СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК C11D3/75 C11D3/10 

Изобретение относится к области промышленной химии и может быть использовано для получения технических моющих средств, применяемых для очистки металлических поверхностей от трудноудаляемых органических загрязнений, таких как прокатные и консервационные смазки, притирочные пасты и т.д., являющие собой многокомпонентные составы различных компонентов на масляной основе.

Из уровня техники известны составы технических моющих средств для очистки металлической поверхности от органических загрязнений, активными компонентами которых является кальцинированная сода (Патент РФ №2169175, опубл. 2001 г. [1], Патент РФ №2194748, опубл. 2001 г. [2], Патент РФ №2200188, опубл. 2002 г. [3]).

Так, средство [1] содержит до 80, средство [2] - до 64, средство [3] - до 60 мас.% кальцинированной соды.

При этом для увеличения моющей способности средство [1] содержит также полиэлектролит, триполифосфат или тринатрийфосфат, смесь неионогенного и ионогенного ПАВ.

Средство [2] кроме кальцинированной соды содержит триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, смесь неионогенных и анионного ПАВ.

Средство [3], выбранное в качестве прототипа, кроме кальцинированной соды содержит двухзамещенные фосфаты, трехзамещенные фосфаты и полифосфаты щелочных металлов, неионогенное и/или анионное ПАВ.

Исходя из химической природы активной составляющей, известные средства проявляют высокий моющий эффект по отношению к органическим загрязнениям относительно "легкой" природы.

Так, средство [1] создано для удаления остатков нефти, растительных и животных масел и жиров, горюче-смазочных материалов и т.п.

Средство [2] применимо в основном для очистки металлической поверхности от масляных загрязнений.

Средство [3] используют для удаления загрязнений с поверхности изделий в механосборочном производстве и для подготовки поверхности перед нанесением лакокрасочных покрытий.

Из практики известно, что моющее средство, активная составляющая которого - кальцинированная сода, представляющая собой слабощелочное основание, не может быть эффективным для трудноудаляемых загрязнений.

Задача настоящего изобретения - создание технического моющего средства, эффективного по отношению к трудноудаляемым загрязнениям.

Для решения поставленной задачи состав нового технического моющего средства содержит в мас.%: каустическую соду 30-40, тринатрийфосфат 8-10, полифосфат натрия - соль Грахама 4-10, смесь неионных поверхностно-активных веществ - Бероль ЛФДжи 61 - 0,5-1,0, кальцинированную соду - до 100 (вариант 1).

В ином исполнении состав содержит каустическую соду 30-40, тринатрийфосфат 8-10, полифосфат натрия - соль Грахама 4-10, смесь неионных поверхностно-активных веществ - Бероль ЛФДжи 61 - 0,5-1,0, воду - до 100 (вариант 2).

Основным исходным компонентом для получения нового моющего средства для очистки металлической поверхности является каустическая сода, введенная в достаточно большом количестве.

Известны антикоррозионные свойства каустической соды, имеющие важное значение при создании моющих средств. Известны также ее высокие растворяющие свойства.

Известно также, что несмотря на химическую "агрессивность" сама по себе каустическая сода не проявляет моющих свойств.

Высокого моющего эффекта удалось достичь при использовании каустической соды в совокупности с фосфатами натрия в присутствии поверхностно-активного вещества определенного типа.

Поверхностно-активное вещество Бероль ЛФДжи 61 представляет собой смесь этоксилатов спиртов и алкилглюкозида - смесь неионных поверхностно-активных веществ нового типа с очень низким пенообразованием и хорошей растворимостью в 40%-ном растворе NaOH.

Для получения нового технического моющего средства для очистки трудноудаляемых загрязнений органической природы по варианту 1 предложен комплекс "малоагрессивных" компонентов - таких, как кальцинированная сода и фосфаты натрия, с химически "агрессивным" компонентом - каустической содой в присутствии поверхностно-активного вещества.

В отличие от прототипа кальцинированная сода здесь выполняет роль в основном наполнителя, снижающего концентрации дорогостоящих компонентов.

Состав по варианту 1 предназначен для получения сухого концентрата моющего средства. Такой концентрат по сравнению с водными растворами моющих средств более удобен в транспортировке. Кроме того, его можно разбавлять в различных концентрациях, что немаловажно в применении по отношению к загрязнениям различного рода.

Сухой концентрат имеет некоторые преимущества при хранении.

Тем не менее, для некоторых видов производств удобнее использовать готовое моющее средство в виде водного раствора, тем более, что в таком виде оно является более безопасным.

Для получения жидкого моющего средства заявлен состав по варианту 2, который за исключением кальцинированной соды содержит те же исходные компоненты, при таком же количественном соотношении, но "наполнителем" в этом варианте вместо кальцинированной соды является вода.

Новый технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении моющего эффекта при очистке трудноудалимых загрязнений.

Техническое средство по варианту 1 получают механическим смешением компонентов.

Последовательность введения исходных компонентов для смешения в процессе получения моющего средства обусловлена их способностью поглощать влагу из воздуха, степенью их "агрессивности", а также отрицательным свойством каустической соды разлагаться в условиях динамического взаимодействия в процессе смешения с остальными компонентами.

Поэтому наиболее оптимально, если кальцинированную соду вводят в начале процесса смешения. В этом случае она максимально "забирает" воду из окружающего воздуха и этим предотвращает окомкование следующих введенных исходных компонентов.

Каустическую соду лучше вводить в конце процесса смешения, чтобы ограничить во времени ее динамическое взаимодействие с остальными компонентами и время контакта с этим веществом у людей и окружающего пространства.

Сухой концентрат моющего средства представляет собой мелкодисперсный порошок без механических примесей.

Техническое моющее средство по варианту 2 получают следующим образом.

Вначале в смеситель загружают 50%-ный водный раствор каустической соды, нагревают до температуры 60-80°С в течение 1,5-2 часов для лучшего растворения вводимых затем фосфатов натрия.

Затем в смеситель загружают тринатрийфосфат, соль Грахама (ГОСТ 20291-80), поверхностно-активное вещество (Бероль ЛФДжи 61), воду и перемешивают в течение 3-х часов при температуре не менее 60°С. Полученное средство имеет такие же свойства, что и полученный по варианту 1, однако его использование ограничено сезонностью работ и постоянством состава загрязнений.

Листовой прокат из углеродистой стали, загрязненный прокатной смазкой, обрабатывали водным раствором моющего средства с концентрацией 20 г/л при температуре 60-80°С. Обработка велась пропусканием ленты проката через ванну с моющим средством. Время обработки - 3 сек. Степень очистки определяли по известным методикам.

В таблице 1 приведены составы моющих средств по варианту 1, в таблице 2 - составы моющих средств по варианту 2 и результаты обработки.

Как видно из приведенных данных, техническое моющее средство, полученное на основе заявленного состава, проявляет высокую (до 100%) степень очистки от трудноудаляемых загрязнений.

В некоторых частных случаях, если допустима более низкая степень очистки, для удешевления моющего средства по варианту 1, содержащему кальцинированную соду, можно снизить количество тринатрийфосфата или не вводить его вообще. Результат очистки в этом случае будет ухудшен.

Таблица 1Вариант 1Наименование, состав компонентов, мас.%, результат обработки Состав 1Состав 2Состав 3Каустическая сода303540Тринатрийфосфат1089Соль Грахама5104Бероль ЛФДжи0,51,00,7Кальцинированная сода55,556,046,3Степень очистки поверхности, %9698100

Таблица 2Вариант 2Наименование, состав компонентов, мас.%, результат обработки Состав 1Состав 2Состав 3Каустическая сода303540Тринатрийфосфат1089Соль Грахама5104Бероль ЛФДжи0,51,00,7Вода55,556,046,3Степень очистки поверхности, %9599100

Использование: для очистки металлических поверхностей от трудноудаляемых органических загрязнений, таких как прокатные и консервационные смазки, притирочные пасты и т.д., представляющие собой многокомпонентные составы на масляной основе. Сущность: сухой концентрат моющего средства содержит в мас.%: каустическую соду 30-40, тринатрийфосфат 8-10, полифосфат натрия - соль Грахама 4-10, смесь неионных поверхностно-активных веществ - Бероль ЛФДжи 61 - 0,5-1,0, кальцинированную соду - до 100. Водный состав содержит в мас.%: каустическую соду 30-40, тринатрийфосфат 8-10, полифосфат натрия - соль Грахама 4-10, смесь неионных поверхностно-активных веществ - Бероль ЛФДжи 61 - 0,5-1,0, воду - до 100. Технический результат - повышение степени очистки (до 100%) от трудноудаляемых загрязнений. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

1. Состав для получения технического моющего средства для очистки металлической поверхности, содержащий кальцинированную соду, фосфаты натрия и поверхностно-активные вещества, отличающийся тем, что состав содержит каустическую соду, тринатрийфосфат, полифосфат натрия - соль Грахама, смесь неионных поверхностно-активных веществ - Бероль ЛФДжи 61, при следующем соотношении компонентов, мас.%

Каустическая сода30 - 40Тринатрийфосфат8 - 10Соль Грахама4 - 10Бероль ЛФДжи 610,5 - 1,0Кальцинированная содаДо 100

Каустическая сода (в пересчете на сухое вещество)30-40Тринатрийфосфат8-10Соль Грахама4-10Бероль ЛФДжи 610,5- 1,0ВодаДо 100