ТЕХНИЧЕСКОЕ МОЮЩЕ-ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2003 года по МПК C11D3/48 C11D1/72 C11D3/04 

Изобретение относится к области защиты от коррозии и обеззараживания. Может быть применено в машиностроительной промышленности, а именно при использовании для механической обработки металлов водосмешиваемых смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

Одним из путей решения проблемы рационального использования СОТС на металлообрабатывающих предприятиях является регулярная мойка и дезинфекция систем приготовления, подачи и циркуляции рабочих эмульсий и растворов от загрязнений, представляющих собой: смеси маслянистых образований с металлической пылью и микроорганизмами, пленки различного происхождения, возникающие в процессе эксплуатации СОТС.

Для исключения всех вышеперечисленных факторов на металлообрабатывающих предприятиях для мойки, дезинфекции и обезжиривания поверхности оборудования применяют технические моющие средства (ТМС).

Из литературы (Моюще-дезинфицирующие средства для металлообработки, - Румянцева Т.А., Процишин В.Т., Чугай Г.Н., Сучкова Р.В. - К., 1989, - вып.3, 53с. ; Бедрик Б.Г., Чулков П.В., Калашников С.И., - Растворители и составы для очистки машин и механизмов: Справ. изд. - М.: Химия, 1989, 175 с.; Пожаробезопасные технические моющие средства: Каталог. - М.: Машиностроение, 1983, 31 с.) известно, что для промывки оборудования часто используют такие ТМС общего назначения, как Лабомид, МС, МЛ, Вимол, Триас, Мойтар, представляющие собой смеси щелочных неорганических веществ: кальцинированной соды, силиката натрия, смеси солей фосфорной кислоты с небольшим количеством поверхностно-активных веществ (ПАВ) и др. На ряде машиностроительных предприятий их применяют в виде водных растворов для промывки циркуляционных систем СОТС в смеси с известными бактерицидными присадками (гексахлорофен, формалин, фурацилин, АЗИН, ВАЗИН и др.). В основе указанных и предлагаемого технического средства лежат доступные, традиционные реагенты. В качестве ПАВ, добавляемого к техническим моющим средствам, наиболее широкое распространение получил синтанол - смесь полиэтиленгликолевых эфиров синтетических первичных высших жирных спиртов фракции C₁₆-С₂₀.

Основными недостатками указанных технических моющих средств является их способность:
- образовывать солевые налеты на оборудовании;
- вызывать нарушения стабильности рабочих эмульсий, применяемых в станках;
- растворять смазки направляющих станков;
- слеживаться.

При использовании указанных технических средств в виде 1,0-2,0 (% мас.) водных растворов они вызывают коррозионное поражение металлической поверхности (Моюще-дезинфицирующие средства для металлообработки, - Румянцева Т.А., Процишин В.Т., Чугай Г.П., Сучкова Р.В. - К., 1989, - вып.3, 53с.; Бедрик Б. Г., Чулков П.В., Калашников С.И., - Растворители и составы для очистки машин и механизмов: Справ. изд. - М.: Химия, 1989, 175 с.; Пожаробезопасные технические моющие средства: Каталог. - М.: Машиностроение, 1983, 31с.), что накладывает ограничение на их применение в процессах очистки ряда деталей и изделий в радиоэлектронной, приборостроительной, оптической, медицинской, авиационной и других отраслях промышленности. Кроме того, указанные средства малорастворимы в воде и имеют невысокие моющие свойства при низкой температуре. У них отсутствуют дезинфицирующие свойства и поэтому их необходимо использовать с добавлением бактерицида.

Наиболее близким (прототипом) к предлагаемому средству является техническое моющее средство (Пожаробезопасные технические моющие средства: Каталог. - М.: Машиностроение, 1983, с. 13), в состав которого входят, мас.%:
Синтанол (неионогенное ПАВ) - 6
Триполифосфат натрия - 25
Силикат натрия - 6,5
Кальцинированная сода - 34:37
Вода - Остальное
Прототип обладает всеми вышеуказанными недостатками, присущими техническим-моющим средствам такого класса. Кроме того, содержащаяся в составе средства вода накладывает дополнительные сложности при его транспортировке и хранении при минусовой температуре.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение ассортимента технических моюще-дезинфицирующих средств (ТМДС), предназначенных для очистки загрязненных поверхностей из металла, пластика, стекла, керамики, с улучшенными эксплуатационными, антикоррозионными и бактерицидными свойствами.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что в начале синтезируют бактерицидно-антикоррозионную добавку (БАД), представляющую собой нейтрализованный каустической содой хлористый N-метиленфосфониевый карбамид. Затем методом смешения приготавливают техническое моюще-дезинфицирующее средство, состоящее из, мас.%:
1. Синтанола - 32-36
2. Кальцинированной соды - 10-12
3. Триполифосфата натрия - 20-24
4. Силиката натрия - 10-12
5. Бактерицидно-антикоррозионной добавки, представляющей собой нейтрализованный каустической содой хлористый N-метиленфосфониевый карбамид - Остальное
Более подробно способ получения бактерицидно-антикоррозионной добавки и технического моюще-дезинфицирующего средства, определение функциональных свойств последнего представлены на следующих примерах.

Пример 1. Синтез бактерицидно-антикоррозионной добавки.

В реакционную колбу с мешалкой и обратным холодильником загружают 25 мл 70% (мас.) раствора карбамида, нагревают его до 50^oС и добавляют 36 мл треххлористого фосфора. Смесь выдерживают в течение 15 минут, нейтрализуют каустической содой до рН 5. Затем вводят 40 мл 37% (мас.) формалина, выдерживают 30 мин при 40-45^oС. После этого продуктовую смесь выгружают, добавляют 150 мл 15% (мас.) раствора каустической соды. Выпавший хлопьевидный осадок фильтруют под вакуумом и сушат при комнатной температуре до постоянного веса. В итоге получают 50 г продукта, представляющего собой кристаллический порошок от слабоокрашенного до белого цвета, хорошо растворимый воде, нерастворимый в спиртах и углеводородах.

Пример 2. Получение технического моющего-дезинфицирующего средства (ТМДС).

Предлагаемое средство производят методом механического смешения входящих в его состав исходных компонентов, которые загружают в смеситель и перемешивают с использованием мешалки.. Последовательность загрузки компонентов в реактор определяется свойствами и взаиморастворимостью компонентов и является следующей: вначале в реактор помещали расчетное количество кальцинированной соды, затем триполифосфат натрия, затем силикат натрия, затем бактерицидно-антикоррозионную добавку и в последнюю очередь добавляли синтанол.

Партия ТМДС, имеющая следующий состав, мас.%:
1. Синтанол - 36
2. Кальцинированная сода - 10
3. Триполифосфат натрия - 24
4. Силикат натрия - 12
5. Бактерицидно-антикоррозионная добавка - Остальное
была испытана в качестве моюще-дезинфицирующего средства.

Пример 3. Определение моющей способности ТМДС по методике (Бедрик Б.Г., Чулков П. В. , Калашников С.И.,- Растворители и составы для очистки машин и механизмов: Справ. изд. - М.: Химия, 1989, 175 с.).

Предлагаемое ТМДС растворяли в воде с целью получения моющего раствора, используемого в дальнейшем для определения функциональных свойств. Испытываемая концентрация водного раствора ТМДС являлась достаточной и оптимальной для проявления своих рабочих свойств.

На металлическую пластинку с подготовленной поверхностью равномерным слоем наносили 0,1-0,2 г модельного загрязнения (МЗ), представляющего собой пастообразную смесь нефтешлама, масла и отработанной водной эмульсии, применяемой в металлообработке.

Пластинку промывали в испытываемом водном растворе ТМДС в течение 2 часов при перемешивании и начальной температуре моющего раствора 70^oС. По окончании испытания пластинку извлекали из моющего раствора, затем сушили на воздухе, взвешивали. Моющая способность (в % мас.) определяли по разности масс пластинки до и после испытания.

В результате испытаний было выяснено, что моющая способность образца предлагаемого ТМДС составила не менее 70 мас.% по сравнению с 50-60% у таких технических моющих средств, как Вимол, Мойтар, Лабомид, 67% - у МС-6, МС-8.

Пример 4. Определение антикоррозионных свойств ТМДС по методике, изложенной в (Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник /Под общей ред. С.Г.Энтелиса, Э.М.Берлинера.-2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995, 496 с.; Дубровский Ю.С., Румянцева Т. А., Чугай Г.Н., - Эксплуатационные свойства водосмешиваемых смазочно-охлаждающих технологических средств. - К.: УкрНИИНТИ Госплана УССР, 1991, вып.2, 64 с.) определяли следующим образом.

На бумажный фильтр, помещенный в чашку Петри, с помощью шпателя равномерно наносили 2 г чугунной стружки. В мерную пипетку отбирали 2 мл испытуемого раствора ТМДС и равномерно смачивали стружку на фильтре. Чашку Петри закрывали крышкой и выдерживали 2 часа при комнатной температуре, исключая попадание прямых солнечных лучей. Затем фильтр вынимали из чашки Петри, удаляли стружку, а фильтр просушивали при комнатной температуре. После этого по характеру и количеству пятен на фильтре или по их отсутствию оценивали балл коррозии. Испытания проводили параллельно в двух чашках Петри. В результате проведенных испытаний было выяснено, что образец предлагаемого ТМДС выдерживает испытание на коррозию - 0 баллов, что соответствует отсутствию коррозии. Прототип не выдерживает испытания на коррозию.

Пример 5. Определение бактерицидных свойств образцов ТМДС, содержащих и не содержащих бактерицидно-антикоррозионную добавку, осуществляли по методике (Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник /Под общей ред. С.Г. Энтелиса, Э.М.Берлинера.-2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1995, 496 с.).

Для испытаний использовали зараженную, не пригодную к эксплуатации водную смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), имеющую IV балл биопоражения.

Первый образец (холостой) представляет собой 9 см³ указанной СОЖ.

Второй образец - 9 см³ указанной СОЖ с добавлением оптимального количества для проявления функциональных свойств ТМДС следующего состава, мас.%:
1. Синтанол - 36
2. Кальцинированная сода - 10
3. Триполифосфат натрия - 24
4. Силикат натрия - 12
5. Бактерицидно-антикоррозионная добавка - Остальное
Третий образец - 9 см³ указанной СОЖ с добавлением такого же количества ТМДС следующего состава, мас.%:
1. Кальцинированная сода - 10
2. Триполифосфат натрия - 24
3. Силикат натрия - 12
4. Синтанол - Остальное
Затем в каждый образец добавляли по 1,0 мл индикатора - 0,5% (мас.) водного раствора 2,3,5 - трифенилтетразолия хлористого (ТТХ). Образцы выдерживали в термостате при (30±5)^oС в течение времени, необходимого для появления характерной окраски в испытуемых СОЖ (1-5 суток). Оценивали визуально наличие и интенсивность окраски образцов и определяли балл микробиологического поражения последних.

В результате испытаний было выяснено, что по истечении испытательного срока образец с предлагаемым составом имел балл биопоражаемости 0.

Образец 3, не содержащий в своем составе бактерицидно-антикоррозионную присадку, имел балл биопоражаемости II-III по V-балльной шкале (от 0 до IV).

Таким образом, показано, что созданное техническое моюще-дезинфицирующее средство позволяет расширить ассортимент технических моющих средств и обладает выраженными моющими, антикоррозионными и бактерицидными свойствами. Его использование в промышленных масштабах позволит лимитировать указанные выше недостатки, сопряженные с применением технического моющего средства, полученного по прототипу, а именно:
- уменьшить коррозионное воздействие на металлические поверхности,
- сократить биопоражение смазочно-охлаждающих жидкостей.

Изобретение относится к области защиты от коррозии и обеззараживания и может быть использовано в машиностроительной промышленности для механической обработки металлов водосмешиваемыми смазочно-охлаждающими технологическими средствами (СОТС). Техническое моюще-дезинфицирующее средство содержит, мас. %:
Синтанол - 32-36
Кальцинированная сода - 10-12
Триполифосфат натрия - 20-24
Силикат натрия - 10-12
Бактерицидно-антикоррозионная добавка, представляющая собой нейтрализованный содой каустической хлористый N-метиленфосфониевый карбамид - Остальное
Технический результат - улучшение эксплутационных, антикоррозионных и бактерицидных свойств средства.

Техническое моюще-дезинфицирующее средство, содержащее синтанол, кальцинированную соду, триполифосфат натрия и силикат натрия, отличающееся тем, что дополнительно содержит бактерицидно-антикоррозионную добавку, представляющую собой нейтрализованный содой каустической хлористый N-метиленфосфониевый карбамид при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Синтанол - 32-36
Кальцинированная сода - 10-12
Триполифосфат натрия - 20-24
Силикат натрия - 10-12
Бактерицидно-антикоррозионная добавка - Остальное