МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2008 года по МПК C11D1/83 C11D3/43 

Изобретение относится к моющим средствам для очистки металлических, пластмассовых и др. поверхностей от масляных, грязевых, жировых и т.п. загрязнений и может быть использовано в любых отраслях промышленности, где требуется очистка изделий от загрязнений, например в автомобилестроении, машиностроении, на сервисных и ремонтных центрах по обслуживанию техники, а также для обезжиривания различных поверхностей перед окраской.

Известно моющее техническое средство для очистки поверхности, содержащее неионогенное поверхностно-активное вещество, метасиликат натрия и кальцинированную соду (см. патент РФ №2163923, МПК 7 C11D 1/72, 2001 г.).

Недостатком известного средства является низкая эффективность очищения изделий при низких температурах, в том числе при температуре до 25°С, поскольку эффективность использования данного моющего средства высока при температуре 75-80°С.

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 хлорсодержащие растворители, например трихлорэтилен, хлористый метилен и др.

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 органощелочных 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.

Известен моющий состав, содержащий наряду с хлорированным углеводородом, углеводородным растворителем, неиногенным ПАВ, сульфоналом, в качестве неиногенного ПАВ 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 (см. патент РФ №2036963, МПК6 C11D 1/83, 1995 г.).

Недостатком данного моющего состава является наличие хлорсодержащих компонентов, а также низкая очищающая способность, поскольку время воздействия на загрязненные детали до максимально полной очистки составляет от 20 до 40 мин. Данные показатели не соответствуют требованиям массового производства, когда очистку изделий необходимо производить в максимально короткие сроки, обусловленные технологическим процессом.

Задача, решаемая изобретением - получение моющего средства, обеспечивающего быструю и эффективную очистку при снижении отрицательного воздействия на операторов и окружающую среду при его использовании.

Поставленная задача решается за счет того, что разработано моющее средство, содержащее в качестве растворителя уайт-сприт, в качестве поверхностно-активного вещества - составы «Элва», «Элона», «Делона», остальное - вода при соблюдении следующих пропорций, мас.%:

Уайт-спирит или бензин БР-1 - 70-80%

ПАВ - 5-10%

Вода - остальное.

Использование в растворе углеводородного горючего позволяет полностью исключить содержание хлорсодержащего реагента и расширяет диапазон растворяемых минеральных солей, жиров и масел животного, растительного и минерального происхождения, что повышает также качество обезжиривания поверхности.

Для обеспечения эмульгирующего и смачивающего действия применяется ПАВ (составы «Элва», «Элона», «Делона») в смеси с водой, который действует синергитически и позволяет получать стабильную эмульсию органического растворителя в воде. Применение иных ПАВ не обеспечивает получение стабильной эмульсии заявляемого моющего средства в воде.

Вода используется как дисперсионная среда состава, обеспечивает ускорение процесса растворения и смыва загрязнений, а также в смеси с ПАВ снижает пожароопасность моющего средства.

Технический результат от использования заявляемого моющего средства заключается в обеспечении эффективного удаления жиров, масел, других органических и неорганических загрязнений с поверхностей без повторной обработки за небольшой (до 10 с). промежуток времени при снижении токсичности и пожароопасности моющего средства.

Предельные значения концентраций компонентов в составе обоснованы экспериментально. Применение любого из указанных компонентов в концентрации ниже указанного значения не обеспечивает достаточного эффекта отмывки. Увеличение концентрации растворителя свыше предельных значений не приводит к улучшению моющих свойств, но удорожает состав, и, особенно в отношении уайт-спирита, ведет к увеличению пожароопасности моющего средства.

Готовят состав путем механического перемешивания в воде ПАВ до образования стойкой эмульсии с последующим постепенным добавлением углеводородного растворителя (уайт-спирита или бензина БР-1). Состав представляет собой концентрат однородной эмульсии белого цвета без механических примесей и расслаивания, который впоследствии используют как в чистом виде, так и разбавляя водой. При этом качество отмывки при использовании разбавленного водой моющего средства не ухудшается, что позволяет значительно экономить моющее средство.

Разработанный состав оказался пригодным для отмывки широкого класса загрязнений, органических и неорганических отложений.

В автомобильной промышленности на операциях подготовки товарных автомобилей к отправке в цех экспедиции для очистки поверхности кузова от различных типов загрязнений, таких как различного рода мастики, клеи, грунтовки и т.п. обычно используют чистый бензин БР-1 или чистый уайт-спирит, что приводит к превышению допустимых норм концентрации паров бензина или уайт-спирита в атмосфере в десятки раз.

До настоящего времени считается, что разведение углеводородных растворителей (таких как уайт-спирит и бензин) в воде при снижении пожароопасности резко ухудшает моющие свойства данных растворителей. Однако проведенные испытания показали высокую эффективность разработанного моющего средства даже при условии дополнительного разведения готового моющего средства в воде, так что концентрация самого растворителя резко снижается.

Использование разработанного моющего средства позволяет добиться снижения норм концентрации паров бензина БР-1 или уайт-спирита, поскольку данное моющее средство можно использовать в виде раствора моющего средства в воде в соотношении 1:10 (на 1 часть моющего средства 10 частей воды), при этом количество паров не превышает предельно допустимых концентраций (ПДК) (см. протокол испытаний).

Для сопоставления результатов отмывки при использовании чистого уайт-спирита или чистого бензина и предложенного моющего средства проведены исследования по отмывке товарных автомобилей перед отправкой в цех экспедиции.

При этом оценивалось время полной отмывки, качество отмывки и расход состава.

Результаты исследований приведены в таблицах 1, 2 (для каждого расторителя приведены отдельные таблицы), где указаны количественные значения ингридиентов по предложенному составу в сопоставлении с чистым уайт-спиритом или чистым бензином БР-1. Из данных таблицы следует, что время отмывки деталей автомобиля предложенным составом сопоставимо с временем отмывки при использовании чистого уайт-спирита или чистого бензина БР-1 при снижении токсичности в 5-10 раз.

Расход предложенного состава также примерно в два раза меньше, что обусловлено лучшей моющей способностью предложенного состава и меньшей летучестью.

РЕЗУЛЬТАТЫ

растворимого эмульсионного состава «Эльмус Б» в сравнении с бензином БР-1

Табл.11. Вид загрязнения: мастика, клейПоказатели сравнительных испытанийБензин БР-1Концентрат «Эльмус» Б Соотношение компонентов: Бензин - 70-80%,ПАВ - 5-10%, Вода - 7-10%Время воздействия до полной очистки (сек)5-15Соотношение компонентов: Бензин - 70%,ПАВ - 5%, Вода - остальное8-15Время воздействия до полной очистки (сек)5-15Соотношение компонентов: Бензин - 75%, ПАВ - 7%, Вода - остальное8-12Время воздействия до полной очистки (сек)5-15Соотношение компонентов: Бензин - 80%, ПАВ - 10%, Вода - остальное8-12Табл.22. Вид загрязнения: общее загрязнениеПоказатели сравнительных испытанийБензин БР-1РЭС «Эльмус» Б 1: 10Время воздействия до полной очистки (сек)5-10Соотношение компонентов концентрата: Бензин - 70%, ПАВ - 5%, Вода - остальное8-10Время воздействия до полной очистки (сек)5-10Соотношение компонентов концентрата: Бензин - 75%, ПАВ - 7%, Вода - остальное6-8Время воздействия до полной очистки (сек)5-10Соотношение компонентов концентрата: Бензин - 80%, ПАВ - 10%, Вода - остальное5-6

РЕЗУЛЬТАТЫ

растворимого эмульсионного состава «Эльмус А» в сравнении с Уайт-спиритом

Табл.11. Вид загрязнения: мастика, клейПоказатели сравнительных испытанийУайт-спиритКонцентрат «Эльмус» А Соотношение компонентов: Уайт-спирит - 70-80%, ПАВ-5-10%, Вода - 7-10%Время воздействия до полной очистки (сек)7-14Соотношение компонентов: Уайт-спирит - 70%, ПАВ - 5%, Вода - остальное8-14Время воздействия до полной очистки (сек)7-14Соотношение компонентов: Уайт-спирит - 75%, ПАВ - 7%, Вода - остальное8-12Время воздействия до полной очистки (сек)7-14Соотношение компонентов: Уайт-спирит - 80%, ПАВ - 10%, Вода - остальное8-12Табл.22. Вид загрязнения: общее загрязнениеПоказатели сравнительных испытанийУайт-спиритРЭС «Эльмус» А 1: 10Время воздействия до полной очистки (сек)5-10Соотношение компонентов концентрата: Уайт-спирит - 70%, ПАВ - 5%, Вода - остальное5-10Время воздействия до полной очистки (сек)5-10Соотношение компонентов концентрата: Уайт-спирит - 75%, ПАВ - 7%, Вода - остальное6-10Время воздействия до полной очистки (сек).5-10Соотношение компонентов концентрата: Уайт-спирит - 80%, ПАВ - 10%, Вода - остальное6-8

Использование: в любых отраслях промышленности, например в автомобилестроении, машиностроении, на сервисных и ремонтных центрах по обслуживанию техники, где требуется очистка металлических, пластмассовых и др. поверхностей от масляных, грязевых, жировых и т.п. загрязнений. Сущность: средство содержит в мас.%: растворитель-уайт-спирит или бензин БР-1 70-80, ПАВ - составы Элва или Элона 5-10, остальное - вода. Технический результат - повышение моющей способности при снижении расхода средства при очистке различных изделий, в том числе и пластмассовых. 4 табл.

Моющее средство для очистки поверхностей, содержащее в качестве растворителя уайт-спирит или бензин БР-1, в качестве поверхностно-активного вещества - составы «Элва» или «Элона», остальное - вода при соблюдении следующих пропорций, мас.%:

Уайт-спирит или бензин БР-170-80ПАВ5-10Водаостальное