗涤的油脂的HLB值比较接近时更利于发挥作用，生产上使用的机械油HLB值一般在10～13。复配的表面活性剂的HLB值可按下式计算：

HLB（混）= ∑(HLBi×xi)

式中：HLBi为混合体系中某种表面活性剂的HLB值，xi

为该种表面活性剂在混合体系中的质量分数。

根据我国对洗涤产品中生产标准规定，所使用的表面活性剂的生物降解度应不低与90%。

在油污清洗剂配方中使用最多的非离子表面活性剂主要有两类：一类是烷基酚聚氧乙烯醚类物，它们的商品名称为“TX”和“OP”系列，它们的最大特点是化学稳定性好，即使在高温下遇到酸、碱也不会被破坏。常用的有烷基酚聚氧乙烯（10）醚，（TX-10），辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）它具有良好的润湿、乳化、分散和抗硬水能力，可与各类表面活性剂复配使用。第二类是脂肪醇聚氧乙烯醚类物，它们的商品名称为“平平加”系列。在油污清洗剂中最常用是和AEO-9和AEO-20，它们都具有较强的脱脂和去污能力，其中AEO-20对硬脂酸、矿物油有独特的乳化性能而又易溶于水。其HLB值都在12～16范围内，生物降解性都大于95%，无毒性，与LAS复配后能有效地提高去油污能力。

除此之外，还可选用司盘（Span）系列和吐温（Tween）系列类表面活性剂，以及脂肪酸烷醇酰胺，它们对油脂也具有较好的乳化能力和分散能力。

可选用的阴离子表面活性剂有LAS、AES、SAS和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯等。

根据清洗剂浓度的不同，一般表面活性剂在配方中的含量在5%～30%。

2.清洗助剂

在工业清洗中，只依靠表面活性剂来进行油污的清洗作用是不够的，还需要添加一定的洗涤助剂，利用洗涤助剂与表面活性剂的的协同作用来增进洗涤作用，同时降低洗涤成

本。一个好的配方通常要善于利用好洗涤助剂。常用的清洗助剂有无机碱，、多聚磷酸钠、硅酸盐等。清洗助剂的作用一是使油污清洗剂保持一定的碱性,一般控制清洗剂的pH值在弱碱性范围，根据清洗需要，可调节pH值在8～12范围，易于中和油垢中的的酸性成分，使油污皂化；二是增强分散特性和固体颗粒悬浮稳定性，促进表面活性剂在消耗量较少时，就可达到乳化胶粒生成的临界浓度，从而提高清洗浓度。最重要和有效的清洗助剂是三聚磷酸钠，俗称“五钠”，英文缩写为STPP，它能软化水，对金属离子有很好的络合作用，还能络合污垢中的金属成份，在洗涤中使污垢解体而增强洗涤效果。但由于磷可使江河湖水体富营养化,造成藻类大量繁殖，水域污染，因此磷的用量受到限制，清洗助剂也一直在寻找磷的替代品，但到目前为止，尚未找到从价格、性能等方面可以完全取代磷酸盐的洗涤助剂。因此工业清洗剂目前从既要保证产品质量又要减少对生态环境得负影响考虑，正逐步从低磷向无磷产品过渡。在粉状清洗剂中，清洗助剂的添加量通常在20%～50%范围，液体产品中，加入量一般不高于10%。

3.溶剂

清洗实践表明：在水基型油污清洗剂中添加少量的有机溶剂能明显增强清洗剂对油脂的溶解能力。经常使用的溶剂有醇类、醇醚类及其他溶剂。醇类可添加的一元醇有：乙醇、丁醇、、异丙醇，多元醇有：乙二醇、丙二醇、甘油等。醇醚类溶剂有：乙二醇醚、丙二醇醚等。其他溶剂有松油、四氯化碳、三氯乙烯、二氯乙烷、煤油等。但应注意添加溶剂后会使产品的粘度有所下降，用量一般不要太大。

4.软水剂

工业清洗通常在是在硬水条件下操作，水的硬度对表面活性剂的去除油污的性能影响很大，特别是阴离子表面活性

2+2+

剂遇到Ca、Mg后会形成溶解性较低的盐而降低洗涤效能。

2+

研究表明，要使表面活性剂发挥最佳的洗涤效果，水中Ca离子浓度要降到0.1mol/L(以CaCO3计)。因此，在清洗配方中通常需要加入一些软水剂。选用的软水剂有STPP、焦磷酸钾、EDTA、六偏磷酸钠、柠檬酸钠等，EDTA螯合钙离子的能力是目前软水剂中最强的一种，但因价格昂贵阻碍了其在生产中广泛使用。目前从综合性能和价格来看，STPP还是最好。

5.消泡剂

工业清洗通常要求在低泡或无泡状态下进行，清洗剂配方的设计还要考虑泡沫不应过多。除了在表面活性剂的的选用上要控制阴离子表面活性剂的用量、多使用泡沫较少的非离子表面活性剂外，还可添加一些消泡剂。在工业油污清洗剂配方中常常加入少量的有机溶剂，既可加强对油脂的溶解能力，又可降低洗涤过程中泡沫产生，一举两得。常用而又有代表性的消泡剂有：聚醚2010，聚醚L61、磷酸三丁酯、有机硅、油酸和油酸钠等。需注意的，有些消泡剂能促进油污的清洗，有些则对清洗起负作用，在主配方确定后应加入消泡剂进行油污的洗涤实验，再选择使用。

6.助溶剂

在液体产品中，为了获得均匀、透明的外观，有时也加入一些助溶剂，助溶剂在配方中起到增溶、改善粘度等作用。常用的助溶剂有甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠、尿素等。

7.其他添加剂

为了防止微生物引起清洗剂霉变，液体产品中通常要加入一些防腐剂，如甲醛、卡松等，添加量一般为0.2%。有些清洗产品需要加入一些香精和色素调节外观。

- 115 -

在水基型油污清洗剂中，除了必不可少的表面活性剂以外，配方中的其他成分可根据清洗需要来决定是否添加。在工业清洗剂中，根据洗涤体系的不同，还可添加各种功能的助剂，例如，用于洗涤衣物油污的清洗剂通常要加入抗再沉淀剂、荧光增白剂及漂白剂等；用于洗涤金属的清洗剂常添加一定的缓蚀剂。此外在工业清洗中还常常添加生物酶制剂，使它与有机污垢发生生化反应，促进污垢的分接和脱落，加快污垢的清除。

洗涤剂配方的设计，是在一定的成本范围内进行的，在选用表面活性剂和助剂时，必须兼顾到产品质量和成本。

（四）配方优化方法

当我们选定了配方材料的种类和每种材料的大致的用量后，即可进行不同的配方实验，然后测定各个配方的洗涤效果和外观指标，最终确定配方。采用正交设计法来安排实验，可用较少的实验次数快速找到效果较佳的配方。下面以某种水基型金属油污清洗剂的配方设计为例说明。

1.首先选择和确定配方的主要组份6种（6个因子）： LAS,AES,OP-10，AEO-9、STPP、乙醇。

2.确定配方中六种主要组份的变动量2个（2个水平）。

7

3.根据6个因子和2个水平数目，可选择正交表L8(2)，共安排8次实验。实验安排如表1：

表1 配方实验方案与结果分析

实验 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 N1 N2 R

LAS用量（％） 1（3％） 2（5％） 1 2 1 2 1 2 8.38 8.90 0.52

AES用量（％） 1（2％） 1 2（3％） 2 1 1 2 2 8.70 8.58 0.12

OP-10 用量（％） 1（6%） 2(8%) 2 1 2 1 1 2 8.53 8.75 0.22

AEO-9,用量（％） 2(5%) 2 2 2 1(3%) 1 1 1 8.58 8.70 0.12

STPP用量（％） 1（1.5％) 1 2(2.5.%) 2 2 2 1 1 8.68 8.60 0.08

乙醇用量（％）2(2％) 1（1％）2 1 1 2 1 2 8.68 8.60 0.08

实验 打分 8.4 9．2 8．4 8．8 8．5 8．7 8．2 8．9

分对在该配方中的作用从大到小依次为：LAS> OP-10> AES= AEO-9,>STPP =乙醇

即不同的LAS用量对实验结果影响最大，其次是不同的OP用量，因此，当我们进行进一步优化实验配方时，可对这两种主分的不同用量进一步进行实验。

对实验指标影响得平均值根据评分结果，可知2号样品得分最高，效果最好，即第一阶段实验的最佳基础配方为：LAS：5%；AES：2%；OP-10：8%；AEO-9：5%；STPP：1.5%；乙醇：1%。

6.优化第一阶段实验方案，设计第二阶段的实验方案。分析可知，LAS和OP的不同用量对实验结果影响最大，但由于泡沫原因我们不考虑增加LAS的用量。这时我们可将第一阶段实验中的六种组分中的5个组份的用量固定，只变动OP-10的用量，进行配方的优化实验。OP-10的用量可不受第一阶段实验用量范围的限制，在成本可以承受的范围内OP-10的用量可适量加大来进行优化配方实验。

表2 优化实验方案

实验序号

LAS用量（％）12345

5 5 5 5 5

AES用量（％）2 2 2 2 2

OP-10 用

量（％） 7．0 7.5 8．5 9．0 9．5

AEO-9,用5 5 5 5 5

量（％）

1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

1 1 1 1 1

8．9 9．1 9．4 9．5 9．5

STPP用量（％）

乙醇用（％）

实验 打分

4.对实验结果进行打分。通过测定洗涤剂对所洗金属的洗涤能力及外观指标，对第一阶段中的8个实验配方的结果进行打分，打分结果见上表最后一列数值。

5.对正交实验结果进行分析，找出影响配方效果的主要因素。实验结果统计方法如下：

（1）计算各因子不同的水平 以LAS为例，

N1是LAS的1号水平所对应的打分值的平均值对实验指标影响得平均值 ，N2是LAS的2号水平所对应的打分值的平均值

N1＝(8.4+8.4+8.5+8.2)/4=8.38 N2＝(9.2+8.8+8.7+8.9)/4=8.90

N2> N1说明LAS采用2号水平的实验结果较好，即LAS的用量采用5%效果较好。同样方法可计算出其他因子不同水平的N1和N2，找出该因子较好的用量。

（2）计算各列的级差R

计算方法是用N1、N2中较大值减去较小值。仍以LAS为例，

R＝N1－N2＝8.90－8.38＝0.52

R表示的意义为：R值越大，表示该因素的不同水平对产品质量指标的影响越大，该因素在配方中越重要；反之，表示这个因素越不重要。从R值的大小，可分析出几种主要组

通过优化实验结果打分分析，发现，当OP-10的使用量在配方中增加到8.5%以上时，洗涤效果的增加并不显著，因此确定OP-10的最佳用量为8.5%。优化后确定的主要组分的最佳基础配方如下：LAS：5%；AES：2%；OP-10：8.5%；AEO-9：5%；STPP：1.5%；乙醇：1%。

7.添加配方的辅助原料，确定最加使用配方

除了上面六种主要原料之外，本配方中还需要添加1%的金属缓蚀剂三乙醇胺，防止金属过蚀，软水剂EDTA0.5%，无机增稠剂1.2%，防腐剂0.2%，及少量蓝色的色素，与最佳基础配方混合后得到最佳使用配方。

生产过程中的油污的成份通常都较为复杂，有机器上使用的矿物油，也油烟尘、染料和其他工序带来的污垢。在设计配方时要针对具体的污垢类型添加适当的清洗组分。

一个好的配方要经过反复的实验、对比、测试和调节，达到生产洗涤所需的要求后，方可进行批量生产。

清洗剂的配方是决定一种洗涤产品成败的关键因素，水基型油污清洗剂在我国虽然已使用了在多年，但还远远不能满足众多行业、千变万化的的清洗要求，产品的研发在技术水平上还有较大的提升空间。提高清洗效率、降低清洗成本、降低清洗污染，运用现代新技术是今后水基油污清洗剂开发的必然方向。

【参考文献】

[1] 徐宝财,韩富,周雅文.工业清洗剂配方与工艺[M].北京:化

学工业出版社,2008.1.

[2] 陈金方.精细化学品配方设计原理[M]].北京:化学工业出版

社,2008.10.

[3] 宋小平,王佩华,韩长目.洗涤剂制造技术[M].北京:科学技

术文献出版社,2005.

[4] 廖文胜,阳振乐.宾馆与家用洗涤剂配方设计[M].北京:中国

轻工业出版社,2000.1.

[5] 王静,等.复配表面活性剂对纳米铜粉在润滑油中分散稳定

性研究[J].日用化学工业,2008.8.

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范文二：水基金属除油清洗剂的配方与应用

第 33卷第 4期 山 西 化 工 Vol．33No．4

2013年 8月

SHANXI CHEMICAL INDUSTＲYAug．2013

收稿日期 :2013-06-04作者简介 :贾路航 , 男 , 1985年出生 , 2010年毕业于大连理工大学轻 化工程专业 , 硕士学位 。 研究方向 :精细化学品的合成及在金属表面 清洗中的应用 。

科研与开发

水基金属除油清洗剂的复配与应用

贾路航

(上海喜赫精细化工有限公司 , 上海 201620)

摘要 :通过对几种非离子和阴离子表面活性剂的除油效果比较 , 筛选出了适用于金属除油的表面 活性剂 :壬基酚聚氧乙烯醚 (TX-10) 、 脂肪醇聚氧乙烯醚 (MOA-5) 、 脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐 (FMES ) 、 十二烷基苯磺酸 (LAB ) 。 通过正交实验 , 确定了 4种表面活性剂之间最佳协同增效配比 为 m (TX-10) ? m (MOA-5) ? m (FMES ) ? m (LAB ) =4? 1? 3? 1。 将该配比的除油剂用于金属表面除 油 , 最佳的除油温度为 50? 60? , 除油时间控制在 5min 。 关键词 :金属表面 ; 除油 ; 表面活性剂 ; 协同增效 中图分类号 :O647．2

文献标识码 :A

文章编号 :1004-7050(2013) 04-0004-04

除油是金属零件磷化 、 喷塑 、 电镀和涂漆前的关

键工序 , 除油效果的好坏直接影响后续加工的质 量

[1]

。 金属表面除油的方法有很多种 , 以表面活性

剂为主的乳化法具有对设备无要求 、 减少了有机溶

剂对操作者健康的危害 、 安全环保的特点 , 是目前应 用较为广泛的除油方法

[2]

。

在表面活性剂的除油过程中 , 表面活 性 剂 降

低油 -水界面的表面张力 , 使油污在金属表面的附 着力减弱并脱离金属表面 , 增溶或漂浮于工作液 。 水基除油剂主要是借助多种表面活性剂的乳化与 分散作用来实现去油污的 , 对活性剂的筛选和复

配至关重要 [3]。

因此 , 了解更多的表面活性剂结构 、 理化性能与

除油效果之间的关联 ,

筛选适用于金属表面除油的 表面活性剂种类 ,

并将该几类表面活性剂按适当的 比例复配 , 通过相互间的协同效应 , 提高金属清洗剂

的除油效率和稳定性 , 获得单一表面活性剂所不具 有的独特性质 ,

已经成为金属水基除油剂的主要发 展方向 [4]

。

1

实验部分

1．1

原料与药品

钢片 (304#

不锈钢片 , 无锡市耀佳特钢有限公

司 ); 标准圆帆布片 (HG /T2575-94, 上海纺织工业技

术监督所 ); 齿轮润滑油 (220#

, 中国石化集团 ); 抛 光膏 (重庆渝兰抛光膏有限公司 ) 。

EO /PO嵌段醇醚 L-61、 L-64(工业级 , 99%, 江 苏四新表面活性剂科技公司 ); 异构醇醚 E-1307、 E-1310(工业级 , 99%, 浙江皇马化工有限公司 ); C12-14脂肪醇醚 MOA-3、 MOA-5、 MOA-7、 MOA-9(工业

级 , 99%, 安徽中粮生化集团 ); 辛基酚聚氧乙烯醚 OP-7、 OP-10(工业级 , 99%, 吉林化学总公司 ); 壬基 酚聚氧乙烯醚 TX-10(工业级 , 99%, 吉林化学总公

司 ); 失水山梨醇脂肪酸酯 SPAN-60、 SPAN-80(工业 级 , 99%, 河北邢台蓝天助剂厂 ); 失水山梨醇脂肪 酸酯聚氧乙烯醚 TWEEN-60、 TWEEN-80(工业级 , 99%, 河北邢台蓝天助剂厂 ); 脂肪酸甲酯乙氧基化 物磺酸盐 FMES (工业级 , 70%, 上海喜赫精细化工

有限公司 ); 十二烷基苯磺酸 LAB (工业级 , 98%, 南 京金桐石化公司 ); 乙氧基化脂肪醇聚氧乙烯醚硫

酸钠 AES (工业级 , 70%, 中轻物产化工有限公司 ); 烯基磺酸钠 AOS (工业级 , 99%, 中轻物产化工有限

公司 ); 异辛醇磷酸酯 ＲP-98(工业级 , 98%, 海安桑 达化工 ); 三聚磷酸钠 (工业级 , 99%, 吴江南风精细 化工有限公司 ); 偏硅酸钠 (工业级 , 结晶 5H

2

O , 上 海跃达实业有限公司 ); 纯碱 (工业级 , 99．2%, 中盐 德邦江苏有限公司 ) 。

1．2实验仪器

YK-899电热恒温水浴锅 (温州市云开实验电器 厂 ); PASTEL-UV 多用途快速 COD 值分析仪 (上海 牧晨电子科技有限公司 ); 2152罗氏泡沫仪 (上海隆 拓仪器设备有限公司 ) 。

1．3测试 [5-6]

1．3．1渗透性的测试

参照 AATCC 17-1980, 将待测表面活性剂配成 质量浓度为 5g /L的溶液 , 记录标准帆布片从开始 润湿到完全沉降的时间 。

1．3．2乳化性的测试

将 20mL 待测表面活性剂与 20mL 白矿油放入 100mL 带 塞 量 筒 中 , 振 荡 水 浴 机 中 剧 烈 振 荡 10min 。 静止后 , 观察油 -水相分离至 10mL 所需要 的时间 。

1．3．3分散性的测试

测试将 5%钙皂溶液完全分散为透明 、 无沉淀 溶液且静置 30min 不出现沉淀所需表面活性剂的 量 , 以此时该表面活性剂在溶液中的质量分数表示 待测表面活性剂的分散指数 (LSDP ) 。 该值越低 , 表 明被测物的分散性越好 。

1．3．4泡沫性能的测试

按照 GB /T7462-94, 应用 Ｒoss-Miles 仪测试表 面活性剂的起泡性 。 待测表面活性剂质量分数均为 0．05%, 记录 5min 后的泡沫量 。

1．3．5除油性能测试

1) 试片的材质 :采用 304#钢片作为除油率实验 用试片 , 规格为 10cm ? 10cm , 厚度为 3mm 。 2) 油污的制备 :齿轮润滑油和抛光膏以 1? 1 (质量比 ) 混合 , 并搅拌均匀 。

试片在分析天平上称重为 M (精确至 0．01g ), 将称量过的试片在油污中浸泡 30min , 取出 , 沥干油 污后称量试片的质量为 M 1。 将试片在规定工艺条 件下除油 , 除油后称重记录为 M 2。 除油率 w 计算 公式为式 (1) 。

w =[(M 1－M 2) /(M 1－M )]? 100%(1) 3) 除油工艺 :参照 JB /T4323．2-1999水基金属 清洗剂实验方法 , 表面活性剂 5g /L, 偏硅酸钠 5g /L, 纯碱 10g /L, 三聚磷酸钠 10g /L, 配制 1L 除油工作 液 , 恒温水浴锅保持 50? , 静置除油 3min , 取出钢 片 , 40? 热风吹干水分并称重 。 按照式 (1) 计算除 油率 。

1．3．6化学耗氧量 (COD 值 ) 测试

采用 PASTEL-UV 多用途快速 COD 值分析仪测 试 (密封消解法 ) 。

2结果与讨论

2．1单一表面活性剂的除油性能

为了分析表面活性剂的渗透 、 乳化 、 分散 、 泡沫 等性能对除油效果的影响 , 首先筛选出适合金属除 油的表面活性剂的结构与种类 , 再以单一表面活性 剂作为除油剂 , 在相同的用量和实验条件下进行除 油实验 , 并比较各自的除油效果 , 结果如表 1所示 。 表 1表面活性剂的性能与除油效果

表面活性剂

种类

浊点 /

?

渗透性 /

s

乳化性 /

s

分散指数

(LSDP ) /%

泡沫 /

mm

除油率 /

%

COD 值 / mg ·L －1 L-6135701225．3833139090 L-64461121317．19682111091 E-13076575661．93172398550 E-131080106171．47177438600 MOA-380＞3002235．21632512900 SPAN-80＞95＞3001694．90752713100 TWEEN-60＞45＞3002163．78122206700 TWEEN-80＞55＞3002533．06127236900 JFC 40122065．171812511300 6501－＞3001137．09253176500 LAB －2675．57307913098 SAS －2526．3030067700 AOS －＞3001266．81298118300 AES －＞3001355．052661510500 SDS －＞300517．1331176650 FMES －573172．53952611000ＲP-98－271174．5336115900由表 1可知 , 在非离子表面活性剂中 , 6501和 TWEEN 系列表面活性剂泡沫高 , 乳化 、 分散等除油 性能均很差 ; 嵌段聚醚类 L-61与 L-64、 异辛醇 JFC 、 SPAN 系列泡沫低 , 乳化 、 分散 、 除油等性能非常差 。 在其他几种除油率较高的表面活性剂中 , 除油率排 序为 OP-10＞TX-10＞E-1310＞OP-7＞E-1307＞

MOA-5＞MOA-9＞MOA-7＞MOA-3。 阴离子表面活 性剂的除油性能要差于非离子类型 , 如除油性能最 好的 FMES , 其除油率仅为 26%, 明显低于 OP-10的 除油率 。 在阴离子表面活性剂中 , 阴离子除油率排序 为 FMES ＞AOS ＞LAB ＞SDS ＞ＲP-98＞AES ＞SAS 。 除油用表面活性剂筛选过程中 , 应在保证表面 活性剂除油性能的前提下尽量实现低泡沫特点 。 对 表 1分析可知 , 6501和 TWEEN 系列非离子表面活 性剂 , 无论是泡沫还是除油性能均较差 , 不适合作为 除油剂主体成分 ; 嵌段聚醚类 L-61与 L-64、 异辛醇 JFC 、 SPAN 系列 , 除油性能一般 , 虽然单独使用具有 泡沫低的优点 , 但与其他非低泡类表面活性剂复配 后 , 泡沫并没有明显的减少 , 因此 , 这类产品也不适 用于除油剂的生产 [7]。 综合泡沫 、 渗透 、 分散性能 , 适合用于除油工艺的表面活性剂有 OP-10、 TX-10、 E-1310与 MOA-5。 其 中 , OP-10与 TX-10成 本 适 中 , 除油效果好 , 但存在 COD 值较高且破坏环境的 问题 [8]; E-1310综合性能优异 , 但在非离子表面活 性剂中是成本最高的 ; MOA-5虽然没有最突出的优 势 , 但成本 、 应用性能 、 环保性能比较均衡 [9]。 阴离子表面活性剂 , 虽然除油性能差 , 但没有浊 点限制 , 耐碱性能好 。 特别是阴离子类型产品价格 低廉 。 因此 , 在不减弱除油剂其他应用性能的前提 下 , 使用适当的阴离子类型产品可以降低除油成本 。 由表 1可知 , AES 与 SAS 的除油性能最差 , 不适用 于除 油 剂 ; ＲP-98虽 然 泡 沫 较 低 , 但 除 油 性 能 较 差 [10]; FMES 的除油性能最好 , 且泡沫较低 ; LAB 则 具有最好的渗透性和较低成本 。 综合评价 , FMES 和 LAB 较适合用于金属除油工艺 。

2．2配方优化与确定

在初步筛选出的 4种非离子表面活性剂中 , E-1310的价格太高 , 会导致除油成本大幅上升 , 且 E-1310在冬季凝固为坚硬固体 , 融化料液还需消耗大 量的热能 [11]; OP-10与 TX-10除油效果差不多 , 只 是 OP-10的供应量较少 , 不如 TX-10取材方便 [12]。 因此 , 非 离 子 表 面 活 性 剂 最 终 确 定 为 TX-10与 MOA-5, 阴离子表面活性剂确定为 LAB 与 FMES 。 2．3表面活性复配比例的优化

以 TX-10、 MOA-5、 LAB 和 FMES 为因素 , 采用 正交实验法考察了最佳除油条件 , 各因素 、 水平见表 2, 数据处理与分析见表 3。 除油实验按照 1．3．5进行 。 表 2正交实验表

水平

因素

TX-10(A ) /

g ·L －1

MOA-5(B ) /

g ·L －1

LAB (C ) /

g ·L －1

FMES (D ) / g ·L －1 11．500．250．501．00 21．750．500．751．25 32．000．751．001．50由表 3可知 , 各因素对除油效果影响大小的顺 序为 TX-10＞FMES ＞MOA-5＞LAB , 正交实验的最 佳配 方 为 A3B2C1D3, 即 TX-102．00g /L, MOA-5 0．50g /L, FMES 1．50g /L, LAB 0．50g /L。 此时 , 表 面 活 性 剂 的 质 量 浓 度 为 4．50g /L, 除 油 率 为 45．71%, 高于表 1单一表面活性剂用量为 5g /L的 除油率 , 实现了通过加强表面活性剂之间的优化 、 提 高除油效率的目标 。

表 3正交实验数据处理与分析表

序号 A B C D 除油能力 /% 1111116．77 2122219．12 3133327．35 4212331．01 5223122．12 6231225．99 7313233．59 8321345．71 9332129．96

K

1

63．2481．3788．4768．85

K

2

79．1286．9583．7278．70

K

3

109．2683．3083．06104．07

K

1/3

21．0827．1229．4922．95

K

2/3

26．3728．9827．9026．23

K

3/3

36．4227．7627．6834．69

Ｒ15．341．861．8111．74

2．4温度与时间对除油效果的影响

为了进一步确定除油剂的最佳清洗温度和时 间 , 分别就相同时间下清洗温度与除油效率的关系 和相同温度下清洗时间与除油效率的关系进行了实 验 , 以 2．3确定的最佳表面活性剂的配比作为除油 剂各组分的用量 , 参照 1．3．5除油性能测试方法进 行除油实验 , 结果如表 4和第 7页表 5。

表 4除油温度与除油率的关系

温度 /?

时间

3/min

305070

6/min

305070

9/min

305070

12/min 305070

除油率 /%13．1833．9351．2715．1040．1357．6117．1549．2659．1218．2851．5662．03

表 5除油时间与除油率的关系

时间 /min

温度

20/?

357

40/?

357

60/?

357

80/?357

除油率 /%5．906．316．8818．1021．5522．0545．1649．2750．6151．0973．1775．73

由表 4和表 5可知 , 温度对除油率影响较大 , 温 度越高 , 除油率越高 ; 在相同的除油时间内 , 70? 条 件下除油率明显高于 50? 与 30? 条件下的除油 率 。 时间对除油率影响较小 , 特别是在低温 (30? ) 条件下 , 随除油时间的增加 , 除油率提高不明显 ; 除 油温度提高至 50? 和 70? 后 , 除油率随时间的增 加提高明显 。 最终确定 , 除油时间控制在 5min , 除 油温度选择 50? 60? 的中温即可 。

3结论

本文以非离子和阴离子表面活性剂复配的方法 来确定金属除油剂的配方 , 研究了不同表面活性剂 的浊点 、 泡沫 、 渗透与乳化 、 除油等性能 , 根据各种性 能筛选出适用于金属除油的表面活性剂为 TX-10、 MOA-5、 LAB 与 FMES , 并通过正交实验优化的方法 确定了金属除油剂的最佳配比 m (TX-10) ? m (MOA-5) ? m (FMES ) ? m (LAB ) =4? 1? 3? 1。 以该配比得到 的除油剂 , 4．50g /L用量的除油率超过其他表面活 性剂单独使用 5．00g /L的除油率 。 通过分析温度 、 时间对除油效果的影响 , 确定了最佳的除油时间为 5min , 除油温度为 50? 60? 。

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Composition and application of water-based degreasing agent for metal JIA Lu-hang

(Shanghai Xihe Fine Chemicals Co．, Ltd．, Shanghai 201620, China )

Abstract :Through the comparison of oil removal effect of nonionic and anionic surfactants , we have screened the four best surfactants that fit to metal surface degreasing agent , such as nonylphenol polyoxyethylene (TX-10), fatty alcohol polyoxyethylene ether (MOA-5), fatty acid methyl ester ethoxylates sulfonate (FMES ) and twelve alkyl benzene sulfonic acid (LAB ) ．Theorthogonal test is em-ployed to find out the best ratio of synergies between four kinds of surfactantis m (TX-10) ? m (MOA-5) ? m (FMES ) ? m (LAB ) equal to 4? 1? 3? 1．The degreasing temperature and oil removal time are 50? 60? and 5min , respectively．

Key words :metal surface ; oil removal ; surfactant ; synergistic effect

印 染 助 剂 30卷 pH 检测成出口纺织服装主要技术壁垒

pH 是指面料中残留的酸碱含量 , 一般要求在中 性范围 . 纺织品偏碱性 (pH过高 ), 会对皮肤产生刺激 和腐蚀作用 , 引发皮肤炎症 , 且细菌、 病菌繁殖较快 , 对 人体有害 ; 而酸性过度 (pH过低 ), 服装在储存中容易 损坏 .

为提高服用安全性 , 美国、 日本、 欧盟等国家地区 对纺织品中安全项目均作出了严格的规定 .pH 也被 列为纺织品必检安全项目之一 , 同时 pH 也成为了纺 织品领域主要的技术壁垒之一 .

为规范纺织品生产 , 提高纺织品质量 , 减少我国 纺织品在国际贸易中遭遇的技术壁垒 ,2012年 8月 1日实施的 GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技 术规范》 对纺织品安全项目做出了相应的要求 , 同时 , 2006年 5月 1日正式实施的 SN/T1649-2005《进出口 纺织品安全项目检验规范》 , 对出口纺织品 pH 也作出 了明确的规定 , 其中婴幼儿用品 (A类 ) 及直接接触皮 肤用品 (B类 ) 的 pH 须控制在 4.0~7.5,非直接接触皮肤 用品 (C类 ) 可放宽至 4.0~9.0,超出该范围均判定为不 合格 .

据了解 , 纺织品 pH 不合格 , 生产企业难辞其咎 . 一 些小的印染厂为了降低成本 , 在漂洗工序的时候 , 以 降低洗涤质量来获取利润 . 一般情况下 , 洗好的纺织 品是碱性的 , 为了让其达到人体适合的 pH 程度 , 必须 进行酸碱中和 , 酸碱中和需要漂洗这道工序来完成 . 一些公司为了节约成本省略了最后一道工序 , 或者加 的酸粉不够剂量 , 从而造成纺织品 pH 在检测时出现 超标 .

(中国化工仪器网)

“抱团取暖” 成纺织行业发展新态势

从近日召开的 “ 2013中国纺织服装行业社会责 任年会暨社会责任报告联合发布会” 上获悉 , 抱团取 暖 , 依托集群式发展 , 优化产业链 , 克服原材料价格高 企、 劳动力成本上浮等不利因素 , 已成为近年来我国 纺织行业发展新态势 . 仅浙江省海宁经编产业园区等

7个产业集群的年产值就超过 4000亿元 . 纺织行业以中小企业为主 , 靠中小企业 “单兵作 战” 难以抵挡原材料价格上涨、 劳动力成本居高、 外 部环境趋近等多重考验 . 中国纺织工业联合会副会长 陈树津说 , 以骨干企业为纽带 , 中小企业专业化分工 为依托的产业集群成为行业发展的主要方向 .

从 2002年纺织行业开展产业集群试点至今 , 全 国纺织服装行业已有超过 190个纺织产业集群 , 产能 超过行业总产能的 40%.仅福建省石狮、 广东省东莞 虎门镇、 浙江省海宁经编产业园区等 7个产业集群就 涵盖 4000亿元以上的纺织服装业产值 , 超过 18000家纺织服装企业 , 以及约 70万纺织服装行业员工 . 中国纺织工业联合会副会长高勇说 , 集群和企业 好比草地和树木的关系 . 集群可在研发、 监测、 培训等 方面提供有效服务 , 滋养企业发展 , 反过来说 , 企业灵 活性也使集群更具活力和生命力 .

(新华网)

专 利

专利名称 :一种提高碳纤维强度的方法

专利申请号 :CN201010211440.3公开号 :CN102296461A申请日 :2010.06.25公开日 :2011.12.28

申请人 :中国石油化工股份有限公司

一种提高碳纤维强度的方法 , 采用静电喷涂法将 碳纳米管涂覆于碳纤维表面以弥补其表面结构缺陷 , 包括 :将碳纳米管用分散液配制成喷涂液 , 分散液为 离子液体与水的混合物 , 离子液体取自 1,3-二甲基咪 唑对甲苯磺酸盐、 1-丁基 -3-甲基咪唑对甲苯磺酸 盐、 氯化 1-辛基 -3-甲基咪唑或 5-溴 -2-甲基 -3-硝

范文三：水基金属清洗剂的配方组成综述

摘要：金属清洗是指在通过一定的技术手段将金属表面的污物清除掉，从而，使其达到产品质量的要求[1]。金属原件在生产、运输、储存过程中，不可避免的带上一些污垢，如油污、固体颗粒污垢及氧化皮等。

关键词：金属清洗；水基清洗剂；表面活性剂

背景

金属清洗是指在通过一定的技术手段将金属表面的污物清除掉，从而，使其达到产品质量的要求[1]。金属原件在生产、运输、储存过程中，不可避免的带上一些污垢，如油污、固体颗粒污垢及氧化皮等。清洗是金属机械加工生产过程中的一个重要环节，清洗质量的高低直接影响着金属部件的使用和器件的寿命，特别是一些精密仪器，如电子产品、医疗设备等。合适的清洗剂有利于快速高效地清除掉金属表面的污垢和杂质，从而减少腐蚀，延长其使用寿命。

水基清洗剂的优点是安全、环保、价格便宜，所需要的化学成分容易获得。水基清洗剂的充分利用了水本身就是良好的极性溶剂的特点，再通过表面活性剂的润湿和渗透作用，使污染物在金属表面的附着力削弱，同时，辅助于加热、刷洗、喷洗、振动或超声波等清洗手段使污物更快地脱离工件表面，从而达到去除油污的目的[2,3]。

水基金属清洗剂配方主要由表面活性剂和各种功能性添加物组成。常用的表面活性剂有脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、十二烷基二乙醇酰胺和油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂。配方中的添加物是协同表面活性剂达到清洗效果的必不可少的组分。按用途可分为碱性助洗剂、络合剂、溶剂、缓蚀剂、消泡剂、增溶剂等。

1．表面活性剂

表面活性剂有良好的洗涤和去污能力，是水基金属清洗剂中最主要的组成成份。表面活性剂在水基金属清洗剂中的作用：1）降低表面张力，通过润湿、分散、增溶、乳化等作用，使油污从金属表面脱离。2）改善碱液对油脂表面的润湿，加速反应物之间的接触。表面活性剂的类型有很多种，根据表面活性剂的电离特点，将其分为四大类：阴离子、阳离子、两性和非离子型的表面活性剂[4,5]。表面活性剂按离子型分类如表1所示。

表1?表面活性剂的分类

离子类型

主要特点

应用范围

按亲水基的种类分类

阴离子型表面活性剂

良好的渗透、润湿、分散、呈中性、价格较低。

除磺酸盐外，其他品种不耐酸；

除肥皂外，其他品种有良好的耐硬水性。

用作渗透剂、润湿剂、乳化剂、去污剂等，去污剂用量最大。

羧酸盐? ? R-COONa

硫酸酯盐? ? R-OSO3Na

磺酸盐? ? R-SO3Na

磷酸酯盐? ? R-OPO3Na3

阳离子型表面活性剂

有良好的渗透、去污能力、泡沫高、具有

杀菌能力，对金属有缓蚀作用，价格较贵。

用作杀菌剂、抗静电剂，很少用于去污，多用在化妆品中。

伯胺盐? ? R-NH2·HCl

叔胺盐

季胺盐

两性离子表面活性剂

好的去污、气泡和乳化能力，耐硬水性好、缓蚀等性能、对皮肤刺激小，但价格贵。

用作抗静电剂、柔软剂等，用于化妆品及特殊的去污剂

氨基酸两性离子表面活性剂?R-NHCH2-CH2COOH

甜菜碱型两性离子表面活性剂

非离子型表面活性剂

具有高的表面活性、临界胶束浓度比离子型表面活性剂低、耐酸耐碱、有浊点，价格比阴离子型高。

用作乳化剂、匀染剂、洗涤剂、消泡剂等

聚氧乙烯型非离子表面活性剂?R-O-（CH2CH2O）nH

多元醇型非离子表面活性剂

水基金属清洗剂配方中广泛使用去油性能优异的非离子表面活性剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷醇酰胺及烷基糖苷等。在脂肪醇聚醚系列中，异构醇聚氧乙烯醚是异构醇和环氧乙烷反应生成的非离子型表面活性剂。与典型直链AEO相比，支链化产品则具有许多特殊的优良性能，特别是乳化与净洗方面，表现出优异的效果，支链型AEO有更好的清洁效果，对油脂的乳化效果也较理想，支链的结构使产品具有更高的净洗性能[6]。

金属清洗过程中，过多的泡沫不仅会削弱机械作用、降低清洗效率、造成清洗液的大量损失，而且还会引起设备的损坏。因此，选用低泡型表面活性剂是一条有效的途径。聚醚类表面活性剂以聚氧丙烯基-CH2(CH2CH2O)n为疏水基团、聚氧乙烯基-HO(CH2CH2O)n为亲水基团的嵌段高分子共聚物，这种亲油亲水混合结构在水溶液里更易形成胶束，从而表面张力较大；另外这种亲水亲油基团交错混合排列，空间相互阻碍并形成大量液膜之间的空隙，减弱了液膜的强度，最终所形成的泡沫膜壁更容易破裂，从而，具有低泡特性。常见的类型为EO-PO-EO、PO-EO-PO型嵌段聚醚、EO/PO无规嵌段、脂肪醇EO-PO嵌段共聚物（RO(EO)x(PO)y）等[7]。在净洗领域，特别是针对疏水的固体表面，EO/PO嵌段聚醚改性有机硅表面活性剂可以显著加快对物体表面的润湿速度，增强除油污的效果，减少清洗所用的时间。

非离子表面活性剂在浊点附近能发挥较佳清洗效能，由于清洗剂助剂，特别是盐类产品的加入会进一步降低表面活性剂的实际浊点，可以通过加入阴离子、两性离子表面活性剂和溶剂来提高体系的浊点，以保证清洗剂发挥最佳清洗效果。

阴离子表面活性剂清洗油污的性能弱于非离子表面活性剂，但其没有浊点限制，耐碱性能好，产品价格低廉，可以降低清洗剂的成本，而且可以降低非离子表面活性剂的临界胶束浓度，提高非离子表面活性剂的脱脂率[8]。常用的阴离子表面活性剂主要为直链烷基苯磺酸钠、油酸钠、油酸三乙醇胺、脂肪醇醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸铵、甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸钠等阴离子表面活性剂。

为了提高的清洗剂的清洗能力，通常还使用去污效果较佳的表面活性剂进行复配，利用不同表面活性剂各自的特性，以及它们之间的协同作用，复配后的表面活性剂可以增强对金属污垢的润湿，渗透，乳化，增溶作用。

目前碱性水基清洗剂较常用的表面活性剂有异构醇聚氧乙烯醚、聚醚类以及一些阴离子表面活性剂[9]。几种较常用的表面活性剂的性能指标如表2所示。

表2?几种常用的表面活性剂的性能指标

6501

6503

AEO-9

OP-10

TX-10

AES

LAS

外观

淡黄至琥珀色粘稠液体

微黄色粘稠液体

白色膏状

浅黄色至黄?色油状液体

无色透明液体

白色或浅黄色凝胶状膏体

白色固体

HLB值

12

14

12.5

13-14

13-14.5

35?左右

10.64

pH

8.2

8.4

6.9

6.5

5.0

6.7

5.0

浊点

无

无

75-81℃

60-67℃

60-67℃

无

无

类型

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂

非离子表面活性剂

阴离子表面活性剂

阴离子表面活性剂

2．碱性助剂

水基金属清洗剂使用的碱性助剂，包括化学结构属于碱类的物质和水解显碱性的盐类，常用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠等，通常使用两种或两种以上的混合物，这些物质不仅提供碱性，起清洁污垢的作用，还具有pH缓冲剂、硬水的软化剂、金属腐蚀的抑制剂等作用[10]。不同碱的pH值如表3。

表3?不同碱性物的质量分数与pH值的关系

碱性物质

pH值（按近似值）

0.1%

0.5%

1.0%

5%

10%

碳酸氢钠

8.65

8.52

8.38

8.26

8.10

氢氧化钠

12.34

12.89

13.08

13.51

13.79

碳酸钠

10.7

11.3

11.3

10.7

11.3

硼砂

9.33

9.30

9.31

9.41

9.45

磷酸钠

11.34

11.86

12.06

12.40

12.52

焦磷酸钠

10.17

10.36

10.42

10.47

10.52

三聚磷酸钠

9.83

9.63

9.53

9.14

8.71

磷酸二氢钾

4.92

4.65

4.43

4.32

4.32

磷酸氢二钾

8.96

9.29

9.36

9.37

9.38

碱性助剂中，磷酸盐的性价比高，不仅能起碱性作用，而且能与水中钙、镁离子螯合成在水中稳定分散的螯合物。早期的水基金属清洗剂中磷酸盐被大量使用，但洗涤废水的一部分排放到江河之中后，造成水生植物生长过快，消耗氧过多，使水中好气细菌不能维持生命而使厌氧菌疯长，后者在缺氧条件下分解有机物，并放出硫化氢等有恶臭的气体，使水质腐蚀变臭，因此，目前配方已基本向无磷化发展。

硅酸钠在碱性介质中，对铝、锌、锡等金属有良好的缓蚀效果，而且对污垢具有分散和稳定的作用，可以阻止污垢在表面的再沉积。但其在酸性条件会形成游离硅酸，易在被清洗的表面粘附，形成硅垢。使用过程中，应注意碱对玻璃和金属表面有一定的亲和力，易于形成碱的表面覆盖膜，而且一些金属与碱反应生成的氧化物水溶性差，也会沾污金属表面。

此外，还应考虑不同金属对碱的耐受性。通过表4可以看出：锌、铝、锡等有色金属较易受到碱性水溶液的腐蚀[11]。

表4?金属耐碱性腐蚀pH极限值

金属

锌

铝

锡

黄铜

硅铁

钢铁

pH极限值

10.0

10.0

11.0

11.5

13.0

无限

3．螯合剂

螯合剂分无机和有机两种。无机螯合剂主要是聚磷酸盐类螯合剂，包括：三聚磷酸钠以及焦磷酸钠等，聚磷酸盐的缺点是它们在高温下会发生水解而分解，使螯合能力减弱或丧失，一般说来无机螯合剂对重金属离子特别是铁离子的螯合能力较差。通常只用于对钙、镁离子螯合，所以常作为硬水软化剂。

有机类金属离子螯合剂能与重金属离子起螯合作用的有机化合物很多，如有机磷类、氨基羧酸类、羟基羧酸类、羟氨基羧酸类、羧酸类和聚羧酸类。

（1）有机磷类

有机多元膦酸与无机聚磷酸盐相比有良好的化学稳定性，不易水解，能耐较高温度。对许多金属离子如钙、镁、铜、锌都有优异的螯合能力。目前常用的有机磷类螯合剂有：羟基乙叉二膦酸（HEDP）、聚磷酸酯、乙二胺四亚甲基磷酸（DETMP）、二乙烯三胺五亚甲基膦酸（HTPMP）、三乙烯四胺六亚甲基膦酸（TETHMP）、双（1,6-亚己基）三胺五亚甲基膦酸（BNHMTPMP）、多氨基多醚基四亚甲基膦酸（PAPEMP）、甲叉膦酸酯等。

（2）氨基羧酸类

氨基羧酸用作螯合剂的主要有乙二胺四乙酸（EDTA），次氮基三乙酸（NTA），二亚乙基三胺五乙酸及其盐等[12]。它们对钙、镁离子均有较强的螯合作用。其中NTA和EDTA易与金属离子形成螯合物，而且价格相对便宜。EDTA钠盐分子中含有两个氮原子和四个氧原子可提供形成配位键的电子对与金属离子形成六个配位键，在水中稳定不易解离。特别注意在碱性条件下有些金属离子会形成氢氧化物沉淀析出而不被螯合，例如Fe3+在pH>8的水溶液中会形成Fe(OH)3沉淀而不能用EDTA去螯合Fe3+。

（3）羟基羧酸类

这类羧酸主要是羟基乙酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸和葡萄糖酸等化合物以及它们的钠盐。其中葡萄糖酸钠是一种良好的全能螯合剂，对多种金属离子都有很好的螯合能力，酒石酸钠、柠檬酸钠也能螯合大多数二价和三价金属离子。柠檬酸与铁离子形成的螯合物溶解度低，在水中会形成沉淀，为了增加其溶解度，加入适量铵盐生成柠檬酸单铵与Fe3+、Fe2+离子螯合分别形成溶解度较大的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵，这样就不会在清除铁锈时出现沉淀。

（4）羟氨基羧酸类

这类酸用作螯合剂的典型代表是羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)和二羟乙基甘氨酸(DEG)。?它们在pH=9的弱碱性条件下可螯合铁离子，但对其他离子螯合能力较差，如二羟乙基甘氨酸不能用螯合钙、镁离子，所以一般可用它们去除铁锈垢而不用它们去除碳酸钙等水垢。

（5）羧酸、聚羧酸类

羧酸类螯合剂大多有易于生物降解不污染环境，无毒害的优点。常用的羧酸类螯合剂有丁二酸、丙二酸等。聚羧酸类螯合剂有聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐、富马酸—丙烯磺酸共聚体。它们含有的聚合阴离子都是金属离子的优良螯合剂，因此也被用作阻垢剂。?其中聚丙烯酸及其钠盐是目前应用得最广泛的聚羧酸型阻垢剂。

4．防锈缓蚀剂

水基金属清洗剂中的缓蚀剂是为了保证清洗后金属表面光亮，无腐蚀磨损。缓蚀剂主要通过是在金属表面成膜，阻止金属的被腐蚀[12]，其主要形式有三种：

A、氧化膜型缓蚀剂：在金属表面生成致密氧化膜且附着力极好，从而可以有效的抑制金属的腐蚀。这类缓蚀剂亦有钝化作用，因此又被称为钝化型缓蚀剂。

B、沉淀膜型缓蚀剂：此缓蚀剂本身无缓蚀性，但其能与金属腐蚀产物或共轭阴极反应产物产生沉淀，可覆盖在金属氧化膜破损处，从而起到缓蚀作用。

C、吸附膜型缓蚀剂：可吸附在金属/介质界面上，形成一层致密的吸附膜，能有效的阻挡水分或腐蚀性物质接触金属，从而抑制金属的腐蚀，起到缓蚀作用。

缓蚀剂按其化学组成可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂[13-15]，如表5所示。

表5清洗剂中添加缓蚀剂的种类

组成

缓蚀剂

无机缓蚀剂

硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、磷酸盐、多磷酸盐、钼酸盐、硅酸盐、碳酸盐、硫化物

有机缓蚀剂

胺类、醛类、杂环化合物、炔醇类、季铵盐、有机硫、磷化合物、咪唑啉类、其他

无机缓蚀剂的缓蚀作用一般是与金属发生反应，在金属表面生成钝化膜或生成致密的金属盐的保护膜，可阻止金属腐蚀。常用的无机缓蚀剂有磷酸三钠、亚硝酸钠、五水碳酸钠、重铬酸钠、三聚磷酸钠、磷酸氢二钠、硅酸钠、碳酸铵等。亚硝酸盐及重金属盐（重铬酸盐、铬酸盐、亚砷酸盐等）有毒，已要求禁止使用[16]。有机缓蚀剂是含有O、N、S、P等元素的有机物质，该类缓蚀剂的缓蚀作用是由于有机物质在金属表面发生吸附作用，覆盖金属表面或活性部位，从而阻止了金属的电化学腐蚀。常用的有机缓蚀剂有油酸肌氨酸盐、有机酸、苯并三氮唑、咪唑啉系化合物、苯甲酸铵、乙醇胺、苯乙醇胺、三乙醇胺、尿素、乌洛托品、苯甲酸钠、六次甲基四胺、尿素等，还有上面提到的油酸三乙醇胺皂、石油磺酸盐、椰子油烷基醇酰胺磷酸酯等。

对于不同的清洗物质和清洗介质，所需的防锈缓蚀剂均不同，需要经过大量试验确定。铜合金的防锈剂为苯并三氮唑等，硅酸钠、有机改性磷酸酯对铝及铝合金有优异的防腐蚀作用。长碳链、含疏水基的防锈剂具有更好的防锈性能，长链聚三元羧酸酯对钢材等黑色金属有较好的缓蚀作用，且对有色金属缓蚀有一定的增效作用，具有较好的抑泡性和抗硬水能力，而且对体系的pH有稳定作用。

5．溶剂和增溶剂

溶剂不仅能增溶一部分表活性剂、提高配方的稳定性，同时也能溶解油脂，促进污垢的去除，其用量一般不超过15%[17]。常用的溶剂有乙醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、二丙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二丙二醇甲醚等。增溶剂又称助溶剂，它可以提高清洗剂中各组分在水中的溶解度，特别是提高表面活性剂的溶解度。常用的增溶剂有甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸钠、磷酸酯、异丙苯磺酸钠等[18]。

6．其它助剂

消泡剂：可选择乙醇或其它醇类、乳化硅油、聚醚类等消泡剂。

防霉杀菌剂：可选择异噻唑啉酮、乙内酰脲、连二亚硫酸钠等防霉杀菌剂。

当前，民众的环保意识日益增强，水基清洗剂也朝着更加安全、环保和效率的方向发展，含有对环境有害的化学物质，例如：溶剂型清洗剂和水基含磷清洗剂正逐步淘汰。根据清洗目的，通过各功能组分的协同作用，开发出低温清洗性能优良、费用低、性能稳定、安全、高效、易生物降解的金属清洗剂有重要的现实意义。

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禾川专利展示

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范文四：新型环保水基金属清洗剂配方的研制

新型环保水基金属清洗剂配方的研制

1121王陈建秋 汪刘铎 东 斌

( )11中国海洋大学化学化工学院 山东青岛 266003; 21南京工业大学化学化工学院 江苏南京 210009

摘要 : 通过试验研制了一种新型的水基金属清洗剂 。该清洗剂是由表面活性剂 、助溶剂 、防锈剂 、润滑剂和水为基 本原料组成的透明液体 , 具有稳定 、去污率高 、防腐防锈性强的特点 , 而且无毒 、对人体无害 。特别是在室温下即可达 到 96 %以上的清洗率 。

关键词 : 水溶性 ; 清洗剂 ; 防锈性

中图分类号 : TC15514 + 1 文献标识码 : A 文章编号 : 0254 - 0150 ( 2005 ) 6 - 142 - 2

The Prepara t ion of the New2type Env ironm en ta lly Fr iendly

W a ter2soluble M eta l W a sh ing Agen t 11 21W a n g D uo C h e n J ia n q iuW a n g D o n g L iu B in

( 11Co llege of Chem istry and Chem ica l Enginee ring, O cean U n ive rsity of Ch ina, Q ingdao 266003 , Ch ina;

)21Co llege of Chem istry and Chem ica l Enginee ring, N an jing U n ive rsity of Techno logy, N an jing 210009 , Ch ina

A b stra c t: The fo rm u la of a new2typ e environm en ta lly friend ly water2so lub le m e ta l wa sh ing agen t fo r wash ing m ach ine wa s d iscu ssed, and the agen t p e rfo rm ance was te sted. A s a re su lt, the agen t’s ab ility of ge tting rid of d irt is good; its effec t of wa sh ing is fine; it clean s w ith little foam ing and is safe to u se1The wa sh ing agen t ha s excellen t cap acity of an ti2ru st, e sp ec ially fo r ca rbon stee l.

Keyword s:wate r2so lub le; wa sh ing agen t; an ti2ru st

1 新型环保水基金属清洗剂的配制水基清洗剂是一种以表面活性剂为主要成分加上

111 配方的制定 助剂和其它添加剂配制成的具有净洗能力的制品 。水

11111 表面活性剂的选择 表面活性剂的添加量很少基金属清洗剂由于具有以水代油 、节省能源 、不危害

时即能 大 大 降低 溶 剂 操作者健康 、减少污染 、保护环境 、清洗成本低等特

() () , 近十年来在我国得到迅速发展 。水基金属清洗剂 一般为水 的表面张力 或液 /液界面张力 , 改变 点

可以代替汽油 、煤油等有机溶剂 , 有效地清除金属表 体系界面状态 , 从而产生润湿 或反 润 湿 , 乳化 或 破 面的油污 , 减缓金属的腐蚀速率 , 而且可以很好地防 乳 , 起泡或消泡 , 以及增溶 、净洗 、分散 、可溶化等 [ 3 ] 一系列作用 。 锈 。用于清洗工业污垢的化学制剂 , 一般应满足清

水基清洗剂的主洗成分一般由一种或几种表面活 洗污垢的速度快 , 溶垢彻底 ; 对金属基本无腐蚀 ; 对

性剂复配而成 。表面活性剂的复配不仅可以提高去污 环境无毒或低毒 , 所排放废物符合国家相关法规的要 [ 5 ] 求 ; 清洗条件温和 ; 清洗后表面保持光洁 , 长时间暴 力 ,而且还可根据需要调整泡沫的状态 。 露于空气中不会生锈 ; 不产生影响清洗过程及现场卫 鉴于以上原因 , 本 实验 采 用 多种 表 面 活性 剂 复 [ 8 ] ,以提高金属清洗剂的性能 。实验中所用到的表面 配 生的泡沫和异味等技术要求 。

虽然近年来研制出很多新品种的清洗剂 , 但是与 活性剂主要有 : A EO9、6501、 TX210、平平加 O、十

二烷基苯磺酸钠 、油酸三乙醇 胺 、聚 氧 乙 烯脂 肪 醇 目前清洗行业对金属清洗剂的要求相比还有一定的差 [ 1, 2 ] [ 4, 6 ] 距 , 现有的产品不能完全满足市场的需要 。本文醚 、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等 。 作者研制了一种新型的水基金属清洗剂 , 试验结果表 11112 助剂的选择 助剂的作用在于提高和改善表面明这种清洗剂具有稳定 、去污率高 、防腐防锈性强的 活性剂的综合性

特点 。 能 。在清洗中的作用为 : 与碱土金属及重金属生成可

溶性络合物 , 起到软化水质的作用 ; 促进固体 、半固

体污垢分 散 , 提 高 去 污 能 力 ; 自 动 调 节 清 洗 液 pH 收稿日期 : 2004 - 12 - 24 值 , 保证清洗液在一定的碱性下工作 ; 促进清洗剂胶 作者简介 : 王铎 ( 1970 - ) , 男 , 博士 , 从事有机化学研究 1 束的形成 , 降低临界胶束浓度 , 延长清洗液使用寿命 E2m a il: wangduo@ ouc1edu1cn1

2005年第 6: 新型环保水基金属清洗剂配方的研制王 铎等 143 期

等 。本文主要采用碳酸钠 、羧甲基纤维素钠等弱碱类观察外观 。 [ 7 ] 低温实验 : 经高温实验无变化的试样放入冰箱 , 试剂 。

在冷冻条件下保持 24 h。取出恢复到室温 , 观 察 外 11113 防锈剂的选择 在低浓度下即能阻止或减缓金

观 。 属在环境介质中腐

高温稳定性 : 均匀 , 不分层 。 蚀速率的物质称为防锈剂 。防锈剂又称为阻蚀剂 、阻

低温稳定 性 : 均 匀 , 不 分 层 , 无 结 晶 或 沉 淀 析 化剂和腐蚀抑制剂 。本实验采用的防锈剂有苯甲 酸 [ 3, 8 ] 出 。 钠 、亚硝酸钠 、苯并三氮唑等 。

214 漂洗性能的实验方法 112 配制过程 将所选用的药品分成表面活性剂 、助

( ) 试液在 60 〒2?的恒温水浴中恒温 , 把金属试 剂 、防锈剂

() ( 片 不锈钢 放入浸 5 m in。取出后 , 在烘箱中 40 〒 3 类 , 作为正交复配的 3 个因子 , 按照三因子三水平

) 2?干燥 015 h。在 60 ?的蒸馏水中摆洗 10 s。取出 的方式进行正交复配 , 通过变换每个因子的成分与比

用热风吹干 。采用放大镜下观察的方法检查外观 。 结例进行复配 , 共得到 8 组样品 , 每组 9 个 , 共 72 个

果评定 : 检查试片表面有无清洗剂残留物 。要 样 。弃去其中分层的样品 , 得到 57 个稳定均一 、透 [ 9 ] [ 9 ] 求 : 无可见清洗剂残留物 。 明的样品用于进一步筛选 。

结果及讨论3 2 配方的检验与筛选 # 通过 以 上 的 实 验 , 最 终 得 到 了 YXF22 , YXF23 , 检测 所 用 金 属 主 要 有 : 45 钢 ,GB 710 265 , 50

YXF25 , YXC21 , YXC24 这 2 个系列综合性能比较突 ( ) GB 〓25 mm 〓 3 ,5 mm、1C r18N i9 Ti不锈钢 , mm

出的配方 。具体情况见表 1。 ( ) 3280 284 , 50 mm 〓25 mm 〓 3 ,5 mm。

表 1 研制的几种清洗剂的性能 首先取试验中所配制的清洗剂样品原液 10 mL ,

加入 200 mL 自 来水 , 摇 匀 , 即 配 制 成 1 ?20 的 水 溶 pH 清洗 腐蚀 腐蚀 防锈 泡沫性 ( 1 ?20 ) 率 / % (外观 ) 性 /m g 液 。测出 pH 值 , 然后进行以下指标测试 。

YXF22 151 12 8 9700 0 无泡沫 ()211 清洗率的测定方法 去污力值 泡沫少 YXF23 8 97111 015 0 1 ( ) 1 将准备好的金属试片平放在干净的滤纸上 , 泡沫少 YXF25 96148 018 8 0 0 (将一面均匀地涂上油污 油污为人造油污 , 其组成 泡沫少 YXC21 8 98160 012 0 0 () 质量分数 为 : SW 240 型机油 74 % ; 凡士林 25 % ; 泡沫少 YXC24 96146 014 8 0 0 ) 尘埃 1 % , 其余表面不涂覆 , 油污的量控制在 0125

,0130 g之间 。 ()其中YXC21 配 方 的 各 组 分 的 含 量 质 量 分 数

( ) 2 将金属试片置于本文所配制的清洗剂中浸 为 : 216% AEO9, 315%油酸三乙醇胺 , 413% NaCO, 2 3

) ( 泡 4 m in 60 ?, 摆洗 4 m in。 718%三乙醇胺 , 5% TX210, 411%苯 甲 酸钠 , 其 余 为

( ) () 用热无水乙醇吹用蒸馏水漂洗不超过 5 s, 3 水 ; YXF22 配 方 的 各 组 分 的 含 量 质 量 分 数 为 :

干 , 差量法称重 。 415%平平加 O , 512%油酸三乙醇胺 , 413% NaCO, 2 3

( ) 4 清洗率 =清洗掉的油污重 /油污原重 。 615%三乙醇胺 , 712% 6501, 215%葡萄糖酸钠 , 317% 212 防锈能力的测试方法 把配好的试液放在恒温水苯甲酸钠 , 其余为水 。 本文作者所研制的几种清洗剂

( 浴中 , 恒 温 在 80 〒 与市场流通的国内 #( ) ) 2 ?。金属试片 45钢 在试液中浸 30 s取出 。在 外同类产品相比较 , 具有下列特点 : 40 ?烘箱干燥 15 m in 后 , 放入预先在烘箱中恒温至 ( ) 1 去除油污和顽垢能力强 。据文献报道和试 ( ( ) ) 放验证明 , 市 场 流 通 产 品 的 清 洗 率 为 8416 % ,90 % , 35 〒2 ?、相对湿度 90 〒2 %的湿热器中 ,

置 24 h。实验期满观察外观 。 而 YXC和 YXF均在 96 %以上 。

( ) 评级标准 : 0 级为表面无锈 ,无明显变化 ;2 溶液接近中性 , pH 在 8 左右 。该产品均不

1 级为表面无锈 , 轻微变色或失光 ; 含磷 、铝及强酸碱和易挥发性 有毒 物 质 , 洗涤 范 围

2 级为表面轻锈或不均匀变色 ;广 , 可洗涤各种软硬表面 , 不伤害任何物件 。

3 级为表面大面积锈蚀 。 ( ) 3 采用了最新的环保型合成抗氧化剂 , 产品 213 高低温稳定性的测试方法 对机械零件有很好的防锈作用 , 可长时间保持表面光

高温实 验 : 将 清 洗 剂 倒 入 量 筒 , 加 塞 后 放 入 洁 。

( ( ) ()) 60 〒2 ?恒温水浴中 , 6 h后取出 , 恢复到室温下 , 4 泡沫少 , 渗透力强 , 洗涤 下转第 147 页

2005年第 6: 高温法兰连接系统的安全评定方法陆晓峰等 147 期

【8】中华人民共和国行业标准 1 SH 3403296管法兰用金属环垫 1 的增大受螺栓和法兰强度的限制 , 那么提高连接系统

北京 : 中国石油化工总公司 , 19971 的安全性应主要从改善垫片性能着手 。 【9 】蔡仁良 1 压力容器螺栓法兰连接规范设计新方法 [ J ] 1 5 结束语 压力容器 , 1997 , 14 ( 5 ) : 41 ,481 本文建立的法兰接头安全评定方法是以接头的紧 Ca i R en2liang1The N ew M e thod on Bo lted F langed Connec tion s 密性为基础的 , 只是一种初步的尝试 。由于缺乏法兰 of P re ssu re V e sse l D e sign R ule s [ J ] 1P re ssu re V e sse l 和螺栓材料的高温蠕变数据 , 故没有考虑法兰接头中 ( ) Techno logy, 1997 , 14 5 : 41 ,481 法兰和螺栓的蠕变 ; 安全性等级仅基于国标中不同的 【10】顾伯勤 , 时黎霞 , 陆晓峰 1不锈钢柔性石墨缠绕垫片的高 泄漏率指标和美国 PVRC关于连接接头紧密度等级的 ( ) 温性能研究 [ J ] 1石油机械 , 2000, 28 2: 13,161

Gu Boqin, Sh i L ixia, L u X iaofeng1 Inve stiga tion of H igh 划分而确立 , 没有考虑介质和法兰接头的重要度 ,这

Tempe ra tu re Pe rfo rm ance s of Sp ira l2wound Ga ske ts w ith 在后续的研究中将逐步完善 。 Flexible Grap h ite Fille r [ J ] 1 China Pe tro leum M achine ry, 参考文献 ( ) 2000 , 28 2: 13 ,161 【1 】顾伯勤 1螺栓法兰连接的紧密性研究 [ D ] 1 南京 : 南京 【11】顾伯勤 1 多孔 介质气体 流动模型 在垫片 密 封 中 的 应 用 化工学院 , 19871 [ J ] 1南京化工大学学报 , 1999 , 21 ( 1 ) : 19 ,221 Gu Boq in1R e sea rch on the Tightne ss of Bo lted Flanged Jo in ts Gu Boqin1App lica tion of Mode l of Ga se s F low ing th rough [ D ] 1N anjing In stitute of Chem ica l Techno logy, 19871 Po rou s M edia to Ga ske t Sea ling [ J ] 1Jou rna l of N an jing 【2 】中华人民共和国国家标准 1GB 9129288 钢制管法兰用石棉 ( ) U n ive rsity of Chem ica l Techno logy, 1999, 21 1 : 19 ,221 橡胶垫片技术条件 1北京 : 国家技术监督局 , 19881 【12】陆晓峰 , 顾伯勤 1 基于蠕变的高温法兰连接系统寿命预测 【3 】中华人民共和国行业标准 1SH 3401296 管法兰用石棉橡胶 ( ) 方法 [ J ] 1南京工业大学学报 , 2002, 24 4: 14,171 垫片 1北京 : 中国石油化工总公司 , 19971 L u X iao2feng, Gu Bo2q in1L ife Exp ec ta tion M e thod of F langed 【4 】中华人民共和国国家标准 1GB / T 13404292 管法兰用聚四 Connec tion s B a sed on C reep A na lysis a t E leva ted Tempe ra tu re 氟乙烯包覆垫片 1北京 : 国家技术监督局 , 19921 [ J ] 1Jou rna l of N anjing U n ive rsity of Techno logy, 2002, 24 【5 】中华人民共和国国家标准 1GB 462213 293 缠绕式垫片技术 ( ) 4 : 14 ,171 条件 1北京 : 国家技术监督局 , 19931 ( ) 【13】徐镅 1平面型密封的微观分析 [ J ] 1 阀门 , 1993 1 : 【6 】中华人民共和国国家标准 1GB / T 15601295 管法兰用金属 39 ,421 包覆垫片 1北京 : 国家技术监督局 , 19951 Xu M e i1M ic ro2ana lysis of F la t Face Sea ling [ J ] 1V a lve s, 【7 】中华人民共和国行业标准 1H GJ 70 291 钢制管法兰用柔性 1993 ( 1 ) : 39 ,421 石墨复合垫片 1北京 : 中国化学工业部 , 19911

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范文五：新型常温水基金属清洗剂配方的研制

第

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述论 了 种一 型新清 洗 机 专用常 洗温涤 水基 金 属清洗 剂 的配 方 组 成并 对 清 洗 剂的 性 能 进行 了 侧试

, ,

,

。

果 结表明 该 清洗 剂 去 力 强 清洗污 效 果好清洗 率达 到

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,,

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水键基 清 剂洗

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中

〔 图分 类号

日〕 〕

仪〔科

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甲引

,言

,

成的 具有 洗清金 属 表 面 污 物作 的用洗 涤 液 、

、

、

、

。由于

水基

金 清属 洗剂 具 有 以 水 油 节代 省能 源不 危害 操 作 者 我 国 改自革 开 放 以 来 机 工械 业得 迅到 发 展 金速

属 表 的 清面洗 量也 随 之大 量增 加

,

健康减少 污染 保 护环 境 不 安 燃 全 和清洗 成 本 低 等

一列 优系越 性近 十 年来 在我 得 国 到 速 发迅展 经 自

, , ,

、

、。

金

属 工件 加经后

、 工、、

、

表 面的污 物以 及 加 工残留 物如 各 种 碱 酸盐 灰

尘 、 、、

行研

制 或学 习 外 国同类 品产的 先 进 技 术 生 产出许

多 品 的 种 金 属清 剂

洗

,,

磨。料 抛 光膏 切 液削手 汗以 及 种各油 脂 等 这 些 污 物 ,

但

其 清因洗率 消 性泡防锈 性

及

、,

、有水溶性 的 也

有 非 水溶性 的 不 清若 干 洗 不 但净影 ,

,,

稳

定 性等技 术性 能 指标 不 能 满 足 工 生业 产的 需要生

响

加 工 工 序 的 顺 利 进 行 且 会 引而起并 加 金速 表属面

,

产

成 本也较 高 此因对 型 水 新基 属 金清 洗 的剂研 制

具极其有重要的 义

。意

腐

影 蚀产 响 品 的 工加 质量和 使 用寿命 川 ,

、

、

。

另

外 喷在

,

漆

涂釉 镀电 和涂 搪 上 等精 釉加 工前以 机 械 及 备 设的 修维和 保 养 等都 离 不 开 清洗 工

序

,,

,

。

洗清工艺 的 选

、

洗清剂 的 洗 涤 去污 理

机洗 涤去污是 在 洗涤溶 液 体 系中 在机 械 的力作 下 用 洗涤剂 吸与附在被 洗基 体 硬 表质 或 面各 类纤 维

织

,,

择

和清 洗 工作 质 的好 量 不 仅 坏涉及 能

源 安 及全 环保

等重

大 问 题 而且 直 影 响接 到产 品的性 能 和 质 量 以

,所 ,

清

洗序 工 已成了 现 代 工业 生 产 中 可不缺 少 的 要 环重

。 节〕

表物 面上 的 溶 水性 物 污糖淀 粉 汁 果有机 酸 血

碱,

、

、

、

、

水基金 属 洗 剂 是清 以水 为溶 剂 以 表面 活性 剂为

要主成 分再加 上 泡剂 防消 剂锈 或 其 添 加它剂配 制 而

,、

液

蛋 白质 及 无机 盐等 和 非水 性溶 污 物动 植 物 油脂

、

、

、

、

脂

醇 肪 矿物 油 及 其 氧化 物 烟 粉 灰 金尘属 氧化

物

、

、

田收 日稿 期

〕

一

一作

陈建【 简者 介〕秋

一

,

江 苏男南 京人 中国 洋 大海学化学 专 业 在读科 本

,

,生

。

陈建秋

等

新 型 常 温 基 水 属 金清 剂 配洗方 的制

研

、

,

在 等 界其 上 发 面生一 系 列复 杂 物的 理化 学变 化 而 完 。

种几 见 常 面 活 表性 剂 性的 能 及复 配

一 优种 质 水基 金的 清属 洗剂 必须 有具 良 的好综 合性 能 其清 能洗力 防 险赞 消泡性和 稳 定 性是 评价该

,,、

、

的成

、

清 洗

剂 对 溶 性水和 油 性溶污 具垢有 好 良 溶

的,

、解乳化 能 力 对不 溶 性 体 固 污垢 具有良好 的润 湿分

散 胶溶作用 洗清 剂在水 溶液 中通 过 相 似 溶 相原理 以 及 卷缩 增 溶 乳化 粘附等 作 机 用理 使得被 洗 基体

、

。

,

、

,洗清剂 质品的 四项重 要技 术 指标,

。

在

锈 性防 泡消

。

性

、液与固污 垢 间 润的湿 大 角减 小 铺大展 系 数 增大 从而 ,

,

稳定性和达 到 使 要 求 后 用 洗清能 这 力项指 标 就 是

评使 垢 迅 速 污脱 被离洗 基体表 面悬 浮 清洗于 液 通中过 漂洗 而除 完去成 清 洗过程 引

, ,,

价 该 清,洗 品质剂 好坏 的 决定性 指

标

而 。洗 清 力能 又

是、

。

由清

剂 配 洗 方中 的表 面 性 剂 活 的 种 数 量 及类复 配 等

来

决定 的表

表列

出 几种 见 常 面 表活 性 剂的性 能

性

,

。

几

种 见常 面表 活性 剂 及能性比

较

商品 名称

别名

外观

能 、、

十

二 烷基 苯 磺 酸

钠微

色黄液

体水

溶 性 较 好的 阴 离 表 子面活 性 剂在 硬 水 中有 良好 润的湿 化乳

分

泡散 沫去 污 能力

、

。

生物 降解 性 好 对人 体 激刺

小,

。

脂 肪 醇聚 乙氧 烯

醚

《

〕

浅黄液 体

溶于 水 有具良好 的 润 湿乳 化 散分 发 泡和 乳 化力

,

、

、

、。

较 高有 的

脂性去能 和低水降的表 面 力张 及硬耐 水性 能

。

肪脂 醇聚 氧 乙

烯

醚

一

巧

一乳白膏状 物

溶

于 水 具有 良好 的润湿 化乳 分

散 发 泡 和 乳化力

性 能脂和 降 水低的 表 面 张力及 耐 硬 水 性

能

。,

、

、

、

。

有

高 的较

去 平加平

肪 酸 脂醇烷胺酞

尼尔纳

唬 拍色 稠 液粘

易溶

于 水 具 有 好发 泡 良 和稳 定性 渗 力透去 污 较 强 有 很力 的

,

好

,

、

,

增稠

作用 抗 硬 水对肤 皮 激 小刺有 防 锈作用

,

,

,

。

烷

酚基聚氧 乙 烯

醚

气

以

淡毛 黄 粘

很 液好的润 湿 化 分乳 散去污 和 抗静电 能 力 硬抗水 性 能 好 可与各 类 面 活表性剂混 用

,、

、、

,

,。

油 酸

三 醇乙

聚胺 氧乙 烯 聚丙氧 烯

醚

拍玻 粘液

醚

聚

化乳胜 能 能 好同时 防矿 油及动 植 油物低泡 型 表

面 活性剂

。

淡黄 粘 淡 黄粘液液

白 色 末

,粉

聚 氧

乙烯脂肪 醇 醚

渗

透剂 易溶 于 水

不 于溶 醇乙 乙

,

醚梭 基甲 维 素 纤

纳

、

。

是

一 种良好 有机 助 剂

的

。采

用 一单 种 表 类面活 性 剂 的 洗清剂 清其洗 能 力

和 消 泡 性能往 往 不并 理 想 而 用 采 种两或 两 种 以 表上,

实

验方法 为 了

降 生 产 低 本成 研制 需所的化 学 品 药 全部采

,

面 活性 剂

进 复行配 不 仅 可以提 高去 除 油 污的 能 而

力

,,

且 复 配后 的

消泡 性 能好易 于漂 洗 ,

。

本 文 绍介的

水,,

用 工 业 纯 级试剂

。

金基 属清 洗剂配 方中 用 到所的 面表活 性 剂就 是从 表选 取几 种中表 面 性活 剂 复 经配 实验对 比 优选出 来

的有 机 醚类 化合 物 作 复 为 合表 活面性

。

剂洗 剂 清配 方通 过大 量 对的 实比验 优选 各出 项技术 标指都

良

,

好水基 的金 属 洗清剂 配 方 见 表 ,

。下转第

页

第

刃创

卷 第 年期 月

表

面

技

术仪

?

巧

,

笋

,

,

,

,

一

用

循 环伏 安法 在 性 溶碱 液中制 备 了 黑 黄 聚 色苯 胺

内门 」

, 气

泣止

幻。

,比

月

,一

膜

。

层膜 成 形有 明显 的 程

过。。

。

膜 层

与镁 合金基 结合体、

一

朋

,,

巧

,

《

一

《

碎较

好

解 这决了 镁 合 金 表处面理 中时要 求 同导 电性

和

巨‘｝

习 『 气,

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滋

,

,

耐, 蚀性 的 题问

穆绍 林阐 晴 锦 爱光 电张 学

化,

,

,

,

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飞

一

,参

,

考

文

献

一哪

,,

川

,

接上第

页

℃

稳 定 性 稳 定为均匀 不 分 层无 晶或沉 淀 析 结出

,

、

、

。

表 分组

新 型 常

温 洗 水 涤基金属 清洗 剂 配 碳方酸

钠油酸

乙三 醇

胺该

产 品经 大 型 动某 力机 械 厂 进行实 际 生产 用试得

满到意 工 的 业化 际实应 用 效

果

。,

与 国 内类同产 品相

,

亚酸硝钠 乙 醇 三胺

水

比

本 产

品具 如有下 特点,

质量

能 够 在

常温条 件 下 进行 洗 涤操 作去 油 污和?

分

数

吕

余

量

顽垢 能力

强

。

根

据有 关文 献 介绍目 市前场 上 同类产

,

品 清 洗的 率 为生工 产艺 程过

一

,

而本产

品 的洗清率 却为

将先 合 复 表面 活 性 剂和

三乙 醇 按表胺

,

与油

酸三 乙 胺醇

,,

防

蚀锈 性 好

,

。

本 品不 产磷含和 强 酸 碱及

,

易

列 配所 方的 剂量 进 行 混 合在常 温

℃ 却冷 后得 到溶 工

液

挥有发毒物 质不 害任何 伤 物 件毒 护 肤无其 是 钢碳 有具 好很的 防锈 用

作,

,。

对金尤

下属充 搅分 并 拌同时 加 热到

待用

泡沫少 渗透力

强用适于 洗清机进 行喷

再淋 碳 酸将 钠 亚 硝和 酸钠 按表

,所列

配 方 待的

洗

涤 省 水 省 时 和省

,

电、

。剂

量人加水中 在 常温 下 分充搅 拌 得 后澄清 溶 液

生用 产工 简艺 不 单需要 特 的殊 生 产设 备 投

,

资,费 用少 生产 本成低 将溶

液

,。

加

溶液

人

中,充 搅 拌 分 同并时

, ,

热加

,

至

℃ 却冷至 室 温 得本即产 品

,

。

清洗 金 属在

制

,

参

,,

考

文

献

北 」京新

,品时 在 上 述 清洗 剂 加 中

,

人 体倍积 的水 搅 后 匀得。

金属 清 洗液 在 温常 下 可就 进 行金属 表 面 的 洗清工 序

勺‘

,厂

,伍 崇

明 王 和永 王兰 光金 水剂 属清 洗术

技 代 时出版 社

,

,

一实验果结 工 厂 及工业 化 试用评 价

厂

几 门

内李

伟年 张建 琴 水 金 属基清 洗剂 仁〕 用 学 化 科 品 旧

学,

一

吴廷 禄 金 属 表面 油 污水 剂 洗 技清 术及发 展 〔 面 技 〕表术 ,

,

按

照,

所述 的 清洗 剂配 方

。

和 所述 的 产生工

一

艺过程 产 生来 出 的 型 清洗新 专机用 常 温 水基金 清属洗齐

是 一 淡种色 黄的透 明液

唐体琼 道 于德玉 系 列 水 基 金 属净洗 研剂

究,, ,

〕 四 川

笔者化 实验在室 条件

亡 ‘下

」 刁飞

对 该清 洗剂的 各项 主要 技术性 能指标 进 行 了 全 检 测面其 检 结 果 测如下

,

工 ,徐德 曾林福 礼多 功 金 能 属 面 活表性 的剂 研制 〕 面【表

一

,,

值,

,

洗清 为

,率 ,

,

这

活性

剂 工 业

,

,

巧

一

是目 前国 内 常 用 金 属 清洗 很 剂 达难 到的 防 锈 性能 达级 低 泡 易操 作 洗性 漂能好 未 见洗 涤 残 留 物 高温

士晓

要求〔 及

工 领 业域 中的 清 洗方 及 法 其 清洗对剂 的

, ,

一℃

稳

性定 为定稳均 匀 不分 低 层温

、

、

,

一士

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