Изобретение относится к прикладной химии, в частности к смесевым составам, предназначенным для мойки, обезжиривания и очистки металлов от прочносвязанных отложений, образующихся в результате термохимических реакций. Оно может быть использовано для отмывки деталей двигателей, компрессоров, вакуумных насосов, различных аппаратов, в которых протекают термохимические процессы, плазмохимическое разложение веществ.
На поверхности изделий в процессе их эксплуатации остаются различные загрязнения, которые оказывают неблагоприятное воздействие на характеристики изделий, снижают их стойкость против коррозии, прочность и работоспособность. Большое значение отмывка поверхности металла имеет при нанесении на него лакокрасочных и гальванических покрытий. Высокая чистота, в частности, деталей вакуумных насосов является необходимым условием получения высокого вакуума при проведении плазмохимических реакций. В двигателях внутреннего сгорания загрязнения поверхностей приводят к усилению износа деталей, уменьшению сроков их эксплуатации.
Для отмывки загрязнений с поверхности металлов применяют различные составы, которые обычно делят на три группы: органические растворители, водные щелочные растворы и органощелочные эмульсии.
Среди органических растворителей широко применяются углеводородные, например бензин, ацетон, и хлорсодеpжащие растворители, например, трихлорэтилен, хлористый метилен и др. Недостатками растворителей типа бензина являются их пожаро- и взрывоопасность, резкое снижение растворяющей способности при содержании жиров свыше 5 г/л. Минеральные соли этими растворителями не удаляются [1]
Для отмывки изделий в условиях, где применение бензина особенно опасно, применяют негорючие хлорорганические растворители. Однако эти растворители сравнительно дороги, в присутствии воды могут выделять коррозионно-активные примеси, не обеспечивают удаление ряда труднорастворимых прочносвязанных загрязнений.
Использование для удаления таких загрязнений водных щелочных растворов требует нагрева жидкостей и сопряжено с коррозионной опасностью, особенно к цветным металлам.
Известно применение органо-щелочных эмульсий, которые представляют собой эмульсии растворителя в воде, стабилизированные поверхностно-активными веществами (ПАВ). В качестве растворителей используют хлорированные углеводороды, а щелочной добавкой служат водорастворимые органические растворители [2]
Известно средство для отмывки металлов, содержащее хлорированный углеводород, углеводородный растворитель, неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ), сульфенол, этаноламин [3] Это средство позволяет очистить поверхность металла от трудноудаляемых углеродистых отложений и отличается улучшенной регенерируемостью. Однако оно содержит свыше 90% дорогостоящих и летучих хлоросодержащих растворителей, что требует повышенных затрат и его расхода и не обеспечивает достаточно быстрого и полного удаления прочносвязанных с поверхностью металла отложений.
Поэтому целью изобретения является ускорение процесса отмывки металлов, повышение качества отмывки при одновременном уменьшении расхода моющего средства и хлорированных углеводородов.
Поставленная цель достигается тем, что моющий состав наряду с хлорированным углеводородом, углеводородным растворителем, неиногенным ПАВ, сульфоналом, в качестве неиногенного ПАВ содержит смесь оксиэтилированных синтетических жирных спиртов, в качестве этаноламина моноэтаноламин и дополнительно содержит фосфат натрия, силикат натрия и воду, а в качестве углеводородного растворителя состав включает смесь скипидара с уайт-спиритом и/или бензином при следующем соотношении компонентов, мас.
Хлорированный углеводород 10-40
Смесь скипидара с
уайт-спиритом и/или бензином 10-30 Фосфат натрия 0,2-5,0 Моноэтаноламин 0,5-10,0 Силикат натрия 0,1-1,0
Смесь оксиэтилированных
синтетических жирных спиртов 0,05-2 Сульфонол 0,05-2 Вода Остальное
Включение хлорсодержащих растворителей объясняется тем, что они обеспечивают лучшие обезжиривающие свойства, снижают пожароопасность раствора при наличии в нем углеводородных растворителей. Наряду с трихлорэтиленом, хлористым метиленом, может применяться тетрахлорэтилен, который пригоден для обезжиривания всех металлов, включая алюминий, цинк и магний. Применение хлорорганических растворителей в эмульсии уменьшает их расход, обеспечивает лучший контакт с металлом.
Использование в растворе углеводородного горючего снижает потребное количество хлорсодержащего реагента и расширяет диапазон растворяемых эфиров и масел животного, растительного и минерального происхождения. Они повышают качество обезжиривания поверхности.
Фосфаты в растворе улучшают его моющие свойства, способствуют диспергированию солей кальция и магния, могут использоваться, как ортофосфаты, так и метафосфаты, полифосфаты, активность которых в 2-3 раза выше.
Применяемый силикат щелочного металла, например метасиликат натрия, является хорошим диспергатором прочносвязанных загрязнений, образуют на поверхности алюминия и цинка антикоррозионную пленку. При отмывке изделий из меди и ее сплавов дополнительно может быть введен в качестве ингибитора коррозии бензотриазол.
Наличие в моющем растворе в качестве этаноламина, моноэтаноламина в сочетании с ПАВ обеспечивает ускорение отмывки, высокую степень удаления труднорастворимых и прочносвязанных загрязнений, полное омыление жировых отложений и пассивацию металлов, что повышает их коррозионную стойкость, улучшает качество отмывки. Для обеспечения эмульгирующего и смачивающего действия применяется сочетание ионогенного ПАВ (сульфанол) и неионогенного ПАВ (оксиэтилированные синтетические жирные спирты, например синтанол ДС-10), смесь которых действует синергически и способствует уменьшению расходов как ПАВ, так и других активных компонентов моющего состава, позволяет получать стабильную эмульсию органических растворителей в воде.
Вода используется как дисперсионная среда состава, обеспечивает процесс растворения и смыва загрязнений.
Предельные значения концентраций компонентов в составе обоснованы экспериментально. Применение любого из указанных компонентов в концентрации ниже предельного значения не обеспечивает достаточного эффекта отмывки. Увеличение концентрации свыше предельных значений не приводит к улучшению моющих свойств, но удорожает состав.
Готовят состав путем механического перемешивания в части воды фосфата и силиката натрия до полного растворения с последующим добавлением моноэтаноламина, ПАВ, хлорированного углеводорода и углеводородного растворителя. Затем вводят недостающую часть воды и тщательно перемешивают. Перед употреблением состава его также перемешивают.
Разработанный состав оказался пригодным для отмывки широкого класса загрязнений, но особенно весьма эффективным при решении сложной проблемы отмывки вакуумных насосов и их деталей от органических, неорганических отложений, образующихся при разложении веществ и коррозии металла в процессе высокотемпературных и плазмохимических реакций.
Для сопоставления результатов отмывки при использовании состава [3] и предложенного проведены исследования по отмывке узлов вакуумного насоса, используемого при получении глубокого вакуума в условиях плазмохимического процесса, а также по отмывке элементов фильтра грубой очистки модели двигателя внутреннего сгорания.
В первом случае оценивалось время полной отмывки и расход состава. Во втором определяли очищающую способность моющих средств, выдерживая в них элемент фильтра при 20оС 20 и 40 мин с последующими сушкой при 100оС и взвешиванием деталей. Очищающая способность определялась отношением (в) массы удаленных загрязнений за 20 мин к массе удаленных загрязнений за 40 мин.
Результаты исследований приведены в таблице, где указаны количественные значения инградиентов в 1-5 примерах по предложенному составу и в примере 6 по прототипу. Из данных таблицы следует, что время отмывки узлов вакуумных насосов по предложенному составу не превышает 25 мин, в то время как по прототипу оно равно 49 мин, т.е. превышает вдвое. Расход предложенного состава также примерно в два раза меньше, что обусловлено лучшей моющей способностью предложенного состава и меньшей летучестью (снижено содержание хлорсодержащего растворителя).
Очищающая способность, определенная по указанной методике, у предложенного состава не ниже 99,2% в то время как у прототипа 98,1%
Эффективность моющего действия состава подтверждена при отмывке узлов вакуумных насосов, используемых в процессах травления алюминия, кремния, титан-вольфрама.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТ ПРОМЫВОЧНОЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ТОПЛИВНЫХ СИСТЕМ И КАМЕР СГОРАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ | 2000 |
|
RU2213131C2 |
МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ | 2015 |
|
RU2601754C1 |
МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ | 2006 |
|
RU2330064C2 |
СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ И ОБЕЗЖИРИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ | 1992 |
|
RU2027794C1 |
Моющее средство для очистки металлической поверхности | 1975 |
|
SU857254A1 |
СИНТЕТИЧЕСКОЕ МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ СТИРКИ БЕЛЬЯ | 2004 |
|
RU2268293C1 |
МОЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ | 2004 |
|
RU2254366C1 |
ЩЕЛОЧНОЙ МОЮЩИЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛОВ | 2007 |
|
RU2359013C2 |
МОЮЩЕ-ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО | 2011 |
|
RU2448735C1 |
МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ | 2000 |
|
RU2186098C2 |
Использование: в моющих средствах, в частности в составах для отмывки металлов от прочносвязанных загрязнений. Сущность изобретения: в состав входят, мас. %: хлорированный углеводород 10 - 40; смесь скипидара с уайт-спиритом и/или бензином 10 -30; фосфат натрия 0,2 - 5; моноэтаноламин 0,1 - 10; силикат натрия 0,1 - 1; смесь оксиэтилированных синтетических жирных спиртов 0,05 - 2; сульфонол 0,05 - 2 и остальное вода. 1 табл.
СОСТАВ ДЛЯ ОТМЫВКИ МЕТАЛЛОВ ОТ ПРОЧНОСВЯЗАННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ, содержащий хлорированный углеводород, углеводородный растворитель, неионогенное поверхностно-активное вещество, сульфонол и этаноламин, отличающийся тем, что в качестве углеводородного растворителя он содержит смесь скипидара с уайт-спиритом и/или бензином, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества смесь оксиэтилированных синтетических жирных спиртов, в качестве этаноламина моноэтаноламин и дополнительно фосфат натрия, силикат натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.
Хлорированный углеводород 10 40
Смесь скипидара с уайт-спиритом и/или бензином 10 30
Фосфат натри 0,2 5,0
Моноэтаноламин 0,5 10,0
Силикат натрия 0,1 1,0
Смесь оксиэтилированных синтетических жирных спиртов 0,05 2,0
Сульфонол 0,05 2,0
Вода Остальное
Моющее средство для очистки металлической поверхности | 1989 |
|
SU1664829A1 |
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба | 1920 |
|
SU11A1 |
Авторы
Даты
1995-06-09—Публикация
1992-01-15—Подача