НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СТЕКЛОМОЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ Российский патент 2011 года по МПК C11D1/66 C11D3/20 

Описание патента на изобретение RU2430964C1

Изобретение относится к моющим составам, предназначенным для очистки твердых поверхностей, в том числе стекол.

В продукции бытовой химии последнее время, в связи с введением акцизов на технические и денатурированные этиловые спирты, стали использовать изопропиловый спирт. Несмотря на то, что изопропиловый спирт уступает этиловому спирту по токсичности (3 класс опасности), коррозионной безопасности (коррозионная активность выше, чем у этилового спирта), имеет неприятный запах, на сегодня он является единственно доступным растворителем для использования в автомобильных стекломоющих низкотемпературных жидкостях и в другой продукции бытовой химии.

Однако по сравнению с этиловым спиртом, для обеспечения одинаковой температуры замерзания водного раствора, требуется более высокая концентрация изопропилового спирта. Для обеспечения температуры замерзания от минус 25°С до минус 30°С, изопропилового спирта потребуется примерно на 10-15% больше.

С целью понижения температуры замерзания водных растворов изопропилового спирта целесообразно введение низкотемпературных компонентов.

Известен состав для чистки стекол (RU 2051957 С1, 1992), включающий неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), многоатомный спирт, изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

НПАВ 1-10 Многоатомный спирт 25-40 Изопропиловый спирт 10-25 Вода остальное

В качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль или диэтиленгликоль.

Для обеспечения низкой температуры замерзания данного состава с содержанием изопропилового спирта в количестве 10-25 мас.% требуется введение большого количества (25-40 мас.%) многоатомного спирта (этиленгликоля или диэтиленгликоля), то есть суммарное содержание низкотемпературных компонентов составляет 35-65 мас.%.

Данный состав является эффективным чистящим средством. Однако использование его в качестве стеклоомывающей жидкости для автомобильных стекол связано с таким недостатком, как закрывание видимости через стекло вследствие образования большого количества пены и жирных натеков на стекле, обусловленных наличием в составе значительного содержания НПАВ и многоатомного спирта.

Задачей настоящего изобретения является разработка низкотемпературной стекломоющей жидкости на основе изопропилового спирта, лишенной недостатков прототипа благодаря дополнительному содержанию этилкарбитола, что позволяет существенно уменьшить содержание в составе НПАВ и многоатомного спирта и расширить возможности применения данной жидкости.

Согласно изобретению предлагается низкотемпературная стекломоющая жидкость, включающая изопропиловый спирт, многоатомный спирт, неионогенное поверхностно-активное вещество и воду, дополнительно содержит этилкарбитол при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

изопропиловый спирт 10-30 этилкарбитол 2,0-10,0 неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-0,10 многоатомный спирт 0,02-0,10 вода остальное.

Преимущественно жидкость дополнительно содержит аминоспирт в количестве 0,01-0,03 мас.%, отдушку в количестве 0,02-0,20 мас.% и краситель в количестве 0,0002-0,0006 мас.%. В качестве многоатомного спирта целесообразно применять гликоль (этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль и др.), в качестве аминоспирта - триэтаноламин.

При приведенном суммарном содержании изопропилового спирта и этилкарбитола (12-40 мас.%) температура замерзания стекломоющей жидкости составляет от минус 7°С до минус 40°С. Для обеспечения указанной температуры замерзания жидкости без этилкарбитола потребовалось бы от 14 до 68 мас.% изопропилового спирта.

Неионогенное ПАВ повышает смачивающую и чистящую способность жидкости. При концентрациях НПАВ выше 0,1% эффективность действия НПАВ не повышается. Следовательно, повышение концентрации НПАВ более 0,1% мас.% нецелесообразно.

Многоатомный спирт в данном составе выполняет функцию мягчителя, устраняющего скрип щеток.

Аминоспирт способствует устранению коррозионного воздействия изопропилового спирта на лакокрасочные покрытия, резиновые детали и металлические части кузова автомобиля.

Известно использование этилкарбитола в хладоносителях (Баранник В.П., Маринюк Б.Т., Овчаренко B.C., Афонский В.П. Новый хладоноситель, особенности и перспективы применения. Холодильный бизнес, 2001, №1. Этилкарбитол).

При этом этилкарбитол в водных растворах с концентрацией до 10 мас.% не эффективен; при концентрации этилкарбитола 30 мас.% температура замерзания воды понижается всего на 5°, то есть температура замерзания водного раствора этилкарбитола с концентрацией 30% мас. составляет всего минус 5°С.

Неожиданно выявлено, что в водных растворах изопропилового спирта эффективность действия этилкарбитола по понижению температуры замерзания существенно выше.

При введении в водный раствор изопропилового спирта (с концентрацией 10-30 мас.%) этилкарбитола в количестве всего 5 мас.% температура замерзания раствора понижается на 2-10°С, при введении 10% этилкарбитола - на 5-15°С (в том же интервале концентраций изопропилового спирта).

Введение в водный раствор изопропилового спирта этилкарбитола в количестве менее 5 мас.% малоэффективно, более 10 мас.% - нецелесообразно, так как эффективность понижения температуры замерзания растворов с повышением содержания этилкарбитола падает.

Понижение температуры замерзания водных растворов изопропилового спирта при введении этилкарбитола до 10% более эффективно, чем при введении в таком же количестве других низкотемпературных жидкостей: этилового, метилового спиртов, глицерина, гликолей (этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля).

Температура плавления этилкарбитола (минус 78°С) выше, чем у изопропилового спирта (минус 89,5°С). Следовательно, действие этилкарбитола можно объяснить снижением взаимодействия между молекулами изопропилового спирта, что и приводит к понижению температуры замерзания.

Для достижения одной и той же температуры замерзания с введением этилкарбитола снижается суммарная концентрация низкозамерзающих ингредиентов в водном растворе (таблица 1).

Таблица 1 Температура замерзания водного раствора, °С Массовая доля в водном растворе изопропилового спирта с этилкарбитолом, % Суммарная массовая доля в водном растворе изопропилового спирта с этилкарбитолом, % Массовая доля этилкарбитола. % 2,5 5,0 7,5 10,0 Минус 15 24 24 24 26,5 27 Минус 16 27 25,5 25 26,5 28 Минус 20 34 28,5 28 30 30 Минус 25 45 34 32 33,5 34 Минус 28 49 37 35 36 36

В таблице 2 приведена температура замерзания водных растворов изопропилового спирта при введении этилкарбитола от 2,0 мас.% до 10 мас.%.

Таблица 2 Массовая доля изопропилового спирта в растворе, % Температура замерзания раствора, °С, при содержании в растворе этилкарбитола, мас.% 0 2,5 5,0 7,5 10,0 10 минус 4,5 минус 6 минус 6,5 минус 7 минус 9 15 минус 8 минус 9 минус 10 минус 11 минус 12 20 минус 11 минус 13 минус 16 минус 17 минус 20 22 минус 13 - - - - 25 минус 15 минус 19 минус 23 минус 25 минус 27 27,5 минус 17 - - - - 30 минус 18 минус 24 минус 28 минус 30 минус 40 34 минус 20 - - - - 40 минус 24 - - - -

Как следует из результатов, приведенных в таблице 2, с введением этилкарбитола суммарная концентрация изопропилового спирта и этилкарбитола (для достижения одной и той же температуры замерзания) меньше концентрации изопропилового спирта в растворе без добавления этилкарбитола.

Коррозионная активность стекломоющей жидкости за счет уменьшения концентрации изопропилового спирта также понижается.

Наиболее оптимальной является концентрация этилкарбитола 5 мас.%, обеспечивающая минимальное суммарное содержание низкозамерзающих компонентов в водном растворе.

В других случаях количество введения в раствор этилкарбитола будет определяться соотношением цен на изопропиловый спирт и этилкарбитол.

Низкотемпературная стекломоющая жидкость не выделяет токсичных продуктов, безопасна для окружающей среды.

Чистящая способность низкотемпературной стекломоющей жидкости не ниже 98%.

Низкотемпературная стекломоющая жидкость не пенится при обмывании стекол, не оставляет на стекле разводов, пленок.

Смешение ингредиентов производится при комнатной температуре.

Пример 1. Для приготовления 500 кг низкотемпературной стекломоющей жидкости в 389,7 кг (77,94 мас.%) воды приливают 100 кг (20 мас.%) изопропилового спирта, 10 кг (2 мас.%) этилкарбитола, вводят 0,05 кг (0,01 мас.%) НПАВ (неонол), 0,1 кг (0,02 мас.%) этиленгликоля, 0,05 кг 90,01 мас.%) триэтаноламина, 0,1 кг (0,02 мас.%) отдушки и 1 г (0,0002 мас.%) красителя. Раствор перемешивают в течение 10-15 мин. Раствор однородный, прозрачный. Температура замерзания минус 14°С. Чистящая способность 98%. На стеклах автомобилей не оставляет разводов, пленок и т.п.

Пример 2. Для приготовления 500 кг низкотемпературной стекломоющей-жидкости в 298 кг (59,6 мас.%) воды приливают 150 кг (30 мас.%) изопропилового спирта, 50 кг (10 мас.%) этилкарбитола, вводят по 0,5 кг (0,1 мас.%) неонола (НПАВ) и этиленгликоля, 0,15 кг (0,03 мас.%) триэтаноламина, 1 кг (0,2 мас.%) отдушки и 3 г красителя. Раствор перемешивают в течение 10-15 мин. Раствор однородный, прозрачный. Температура замерзания минус 32°С. Чистящая способность 99,8%. На стеклах автомобилей не оставляет разводов, пленок и т.п.

Аналогичные результаты получаются при использовании в качестве многоатомных спиртов других гликолей: диэтиленгликоля, пропиленгликоля, а также в отсутствии целевых добавок - аминоспирта, отдушки и красителя.

Низкотемпературная стекломоющая жидкость экологически безопасна, обладает высокими чистящими свойствами, не оставляет на стекле разводов и пленок, не образует пены при обмывании стекол, не повреждает лакокрасочное покрытие кузова автомобиля, не вызывает коррозии металлических и резиновых деталей и может использоваться как стекломоющая жидкость, так и чистящее средство.

Наличие в составе этилкарбитола приводит к понижению температуры замерзания водного раствора изопропилового спирта, снижению суммарного содержания низкотемпературных ингредиентов в составе и удешевлению продукции.

Похожие патенты RU2430964C1

название год авторы номер документа
Применение этилового спирта в качестве стабилизатора стекломоющей низкозамерзающей жидкости на основе водного раствора изопропилового спирта 2019
  • Осипов Леонид Иванович
RU2699804C1
СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬНАЯ НИЗКОЗАМЕРЗАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ 2014
  • Гурович Михаил Семенович
  • Гурович Наталья Александровна
  • Суханова Татьяна Семёновна
  • Буланова Марина Анатольевна
  • Миронова Ирина Александровна
RU2558765C1
ОМЫВАЮЩАЯ НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2012
  • Силютин Андрей Юрьевич
  • Борисов Алексей Васильевич
RU2505594C1
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОНТАКТИРУЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ 2020
  • Караваев Михаил Юрьевич
  • Нарынбаев Рустам Азизович
RU2753897C1
СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКОЛ 2003
  • Махлай В.Н.
  • Афанасьев С.В.
RU2233317C1
ЖИДКОЕ МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1999
  • Макаров В.В.
  • Петрыкин А.А.
  • Шамонина А.В.
RU2140972C1
СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКЛА 1999
  • Бородянский Л.И.
  • Дерунов С.И.
  • Волкова С.В.
RU2167192C1
Омывающая незамерзающая жидкость 2021
  • Захаров Андрей Иванович
  • Демьянченко Артур Олегович
  • Шевнин Алексей Александрович
RU2762633C1
ОМЫВАЮЩАЯ НЕ СПИРТОВАЯ НЕЗАМЕРЗАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ СТЕКОЛ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2007
  • Новиков Сергей Александрович
  • Кузнецов Андрей Вениаминович
RU2333944C1
СОСТАВ ДЛЯ ДОБЫЧИ И ТРАНСПОРТА НЕФТИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2000
  • Волков В.А.
  • Беликова В.Г.
RU2176656C2

Реферат патента 2011 года НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ СТЕКЛОМОЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

Изобретение относится к моющим составам, предназначенным для очистки твердых поверхностей, в том числе стекол. Сущность: жидкость содержит, мас.%: изопропиловый спирт 10-30, этилкарбитол 2-10, неионогенное поверхностно-активное 0,01-0,10, многоатомный спирт 0,02-0,10, вещество, вода - остальное. В качестве многоатомного спирта жидкость предпочтительно содержит гликоль, а в качестве аминоспирта триэтаноламин. Технический результат - снижение температуры замерзания водных растворов изопропилового спирта до минус 40°С, повышение чистящей способности, снижение суммарного содержания низкотемпературных ингредиентов и, соответственно, стоимости продукции. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения RU 2 430 964 C1

1. Низкотемпературная стекломоющая жидкость, включающая изопропиловый спирт, многоатомный спирт, неионогенное поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этилкарбитол при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
изопропиловый спирт 10-30 этилкарбитол 2,0-10,0 неионогенное поверхностно-активное вещество 0,01-0,10 многоатомный спирт 0,02-0,10 вода остальное

2. Жидкость по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит аминоспирт в количестве 0,01-0,03 мас.%, отдушку в количестве 0,02-0,20 мас.% и краситель в количестве 0,0002-0,0006 мас.%.

3. Жидкость по п.2, отличающаяся тем, что в качестве многоатомного спирта она содержит гликоль, а в качестве аминоспирта - триэтаноламин.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2430964C1

RU 2051957 C1, 10.01.1996
СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТЕКОЛ 2003
  • Махлай В.Н.
  • Афанасьев С.В.
RU2233317C1
МОЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ 1991
  • Гембицкий П.А.
  • Скурко М.Р.
  • Семенов С.А.
  • Крапивин А.М.
RU2005773C1
US 4213873 A, 22.07.1980
WO 9821305 A1, 22.05.1998
Устройство для исследования буксования гусеничного транспортного средства 1974
  • Жмайлик Александр Николаевич
  • Землянский Александр Сергеевич
  • Пинигин Борис Николаевич
SU527625A1

RU 2 430 964 C1

Авторы

Петрыкин Алексей Анатольевич

Осипов Леонид Иванович

Шамонина Алевтина Викторовна

Даты

2011-10-10Публикация

2010-05-20Подача