МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОБЕЗЖИРИВАНИЯ ХОЛОДНОКАТАННОЙ ЧЕРНОЙ ЖЕСТИ В РУЛОНАХ Российский патент 2014 года по МПК C11D1/66 C11D3/02 C11D3/06 C11D3/08 

Изобретение относится к составам моющих средств и может быть использовано в металлургии для обезжиривания и предотвращения межвитковой свариваемости холоднокатаной черной жести в рулонах во время высокотемпературного отжига в кол паковых печах.

Известно моющее средство (RU 2134719 08.01.98) для очистки металлической поверхности, содержащее компоненты, г/л:

Гидроксид натрия 6,44-11,04 Карбонат натрия 5,74-9,84 Метасиликат натрия 0,42-0,72 Оксиэтилированный монононилфенол   на основе тримеров пропилена, содержащий   в молекуле 12 моль окиси этилена 0,084-0,144 Оксиэтилированный монононилфенол   на основе тримеров пропилена, содержащий   в молекуле 9 моль окиси этилена 0,056-0,096 Триполифосфат натрия 1,26-2,16 Вода Остальное до 1 л.

Данное моющее средство достаточно хорошо обезжиривает холоднокатаную черную жесть при температуре 70-85°C и времени обезжиривания 6-8 с, но не предотвращает межвитковую свариваемость при термообработке.

Наиболее близким к изобретению по назначению и достигаемому результату является моющее средство (RU 2443769), содержащее следующее соотношение компонентов, г/л:

Гидроксид натрия 4-6 Триполифосфат натрия 2-2,5 Карбонат натрия 5-8 Оксиэтилированный монононилфенол   на основе тримеров пропилена, содержащий   в молекуле 12 моль окиси этилена 0,2-0,35 Пеногасящая добавка 0,002-0,003 Соли кремниевой кислоты 1-2 Гидрофобно-пластифицирующая добавка 2-4 Вода Остальное до 1 л.

Моющее средство обладает хорошими антипригарными свойствами, но моющая способность при обработке холоднокатаной черной жести низкая, а также к недостатку относится невозможность приготовить его сыпучим однородным порошком с хорошим товарным видом.

Задачей изобретения является разработка моющего средства с высокой моющей способностью, позволяющего предотвратить межвитковую свариваемость холоднокатаной черной жести при высокотемпературной обработке и получить однородный сыпучий порошок с хорошим товарным видом.

Поставленная задача достигается тем, что моющее средство, содержащее гидроксид натрия, карбонат натрия, триполифосфат натрия, сухую или жидкую гидрофобно-пластифицирующую добавку (метилсиликонат натрия), пеногасящую добавку, дополнительно содержит тринатрийфосфат, неионогенные поверхностно-активные вещества (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов и моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята 1:1), силикат натрия, гидрозоль кремнезема с соотношением [SiO₂]:[Na₂O]≥40 при следующем соотношении компонентов, г/л:

Гидроксид натрия 3,3-5,4 Карбонат натрия 5,6-9,3 Триполифосфат натрия 1,4-2,3 Гидрофобно-пластифицирующая добавка (метил   силиконат натрия) 0,09-0,4 Пеногасящая. добавка 0,015-0,025 Тринатрийфосфат 0,9-1,5 Неионогенные поверхностно-активные вещества   (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля   на основе первичных жирных спиртов и   моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля   на основе полимердистиллята 1:1) 1,2-1,8 Силикат натрия 2,8- 4,2 Гидрозоль кремнезема с соотношением   [SiQ₂]:[Na₂,O]≥40 0,4-0,6 Вода до 1 л.

Причем массовое соотношение гидрозоля кремнезема к силикату натрия и к смеси неионогенных поверхностно-активных веществ составляет 1:7:3.

Заявляемое соотношение компонентов позволяет моющему средству:

- обеспечить высокую обезжиривающую способность;

- при высокотемпературном отжиге в колпаковых печах предотвратить межвитковую свариваемость холоднокатаной черной жести;

- получить однородный сыпучий порошок с хорошим товарным видом.

Для исследования было взято 5 составов моющего средства с различным соотношением компонентов и состав известного.

Составы предлагаемого моющего средства готовили путем растворения в теплой воде (30-40°C) в течение 5-7 мин расчетного количества готового порошка.

Состав известного средства готовили путем растворения в воде (температура 30-40°C) компонентов состава в течение 10-15 мин.

Составы известного и предлагаемого моющего средства приведены в таблице 1.

Составы предлагаемого и известного моющего средства проверяли на моющую способность. Определение вели весовым методом, который основывается на определении процента смываемости загрязнений с поверхности металлического образца.

Испытания проводились на образцах холоднокатаной черной жести размером 50×100 мм (площадь обрабатываемой поверхности 1дм²).

В лабораторных условиях проводили моделирование процессов химического и электрохимического обезжиривания поверхности холоднокатаной черной жести. Схема последовательной обработки каждого образца:

- взвешивание на аналитических весах;

- химическая или электрохимическая обработка в растворе моющего средства без использования щеток. При химической обработке время обезжиривания составляет 8 с при температуре 80-85°C, при электрохимической катодной обработке время обезжиривания составляет 6 с при температуре 70-80°C и плотности тока 10 А/дм²;

- промывка горячей водой;

- сушка фильтровальной бумагой;

- взвешивание на аналитических весах;

- удаление остаточной загрязненности протиркой образцов спиртом;

- взвешивание на аналитических весах.

Количество остаточной и исходной загрязненности определяли по разности масс образцов до и после обработки спиртом и определяли моющую способность. Результаты испытаний приведены в таблице №2.

Для определения антипригарных свойств образцы холоднокатаной черной жести после обработки в моющих растворах были подвергнуты высокотемпературному отжигу (650°C) в колпаковой печи.

Как видно из примеров (см. таблицу 2, пр.2, 3, 4), содержание в заявляемых пределах обеспечивает высокую моющую способность и предотвращает межвитковую свариваемость (слипание) холоднокатаной черной жести при высокотемпературном отжиге в колпаковой печи, делает возможным приготовление однородного сыпучего порошка с хорошим товарным видом.

Изменение содержания компонентов ниже заявляемых пределов (см. таблицу 2, пр.1) приводит к снижению моющей способности, а выше (см. таблицу 2, пр.5) делает порошок влажным с плохим товарным видом. В обоих случаях отрицательно влияет на качественные показатели моющего средства.

Пример 6 характеризует свойства прототипа. Как видно из примера, моющее средство обладает хорошими антипригарными свойствами, но моющая способность низкая и невозможно приготовить его однородным сыпучим порошком с хорошим товарным видом.

Использование предложенного моющего средства обеспечивает следующие технико-экономические преимущества.

1. Высокая степень обезжиривания холоднокатаной черной жести за счет высокой моющей способности состава.

2. Снижение себестоимости процесса обезжиривания и высокотемпературной обработки холоднокатаной черной жести, за счет снижения процента брака от свариваемости металлопроката.

3. Технологичность применения (простота приготовления и корректировки рабочей ванны).

Данное изобретение с успехом применяется для обезжиривания и

предотвращения межвитковой свариваемости холоднокатаной черной жести на агрегатах АЭО-1,АЭО-2 ЛПЦ-З ОАО «ММК» и имеет торговую марку Фоскон 219.

Таблица 1 № п.п. Компоненты Содержание в составе, г/л   1 2 3 4 5 6* 1 Гидроксид натрия 2.6   4.3 5.4 6.2 5,5 2 Карбонат натрия 4,5 5,6 7,5 9,3 10,7 6,0 3 Триполифосфат натрия 1,1 1,4 1,9 2,3 2,7 2,0 4 Сухая или жидкая гидрофобно-пластифицирующая добавка (метилсиликонат натрия) 0,06 0,9 0,26 0,4 0,5 2,5 5 Пеногасящая добавка 0,012 0,015 0,020 0,025 0,028 0,002 6 Натрий фосфорнокислый трехзамещенный 0,6 0,9 1,2 1,5 1,7 - 7 Неионогенные поверхностно-активные вещества (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов и
моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята 1:1) 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 - 8 Силикат натрия 2,1 2,8 3,5 4,2 4,8 - 9 Гидрозоль кремнезема с соотношением [SiO₂]:[Na₂O]≥40 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 - 10 Оксиэтилированный моноалкиллфенол на основе тримеров пропилена, содержащий в молекуле 12 моль окиси этилена - - - - - 0,25 11 Соли кремниевых кислот (пиросиликат натрия: дисиликат натрия - 1:1) - - - - - 2,0 12 Вода До 1 литра До 1 литра До 1 литра До 1 литра До 1 литра До 1 литра 13 Массовое соотношение гидрозоля кремнезема к силикату натрия и к смеси неионогенных поверхностно-активных веществ 1:7:3 1:7:3 1:7:3 1:7:3 1:7:3 -

Литература

1. Патент РФ 2134719 «Моющее средство для очистки металлической поверхности».

2. Патент РФ 2443769 «Моющее средство для обезжиривания металлопроката в рулонах», (прототип).

Изобретение относится к составам моющих средств и может быть использовано в металлургии для обезжиривания и предотвращения межвитковой свариваемости холоднокатаной черной жести в рулонах во время высокотемпературного отжига в колпаковых печах. Описано моющее средство, содержащее гидроксид натрия 3,3-5,4 г/л, карбонат натрия 5,6-9,3 г/л, триполифосфат натрия 1,4-2,3 г/л, сухую или жидкую гидрофобно-пластифицирующую добавку (метилсиликонат натрия) 0,09-0,4 г/л, пеногасящую добавку 0,015-0,025 г/л, тринатрийфосфат 0,9-1,5 г/л, неионогенные поверхностно-активные вещества (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов и моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята 1:1) 1,2-1,8 г/л, силикат натрия 2,8-4,2 г/л, гидрозоль кремнезема с соотношением [SiO₂]:[Na₂O]≥40 0,4-0,6 г/л, вода - до 1 литра, причем массовое соотношение гидрозоля кремнезема к силикату натрия и к смеси неионогенных поверхностно-активных веществ составляет: 1:7:3. Технический результат - высокая степень очистки холоднокатаной черной жести за счет высокой моющей способности состава. 2 табл.

Моющее средство для обезжиривания и предотвращения межвитковой свариваемости холоднокатаной черной жести при высокотемпературной обработке, содержащее гидроксид натрия, карбонат натрия, триполифосфат натрия, сухую или жидкую гидрофобно-пластифицирующую добавку (метилсиликонат натрия), пеногасящую добавку, дополнительно содержит тринатрийфосфат, неионогенные поверхностно-активные вещества (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов и моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята 1:1), силикат натрия, гидрозоль кремнезема с соотношением [SiO₂]:[Na₂O]≥40 при следующем соотношении компонентов, г/л:
Гидроксид натрия 3,3-5,4 Карбонат натрия 5,6-9,3 Триполифосфат натрия 1,4-2,3 Сухая или жидкая гидрофобно-пластифицирующая   добавка (метилсиликонат натрия) 0,09-0,4 Пеногасящая добавка 0,015-0,025 Тринатрийфосфат 0,9-1,5 Неионогенные поверхностно-активные вещества   (смесь моноалкилфениловых эфиров полиэтиленгликоля   на основе первичных жирных спиртов и   моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля   на основе полимердистиллята 1:1) 1,2-1,8 Силикат натрия 2,8-4,2 Гидрозоль кремнезема с соотношением   [SiO₂]:[Na₂O]≥40 0,4-0,6 Вода до 1 литра,