開發(fā)各種研制清洗劑的方法

1、開發(fā)研制金屆活洗劑，無論是在研究部門的實(shí)驗(yàn)室還是在企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室, 股按照以下步驟進(jìn)行工作。1;確定活洗對(duì)象，要求，劑型。2;查找有關(guān)資料，專利，必要時(shí)做市場(chǎng)調(diào)查。3; 了解活洗工藝，建立實(shí)驗(yàn)室性能評(píng)價(jià)方法。4;基本組成的確定，必要時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行剖析作為參考。5;配方的篩選試驗(yàn)，建立基礎(chǔ)配方。6;現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用試驗(yàn)，對(duì)基礎(chǔ)配方進(jìn)行驗(yàn)證，尋找問題和不足。7;配方改進(jìn)，定型，注意性能/價(jià)格比。8;性能指針測(cè)定，使用條件試驗(yàn)，確定使用中注意的問題。9;現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用放大試驗(yàn)。10;起草企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。11;推廣應(yīng)用，產(chǎn)品試銷，做好技術(shù)服務(wù)。12;新產(chǎn)品鑒定，可達(dá)銷售。一：水劑型金屆活洗劑在金屆加工過程中，需要對(duì)金屆進(jìn)行活

2、洗，活洗對(duì)象有兩類，一是除銹，二是除油?；钕唇饘帽砻嬗臀鄣幕钕磩┛煞譃槿箢悾?第一類是溶劑型活洗劑，主 要成分為汽油，煤油或鹵代輕等有機(jī)溶劑；第二類是水基活洗劑，主要成分為表 面活性劑，助劑等；第三類為復(fù)合型活洗劑，主要成分為表面活性劑，有機(jī)溶劑， 助劑等復(fù)配而成。目前的金屆活洗劑一般是指水基金屆活洗劑。1;金屆活洗劑要滿足的要求1, 有良好的潤(rùn)濕，增溶，和乳化等表面活性，有較強(qiáng)的去油能力，活洗 后的工件表面沒有可見油膜或油斑。2, 對(duì)金屆材料無腐蝕，活洗后工件表面仍然保持金屆原有的金屆光澤。3, 對(duì)金屆材料有一定程度的防銹能力，金屆或工件經(jīng)過活洗后，在加工 過程的供需之間轉(zhuǎn)遞時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)銹

3、斑。無須任何防銹處理。4, 有較好的工藝性能，如操作簡(jiǎn)便，使用溫度較低，易水洗十凈，不污 染環(huán)境或三廢處理方便。2;金屆活洗劑配方中組分的考慮1 ,表面活性劑因活洗對(duì)象主要是污垢,選用的表面活性劑要含有與油污分子結(jié)構(gòu)相似的憎 水基團(tuán)，油污的主要成分一般為礦物油和動(dòng)植物油， 所以用于金屆活洗劑的表面 活性劑一般為脂肪族衍生物或帶有脂肪輕的芳香族衍生物，其HLB值一般就選在8-16之間。配制金屆活洗劑的原料很多，一般就選用對(duì)油污有較強(qiáng)潤(rùn)濕，增 溶，和乳化能力的表面活性劑。從資源和成本等因素綜合考慮， 如選用油酸三乙 醇胺，烷基磷酸酯，酚?；虼减Ａ姿狨?，脂肪醇聚氧乙烯酰等。當(dāng)然同大多數(shù)洗 滌劑一樣，

4、配方中使用單一的表面活性劑其效果不及多種表面活性劑復(fù)配在一起 好。故金屆洗滌劑中都含有兩種以上的表面活性劑。2, 堿和堿性鹽堿和堿性鹽也是一種活洗劑，廣泛用于金屆的活洗，也作為助劑配入表面活 性劑中使用。它們對(duì)洗除動(dòng)植物油脂，脂肪酸類污垢和親水性污垢效果明顯， 其 至可和油脂，脂肪酸類污垢反應(yīng)生成具有表面活性的肥皂。單獨(dú)使用堿時(shí)去除去 垢的能力是有限的，加入表面活性劑以后，就能提高活洗能力。堿和堿性鹽對(duì)某 些金屆有腐蝕作用，因而洗滌要求質(zhì)量較高的金屆件時(shí)，就不能選用堿性活洗劑。 常用的堿和堿性鹽有：苛性鈉，碳酸鈉，碳酸氫鈉，正硅酸鈉，偏硅酸鈉，正磷 酸鈉，焦磷酸鈉，三聚磷酸鈉，六偏磷酸鈉等。3

5、, 防銹緩蝕劑金屆活洗劑中應(yīng)含有一定量的防銹緩蝕劑，以達(dá)到活洗時(shí)對(duì)金屆表面無腐蝕，無損傷，活洗后使金屆表面潔凈光亮并有一定的緩蝕防銹的要求。水基金屆活洗劑中添加的主要是控制腐蝕速度的緩蝕劑，有無機(jī)和有機(jī)兩種。防銹劑則是 為了防止由于大氣腐蝕而引起生銹所使用的油性添加劑，用于水基金屆活洗劑 時(shí)，可通過表面活性劑將其分散在水溶液中。使用的無機(jī)緩蝕劑有：業(yè)硝酸鈉， 業(yè)硝酸鈉+無水碳酸鈉，磷酸三鈉，磷酸氫二鈉，三聚磷酸鈉，硅酸鈉，重銘酸 鉀，碳酸鉉等。有機(jī)緩蝕劑有：苯甲酸鈉，苯甲酸鉉，三乙醇胺，乙醇胺，苯乙 醇胺，烏洛托品，尿素，苯并三氮哇等。緩蝕劑也是復(fù)配使用效果好，如業(yè)硝酸 鈉+三乙醇胺，硅酸鈉+

6、三聚磷酸鈉，都有良好的防銹效果。對(duì)不同的活洗對(duì)象， 最好經(jīng)過試驗(yàn)來確定。4, 消泡劑金屆活洗劑使用時(shí)，一般要求在低泡或無泡狀態(tài)下進(jìn)行活洗的。泡沫太多，將使機(jī)械化活洗或連續(xù)化活洗無法進(jìn)行，尤其是高壓噴霧活洗要求使用無泡貨低 泡活洗劑。故金屆活洗劑需要加入一定量的消泡劑。 常用而乂具有代表性的消泡 劑有：聚酰2010,聚酰L61 ,磷酸三丁酯，有機(jī)硅，油酸，油酸鈉等。有些消泡劑對(duì)金屆活洗劑的去油污能力有協(xié)同作用，有些則有負(fù)作用，所以篩選消泡劑 品種時(shí)，應(yīng)與確定選用的其它組分合并后進(jìn)行去油污試驗(yàn)，然后確定配方。3;建立活洗效果的測(cè)定方法研制金屆活洗劑的重要工作，就是根據(jù)自己的條件先要建立對(duì)活洗劑的組

7、 分以及一些配方性能的評(píng)價(jià)方法?？蓞⒖夹袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBY43003-1986通用水基金屆凈洗劑試驗(yàn)方法。1，金屆試片的制備 試片有鋼，鑄鐵，黃銅，鋁,不銹鋼等多種，規(guī)格和 尺寸都有規(guī)定。以45號(hào)鋼片為例，尺寸為 50mm*50mm*（3-5）mm。將240號(hào) 砂布鋪在平板上，將試片打磨光亮，打磨方向平行于試片的長(zhǎng)邊。打磨后的試片 先用脫脂棉擦凈，吊掛在S形鉤上，浸入無水乙醇中，再用鑲子夾脫脂棉擦洗。然后把試片移至丙酮中漂洗，用熱風(fēng)吹十，存放于十燥器內(nèi)備用。2,試液的配制 對(duì)于腐蝕性，防銹性，漂洗性和 PH值試驗(yàn)所用的試液用 蒸僻水或去離子水按3%配制。對(duì)于凈洗力，泡沫等試驗(yàn)所用的試液用250mg/

8、kg 硬水，也按3%配制。3，凈洗力的測(cè)定 凈洗力的測(cè)定用擺洗機(jī)進(jìn)行，規(guī)定擺洗機(jī)的擺動(dòng)頻率為 （40坦）次/分鐘。擺動(dòng)距離為（50 i2） mm。人造油污的配制。 人造油污的配方：石油磺酸徹 8%,羊毛脂鎂皂3.5%, 羊毛脂：2%,工業(yè)凡士林：30% , 20號(hào)機(jī)油：34.5% , 30號(hào)機(jī)油：12%,鈣基 脂：2%,三氧化二鋁：8%;制備方法：按配方規(guī)定，將工業(yè)凡士林，20號(hào)機(jī)油，30號(hào)機(jī)油，混合物加 熱到20度左右溶解均勻，倒入羊毛脂鎂皂，石油磺酸徹，鈣基脂，和羊毛脂。攪拌溶解?？刂茰囟炔荒艹^ 130度，待全部溶解后，停止加熱，加入氧化鋁粉末攪拌均勻冷卻至室溫既可人造油污的涂覆 將準(zhǔn)備

9、好的鋼試片，用掛鉤掛好，置于40度左右的烘箱 十燥30分鐘后，準(zhǔn)確到0.2mg。將稱量后的試片平放在十凈的濾紙上，用小 刮刀攝入人造油污，均勻地涂覆在試片一面上的規(guī)定部位， 并將試片兩側(cè)和底邊 多余的油污用濾紙擦去。油污涂覆控制在 0.08-0.19g之間。然后將涂好的試片 用掛鉤掛好，放入40度烘箱十燥30分鐘后取出，用濾紙擦去底邊的油污，冷 卻稱量。試驗(yàn)程序 在500ml燒杯中，倒入400ml凈洗劑溶液，然后將燒杯放置于 擺洗機(jī)的水浴孔中，使凈洗劑溶液溫度保持在 60度上下。將涂好的試片夾持在 擺洗機(jī)的擺架上，使試片表面垂直于擺動(dòng)方向。在凈洗劑溶液中浸泡3分鐘，然 后開動(dòng)擺洗機(jī)擺洗3分鐘。

10、擺洗結(jié)束后，連同掛鉤取出試片，再在60度左右400ml 的蒸僻水中擺洗30秒，取下試片，放入40度左右的恒溫箱內(nèi)十燥2小時(shí)。冷 卻至室溫，稱量，計(jì)算凈洗力。凈洗力計(jì)算凈洗力=試片涂覆油污后的品質(zhì)減去活洗后的品質(zhì) /試片涂覆油污后的質(zhì) 量減去試片質(zhì)量結(jié)果評(píng)定用三個(gè)試片所做的平行試驗(yàn)中，應(yīng)至少有兩片的數(shù)值相差不超過3% ,否則應(yīng)重新試驗(yàn)。取平均值作為測(cè)定結(jié)果。按標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品的凈洗力要大于或等于90%。腐蝕性試驗(yàn)是將金屆試片浸入一定溫度的凈洗液中，經(jīng)規(guī)定時(shí)間后，以金屆試片的外觀 和質(zhì)量的變化來評(píng)定凈洗劑對(duì)金屆的腐蝕性。試驗(yàn)程序 將盛有400ml試液的搪瓷藥物缸放入恒溫水浴鍋里， 使試液恒溫 在80

11、度。將試片（連掛鉤）置于40度烘箱中十燥30分鐘，冷卻，稱量。然后 吊掛于橫放在藥物缸口的橫梁上。并讓試片全浸在試液中（不露底，不露面）。在每個(gè)缸中只放兩片相同材質(zhì)的試片， 經(jīng)過2小時(shí)后。取出試片，用新煮沸過的 冷蒸僻水漂洗（擺洗10次），用丙酮脫水和熱風(fēng)吹十，檢查外觀。再將試片（連 掛鉤）置于40度左右烘箱中十燥30分鐘冷卻稱重。計(jì)算質(zhì)量變化作為腐蝕量， 以mg表小。腐蝕量=活洗前一活洗后結(jié)果評(píng)定 0級(jí)：表面無銹，無明顯變化1級(jí)：表面無銹，輕微變色或失光2級(jí)：表面輕銹，或不均勻變色3級(jí)：表面大面積銹蝕按標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)45號(hào)鋼，外觀應(yīng)為0級(jí)；腐蝕量應(yīng)小于或等于2mg防銹性試驗(yàn)將盛有400ml試

12、液的藥物缸放入80度左右恒溫水浴鍋里，將準(zhǔn)備好的試片 放入試液中浸30秒取出。用濾紙吸去試片下端及孔眼的液體，垂直懸掛于試片 架上，將試片連同架子放在 40度烘箱中，十燥15分鐘后，將試片架移入已預(yù) 先放在烘箱中恒溫至35度左右，相對(duì)濕度90%的濕熱器里，放置24小時(shí)，溫度保持35度，時(shí)間到后，取出試片檢查外觀。評(píng)級(jí)方法和腐蝕性評(píng)定相同。按標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)45號(hào)鋼，外觀為0級(jí)。其它性能試驗(yàn)泡沫性能試驗(yàn)。泡沫的測(cè)定和洗衣粉一樣，用羅氏泡沫儀測(cè)定。按標(biāo)準(zhǔn)的要 求，對(duì)金屆活洗劑要求低泡，即在 50度左右，實(shí)時(shí)泡沫小于等于80mm ; 5分 鐘泡沫小于等于20mm。高低溫穩(wěn)定試驗(yàn)。產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到高低溫穩(wěn)定的

13、要求。高溫試驗(yàn)：將凈洗劑倒入量筒至 50ml刻度，加塞后放入60度恒溫水浴中， 水面應(yīng)高于刻度20mm , 6小時(shí)后取出。待恢復(fù)至室溫后，觀察外觀變化，應(yīng)均 勻，不分層。低溫試驗(yàn)：將經(jīng)高溫試驗(yàn)無變化的試樣（如油變化換新樣）放入零下5度左 右的冰箱里，保持24小時(shí)。取出。自然恢復(fù)至室溫后，觀察外觀變化，應(yīng)均勻， 不分層，無結(jié)晶物沉淀析出。水分揮發(fā)物的測(cè)定：于已恒定重的稱量也中稱取凈洗劑樣品約 2克，稱準(zhǔn) 至0.2mg。在105度左右烘箱內(nèi)十燥4小時(shí)，取出。放在比例十燥器內(nèi)冷卻至 室溫，加蓋稱量。按下式計(jì)算水分及揮發(fā)物含量白分?jǐn)?shù).=樣品失重?cái)?shù)/樣品質(zhì)量*100%兩個(gè)平行試驗(yàn)值之差應(yīng)小于 0.5%,

14、取其平均值為測(cè)定結(jié)果。按標(biāo)準(zhǔn)要求， 對(duì)金屆活洗劑的水分及揮發(fā)物，液體產(chǎn)品應(yīng)小于或等于80%;漿狀物應(yīng)小于或等于50% ;而粉狀物應(yīng)小于或等于 30%漂洗性能試驗(yàn)：將盛有400ml試液的燒杯，放入60度左右的恒溫水浴里，將準(zhǔn)備好的試 片掛在S形掛鉤上，全浸在試液中5分鐘，取出后，立即用濾紙吸去試片下端 及孔眼的液體，垂直懸掛于試片架上，放入 40度左右烘箱中十燥30分鐘，取 出試片在400 ml60度左右的蒸僻水中來回?cái)[動(dòng)10次（往返為1次），擺洗時(shí)間 不超過10秒。取出后，用熱風(fēng)吹十，檢查試片外觀，同時(shí)用兩片試片作平行試 驗(yàn)。結(jié)果評(píng)定查看試片表面有無凈洗劑殘留物PH值測(cè)定用PH值計(jì)測(cè)定3%的式

15、樣溶液。一般用PH紙測(cè)定。按標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)鋼鑄鐵類用洗滌劑 PH值要求大于7;而對(duì)銅及銅合金，鋁 及鋁合金用洗滌劑則要求 PH值在7-11.5之間。金屆活洗劑配方的篩選1 ;表面活性劑各類表面活性劑的活洗效果與被洗物的種類，污垢的性質(zhì)以及溫度等有關(guān)，例如把炭黑和礦物油以質(zhì)量比1: 2組成的污垢涂在鋼表面上，在相同條件下，各類表面活性劑的活洗效果順序如下。非離子表面活性劑陽離子表面活性劑= 烷基硫酸鹽 肥皂選擇表面活性劑應(yīng)注意以下問題在金屆活洗劑中應(yīng)用得較多的是非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑，若把兩者復(fù)合使用則能產(chǎn)生較好的協(xié)同效應(yīng)，其乳化增溶分散凈洗作用將得到增 強(qiáng)。應(yīng)注意HLB值，綜合考慮金

16、屆活洗劑卷離和分散污垢的能力，所用的表面 活性劑HLB值一般在8-16.多數(shù)分子離子表面活性劑具有濁點(diǎn)，作為金屆活洗劑用的表面活性劑其濁點(diǎn) 不宜太低，一般應(yīng)高于活洗劑的使用溫度。否則在活洗過程中會(huì)出現(xiàn)渾濁，會(huì)降 低其表面活性。但濁點(diǎn)也不必太高，HLB值升高會(huì)使表面活性劑憎水基團(tuán)過弱， 也不利于油污的活洗。在水基金屆活洗劑中，表面活性劑的凈洗力和防銹性往往是互相矛盾， 互相 抑制的。活洗的主要作用是使油污脫離金屆表面，并且防止再沉積于金屆表面上； 而防銹的機(jī)理主要是加強(qiáng)吸附作用，在金屆表面形成密集的吸附膜，以隔絕一切 腐蝕介質(zhì)。盡管如此，仍有脂肪酸烷醇酰胺，聚氧乙烯脂肪胺等同時(shí)兼有去污和 防銹兩

17、種作用，它們可用于防銹型金屆活洗劑。軟硬水對(duì)表面活性劑凈洗力的影響 非離子表面活性劑的抗硬水能力強(qiáng)，一 般不受水的硬度影響。但水硬度對(duì)陰離子表面活性劑凈洗力影響很大。 例如烷基 苯磺酸鈉在軟水中的凈洗力為 77.4，在硬水中只有19.4;溫度對(duì)表面活性劑凈洗力的影響： 非離子表面活性劑基本不受溫度的影響，但溫度超過濁點(diǎn)時(shí)，凈洗力要下降。但是對(duì)陰離子表面活性劑或陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑復(fù)配的活洗劑溫度都有影響，例如，對(duì)陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑復(fù)配的活洗劑，在蒸僻水中的凈洗力，15度為32.87; 45度為77.99 ; 80度為88.95 ;凈洗力隨溫度的升高而增加。堿和堿性

18、鹽堿和各種堿性鹽的性能如下名稱PH值洗凈滲透分散乳化沖洗耐硬水防腐蝕苛性鈉13.4+-+碳酸鈉11.3+-+-+碳酸氫8.4-+-正硅酸12.8+偏硅酸12.1+正磷酸12.+9+焦磷酸10.0+三聚磷酸鈉9.7+六偏磷酸鈉6.8+-堿性鹽作為洗滌助劑的作用效果助劑的作用助劑碳酸鈉硅酸鈉正磷酸鈉聚磷酸鈉提高表面活性+-+-+-+把油性污垢拉入膠束中+-+-+使油性污乳化分散-+-+使固體微粒分散抗沉積+和鈣鎂離子螯合防止表面活性劑不溶-+使酸性物皂化保持溶液呈堿性使油性物易溶+選擇堿性鹽時(shí)，要注意它們的不同性質(zhì)，例如，碳酸鈉在硬水中生成難溶性 碳酸鈣；而碳酸氫鈉和鈣離子反應(yīng)生成可溶性的碳酸氫鈣

19、, 對(duì)硬水具有一定的軟 化能力。硅酸鹽類的耐硬水性和污垢分散能力都很好。還有防止污垢再附著作用； 偏硅酸鈉對(duì)鋁，鋅和錫等有色金屆的腐蝕有抑制作用。 聚磷酸鹽的堿度較低，能 軟化硬水，分散力強(qiáng)，可防止金屆腐蝕，也有防止污垢的附著作用，與表面活性 劑復(fù)配能增加凈洗力，是一種優(yōu)良的助洗劑。各種表面活性劑復(fù)配選用表面活性劑 AEO-9（伯），AEO-9 （仲），AEO-7,AES,TX-10,LAS-Na,種類1234567890AEO-9（伯）1055AEO-9 （仲）1051058010AEO-725AES5TX-10105510168510等進(jìn)行復(fù)配。1151尼鈉爾510105:2LAS-Na1

20、0577凈洗力/%36.123.847.543.456.60.447.547.140.1535凡是復(fù)配LAS-Na的凈洗力都很差，而且其含量越多越差。而非離子表面活 性劑復(fù)配效果很好。表面活性劑和堿性鹽復(fù)配堿性鹽無SAALAS-Na尼鈉爾TX-10水29.358.855.8氫氧化鈉938.688.795.6碳酸鈉37.756.28999正硅酸鈉94.9959899.5偏硅酸鈉11.5357599.6含有堿3%,表面活性劑1%,水96%，無表面活性劑時(shí)，堿4%,水96%。表面活性劑和堿性鹽復(fù)配均可明顯提高凈洗力。有些表面活性劑對(duì)堿性物質(zhì)有選擇性，如LAS-Na,配入各種堿性物質(zhì)后，凈洗力都有一定

21、程度提高，以配入正硅酸鈉最好，有些表面活性劑選擇性并不明顯，如TX-10,配入堿性物質(zhì)后，凈洗力都能高過95%以上，提高幅度都很大。防腐緩蝕劑及其它助劑的添加在鋼鐵制件活洗劑中可添加業(yè)硝酸鈉，碳酸鈉，有機(jī)鉉類，苯甲酸鈉，油酸 三乙醇胺，烷基醇酰胺，等作為緩蝕劑；銅制件活洗劑中可添加苯并三氮哇及其 衍生物作為緩蝕劑；對(duì)鋁制件活洗劑可采用硅酸鈉，硅酸鉀等作為緩蝕劑；硅酸 鹽也是在水中性水溶液中鋼鐵制件的廉價(jià)緩蝕劑。 一種新型表面活性劑陽離子咪 哇琳，在金屆活洗劑中用作緩蝕劑的效果很好，其本身還有一定的活洗作用。在金屆活洗劑中還應(yīng)加入消泡劑，增溶劑，穩(wěn)定劑，和其它無機(jī)鹽等助劑。有時(shí)，為了改善產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量，還可以在活洗劑中加入少量香精，增白劑， 熒光劑，防霉劑，和色素。配方篩選結(jié)果對(duì)丁研制一種弱堿性水劑型金屆油污活洗劑，