ТЕХНИЧЕСКОЕ МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО Российский патент 2012 года по МПК C11D3/06 

Изобретение относится к техническим моющим средствам и имеет промышленное обозначение «ЯРЪ 314». Заявляемое средство «ЯРЪ 314» предназначено для мойки и обезжиривания загрязненных поверхностей деталей машин, механизмов и агрегатов.

Заявляемое средство «ЯРЪ 314» пригодно для применения в приборостроении, машиностроении, авиации, на всех существующих заводах, в морских и речных портах, на всех участках ОАО РЖД, в службах тыла и транспорта Вооруженных сил, МЧС, ВМФ и других специальных службах, а также в сельском хозяйстве и в быту, включая мойку посуды, промывку ссадин и ран на теле (раны заживают в 2-5 раза быстрее по сравнению с обработанными йодом или спиртом. Заявляемое средство «ЯРЪ 314» позволяет сократить или исключить применение моющих средств с использованием растворителей на основе нефтепродуктов, спиртов, трихлорэтилов, едких щелочных составов и кислот.

Известна моющая композиция для обезжиривания металлических деталей, содержащая поверхностно-активные вещества для очистки металлических поверхностей: триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, кальцинированную соду, дипроксамин 157, синтанол ДТ-7, карбоксиметилцеллюлоза, нитрит натрия (SU №667589).

Недостатками этой композиции являются ограниченность диапазона применения и высокая токсичность. Известное средство не очищает поверхностей: абразивных, солевых, покрытых нагаром, некоторых лакокрасочных загрязнений. Использование нитрита натрия резко повышает токсичность моющей композиции.

Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому результату к заявленному является техническое моющее средство - техническая моющая композиция (ТМК) для обезжиривания и очищения загрязненных поверхностей деталей машин, механизмов и агрегатов, содержащая триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, кальцинированную соду, дипроксамин 157 и карбоксиметилцеллюлозу, отличающаяся тем, что дополнительно содержит щавелевую кислоту, неонол, буру техническую и натрий сернокислый при следующем соотношении компонентов, вес.%: триполифосфат натрия 22-264; тринатрийфосфат 20-22; кальцинированная сода 17-20; щавелевая кислота 5-7; неонол 7-8; бура техническая 4-5; натрий сернокислый 8-10; дипроксамин 157 7-8; карбоксиметилцеллюлоза 2 (RU №2229503, прототип).

Недостатками этой композиции являются ограниченность диапазона применения и высокая токсичность. Известное средство не очищает поверхностей: абразивных, солевых, покрытых нагаром, некоторых лакокрасочных загрязнений. Данное известное средство недостаточно хорошо очищает поверхности от покрытия нагаром, не обеспечивает удаление железоокисных, смешанных и карбонатных отложений, требуется доводить концентрацию разбавленных растворов ТМК до 10%, что отрицательно влияет на окружающую среду и способствует коррозии металлов, в частности скорость коррозии сталей Ст 20 и 12ХМФ в разбавленных растворах ТМК при t=80°С практически 0,05 г/м²·ч.

Технической задачей изобретения является создание эффективного технического моющего средства и расширение арсенала технических моющих средств.

Техническим результатом изобретения, обеспечивающим решение поставленной задачи, является повышение моющей способности, увеличение времени работы рабочего раствора, уменьшение скорости коррозии и снижение токсичности технического моющего средства, минимизация нагрузки на экологические системы, снижение себестоимости моющего средства, универсальность и расширение функциональных возможностей для использования в качестве средства первой помощи при наружных травмах.

Сущность изобретения состоит в том, что техническое моющее средство содержит триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, кальцинированную соду, щавелевую кислоту, буру техническую и дипроксамин, также оно дополнительно содержит глицерин, пирофосфат натрия, синтанол, казеиновый клей и натрия сульфат 10-водный, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Дипроксамин 7-9 Синтанол 6-8 Глицерин 0,01 Казеиновый клей 1,99 Пирофосфат натрия 2 Натрия сульфат 10-водный 8-10 Бура техническая 4-6 Тринатрийфосфат 20-22 Кальцинированная сода 17-20 Щавелевая кислота 6-8 Триполифосфат натрия 20-21

Предпочтительно средство применяется в виде водного раствора с концентрацией 0,1-1,0% при рН=9,0.

Получение технического результата при использовании изобретения обусловлено следующим:

- активированный концентрат рабочего раствора средства «ЯРЪ 314» обеспечивает технологическую операцию по очищению и обезжириванию поверхности при низкой концентрацией раствора до 1%, а по окончании периода своего действия средство, релаксируясь, полностью растворяется в обычной воде;

- допускается использование при температуре от 20°С и выше, до точки закипания;

- принцип действия средства «ЯРЪ 314» основан на его «вклинивании» между поверхностью и загрязнением, далее происходит коагуляция и связывание загрязнений ассоциатами раствора, отходы оседают в виде ила, а плавающие сверху нефтепродукты убираются дуршлагом, что делает технологию утилизации загрязнений малоотходной и экологически чистой;

- после обработки средством поверхности деталей имеют высокую чистоту;

- средство полностью (на 100%) растворимо в воде, не канцерогенно, не токсично, не горюче, практически не имеет запаха, не пенится, отсутствует кожно-раздражающее и кожно-резорбтивное действие, обладает ранозаживляющим действием, не вызывает аллергии, полностью биологически разлагается;

- не требуются очистные сооружения;

- не требуется утилизация отработанного раствора;

- утилизация отработанного раствора производится сливом в канализацию, что способствует очистке канализационной системы и снижает концентрацию фенола, или сливом в водоем, через сито;

- возможно использовать техническую оборотную воду, при этом рабочий раствор может храниться до 6 месяцев и работает до полного истощения. Корректировка необходима лишь при дополнении убывшего объема воды.

Требуемый эффект моечно-очистной обработки и обезжиривания поверхности достигается без изменения классической технологии и существующего оборудования на предприятиях, поверхность деталей обретает совершенную чистоту.

Экономические преимущества при использовании заявляемого технического моющего средства (ТМС «ЯРЪ 314») по сравнению с известным прототипом обусловлены как его высокой эффективностью, так и меньшим расходом средства и низкой себестоимостью содержащихся в нем компонентов, вес. %: дипроксамин 7-9; синтанол 6-8; глицерин 0,01; казеиновый клей 1,99; пирофосфат натрия 2; натрия сульфат 10-водный 8-10; бура техническая 4-6; тринатрийфосфат 20-22; кальцинированная сода 17-20; щавелевая кислота 6-8; триполифосфат натрия 20-21.

Указанный состав представляет собой концентрат, пригодный для использования, в том числе и в разведенном в воде виде.

Процентное содержание компонентов реализуется с принятой технологической точностью, зависящей, в частности, от точности средств измерений (в соответствии с классами точности), т.е. с возможностью некоторых допустимых отклонений.

Предпочтительно средство берется для применения в виде водного раствора с концентрацией 0,1-1,0%, при рН=9,0.

Состав заявляемого средства определяет не только механическое включение того или иного компонента, но и структуру, объединяющую в составе структурных гидратных образований - клатратов и/или кластеров - группы молекул компонентов, в которые при разведении встраиваются молекулы воды, активизированные в результате процедуры квантования (способом по RU №2065127, включающим подачу воды в ротор аппарата и квантование гидродинамического потока, осуществляемое с частотой 20-30 кГц/с).

Раствор заявляемого средства не представляет собой однородную смесь из одиночных молекул. Он состоит из ассоциатов (кластеров) размером в среднем до 400-600 ангстрем, имеющих сложную жидкокристаллическую структуру и не более 5-10% «свободных» молекул, кроме того, в малых концентрациях в нее входят гидратные образования клатраты, в центре которых располагается молекула газа (O₂, N₂, Ar, CO₂), а оболочка состоит из растворенных молекул и воды.

В результате средство при его использовании является химически более агрессивным по отношению к загрязнителям и воздействует в направлении расслоения последних. В тоже время, как показали натурные испытания, указанные структуры средства сравнительно легко преобразуются в безопасные (пассивные) и разрушаются при активном смывании.

В составе заявляемого средства качестве пеногасителя использован азотсодержащий блоксополимер окиси этилена и окиси пропилена - дипроксамин 157-65 м, а в качестве высокоэффективного поверхностно-активного вещества применен синтанол. Пирофосфат натрия добавлен в качестве дополнительного эмульгатора, стабилизатора, разрыхлителя, регулятора кислотности и обезжиривающего реактива. Глицерин хорошо растворим в воде при 20°С и легко реагирует со многими органическими и неорганическими соединениями, что повышает моющее действие. Казеиновый клей хорошо растворяется в воде и работает как активная основа для отмывания от вязких и тяжелых нефтепродуктов.

Производство активированного концентрата моющего средства «ЯРЪ 314» состоит из следующих этапов:

- подготовка воды квантованием 20-30 кГц/с до температуры 40°С (реализуется способом по RU №2065127);

- введение всех компонентов в подготовленную воду;

- перемешивание полученной смеси с одновременным квантованием 20-30 кГц/с до температуры 70°С.

Натурные испытания заявляемого технического моющего средства проводились на российских промышленных предприятиях ОАО «РЖД», ОАО «СНПЗ», «НПО «Сатурн» (Филиал - Лыткаринский машиностроительный завод), ФГУП ВНИИЖТ ОАО «РЖД» РФ, Научно-исследовательский институт дезинфектологии, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» ГНЦ РФ).

Универсальное экологически чистое моющее средство «ЯРЪ 314» нового поколения пригодно для очистки любых поверхностей от любых загрязнений, придает обрабатываемому изделию совершенную чистоту с антикоррозионным свойством до 0,001 г/м²·ч. Обеспечены экологическая безопасность производства, экономия моющего средства, экономия электроэнергии, экономия воды. Требуемый эффект моечно-очистной обработки поверхности достигается без изменения классической технологии и существующего оборудования. При добавлении в систему отопления, охлаждения в концентрации 0,1-0,2% не образуется накипь и ржавчина.

Рабочая концентрация водного раствора составляет 0,1-1,0%, рН=9,0. Средство относится к 4-му классу малоопасных соединений. Средство является биоразлагаемым и пожаро-, взрывобезопасным. Содержание свободной щелочи в пересчете на NaOH, воды, механических примесей находится в пределах от 0,07 до 0,1%. Температурный диапазон работы рабочего раствора от 20°С до точки закипания. В большинстве случаев при температуре рабочего раствора 40-70°С обеспечивается наилучший эффект. К примеру: 0,1-ная % концентрата рабочего раствора отмывает и обезжиривает поверхность от дорожного битума при температуре 60-70°С.

Планируется выпускать данный продукт в виде концентрированного раствора со сроком хранения 2 года и более. Организуется промышленное производство технического моющего средства «ЯРЪ 314» в городе Сергиев Посад.

В таблице 1 приведены примеры состава концентрата предлагаемого моющего средства. Сравнительные данные по испытанию предлагаемого моющего средства и прототипа приведены таблице 2.

Таблица 1 Компоненты Содержание, вес, %, в составе Пример 1 Пример 2 Дипроксамин 157-65М 9 7 Синтанол 8 6 Глицерин по ФС-42-2204-84 0,01 - Глицерин концентрированный марки ПК-94 по ГОСТ 6824 - 0,01 Казеиновый клей 1,99 1,99 Пирофосфат натрия 2 2 Натрия сульфат 10-водный 9 10 Бура техническая 4 6 Тринатрийфосфат 22 20 Кальцинированная сода 17 20 Щавелевая кислота 6 7 Триполифосфат натрия 21 20

Таблица 2 Моющий состав (пример) Токсичность Интенсивность съема грязи, %/мин % моющего действия на поверхности жировых абразивных солевых 1 4 96 100 100 100 2 4 96 100 100 100 3
(прототип) 4 . 70 100 95 95

Испытания моющего средства проводились на металлических пластинках из листовой стали по ГОСТ 0709-72, прямоугольной формы, размером 100×100 мм, толщиной не более 2 мм, моющее действие и интенсивность съема грязи определяют при помощи секундомера и взвешиванием на весах с точностью до 0,0001 г.

Из приведенных данных следует, что моющее средство «ЯРЪ 314» с вышеуказанным составом обладает улучшенными свойствами в сравнении с известными составами.

В процессе экспериментальной отработки подтверждено, что средство пригодно для использования при обработке поверхностей любых материалов, любой технологии мойки (допускается работать открытыми руками). От бытовых, жировых, смазочных и масляно-грязевых загрязнений, водонерастворимых смазок, таких как литиевая смазка «Буксол», натуральных и синтетических масел и от других аналогичных продуктов, в том числе битумов, нефти, мазута, например, полностью заменяет бензин для очистки от синтетических масел типа Mobillit 221 SHC, можно мыть вручную.

Средство рекомендуется применять для обмывки колесных пар, буксовых узлов, подшипников, тяговых электродвигателей и других узлов и деталей подвижного состава, для очистки железнодорожных нефтебензиновых цистерн от остатков перевозимых грузов, а также внутренних помещений и оборудования пассажирских вагонов, электроподвижного состава и локомотивов от бытовых, жировых, смазочных и масляно-грязевых загрязнений. При мойке посуды, стирке спецодежды, при добавлении в систему отопления, охлаждения 0,2% не образуются накипь и ржавчина.

При хранении обмытые детали и механизмы надолго защищены от коррозии. Средство обладает ранозаживляющим свойством. Рабочий раствор практически не имеет запаха, не пенится. Отсутствует эффект вторичного загрязнения. При удалении всплывающих нефтепродуктов дуршлагом рабочий раствор остается чистым. Срок сохранения работоспособности раствора средства достигает 6 месяцев, в зависимости от степени загрязнения. Расход рабочего раствора компенсируется добавлением только воды, вплоть до истощения рабочего раствора, после чего он сливается, чистится емкость и готовится новый рабочий раствор. Отсутствуют дополнительные операции после обмывки. Средство не имеет кожно-раздражающего и кожно-резорбтивного действия. Допускается работа без химзащиты. Малоотходная, экологически чистая утилизация средства может осуществляться сливом в канализацию, в водоем через сито. Высокая экономическая эффективность (подшипники рекомендуется мыть от любой смазки при 40°С).

В результате обеспечивается повышение моющей способности, увеличение времени работы рабочего раствора при 1%-0,1%, уменьшение скорости коррозии до 0,001 г/м²·ч и снижение токсичности технического моющего средства, минимизация нагрузки на экологические системы, снижение себестоимости моющего средства, универсальность и расширение функциональных возможностей для использования в качестве средства первой помощи при наружных травмах.

Изобретение относится к техническим моющим средствам, предназначенным для мойки и обезжиривания загрязненных поверхностей деталей машин, механизмов и агрегатов, и может быть использовано в приборостроении, машиностроении, авиации, сельском хозяйстве и в быту. Техническое моющее средство содержит, вес.%: триполифосфат натрия 20-21, тринатрийфосфат 20-22, кальцинированная сода 17-20, щавелевая кислота 6-8, бура техническая 4-6, дипроксамин 7-9, глицерин 0,01, пирофосфат натрия 2, синтанол 6-8, казеиновый клей 1,99 и натрия сульфат 10-водный 8-10. Указанное моющее средство применяется в виде водного раствора с концентрацией 0,1-1,0% при рН=9,0. Технический результат - повышение моющей способности, увеличение времени работы рабочего раствора, уменьшение скорости коррозии и снижение токсичности технического моющего средства, минимизация нагрузки на экологические системы, снижение себестоимости, универсальность и расширение функциональных возможностей для использования в качестве средства первой помощи при наружных травмах. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Техническое моющее средство, содержащее триполифосфат натрия, тринатрийфосфат, кальцинированную соду, щавелевую кислоту, буру техническую и дипроксамин, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит: глицерин, пирофосфат натрия, синтанол, казеиновый клей и натрия сульфат 10-водный при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Дипроксамин 7-9 Синтанол 6-8 Глицерин 0,01 Казеиновый клей 1,99 Пирофосфат натрия 2 Натрия сульфат 10-водный 8-10 Бура техническая 4-6 Тринатрийфосфат 20-22 Кальцинированная сода 17-20 Щавелевая кислота 6-8 Триполифосфат натрия 20-21

2. Средство по п.1, отличающееся тем, что оно применяется в виде водного раствора с концентрацией 0,1-1,0% при рН 9,0.