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清洗剂配方还原
微谱分析指通过微观谱图（气相色谱、液相色谱、热谱、能谱、核磁共振谱等）对产品所含有的成分进行定性和定量的一种配方分析方法。配方分析在日本，欧美应用比较广泛，而在国内，目前处于起步阶段。该技术甚至是很多国家的成长途径。二战之后的日本，就走的引进技术，分析还原，消化吸收，然后技术创新的道路。韩国等国家也是如此，从欧美获取技术，学习，实践，赶超。
水基清洗剂是一种以表面活性剂为主要成分加上助剂和其它添加剂配制成的具有净洗能力的制品。水基金属清洗剂由于具有以水代油、节省能源、不危害操作者健康、减少污染、保护环境、清洗成本低等特点,近十年来在我国得到迅速发展。水基金属清洗剂可以代替汽油、煤油等有机溶剂,有效地清除金属表面的油污,减缓金属的腐蚀速率,而且可以很好地防锈。用于清洗工业污垢的化学制剂,一般应满足清洗污垢的速度快,溶垢彻底;对金属基本无腐蚀;对环境无毒或低毒,所排放废物符合国家相关法规的要求;清洗条件温和;清洗后表面保持光洁,长时间暴露于空气中不会生锈;不产生影响清洗过程及现场卫生的泡沫和异味等技术要求。
虽然近年来研制出很多新品种的清洗剂,但是与目前清洗行业对金属清洗剂的要求相比还有一定的差距,现有的产品不能完全满足市场的需要。本文作者研制了一种新型的水基金属清洗剂,试验结果表明这种清洗剂具有稳定、去污率高、防腐防锈性强的特点。
新型环保水基金属清洗剂的配制
配方的制定
表面活性剂的选择
表面活性剂的添加量很少时即能大大降低溶剂(一般为水) 的表面张力(或液/液界面张力), 改变体系界面状态, 从而产生润湿或反润湿, 乳化或破乳, 起泡或消泡, 以及增溶、净洗、分散、可溶化等一系列作用。
水基清洗剂的主洗成分一般由一种或几种表面活性剂复配而成。表面活性剂的复配不仅可以提高去污力, 而且还可根据需要调整泡沫的状态。
鉴于以上原因,本实验采用多种表面活性剂复配,以提高金属清洗剂的性能。实验中所用到的表面活性剂主要有:AEO9、6501、TX-10、平平加O、十二烷基苯磺酸钠、油酸三乙醇胺、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚等。
助剂的选择
助剂的作用在于提高和改善表面活性剂的综合性能。在清洗中的作用为: 与碱土金属及重金属生成可溶性络合物, 起到软化水质的作用; 促进固体、半固体污垢分散, 提高去污能力; 自动调节清洗液pH值, 保证清洗液在一定的碱性下工作; 促进清洗剂胶束的形成, 降低临界胶束浓度, 延长清洗液使用寿命等。本文主要采用碳酸钠、羧甲基纤维素钠等弱碱类试剂。
防锈剂的选择
在低浓度下即能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀速率的物质称为防锈剂。防锈剂又称为阻蚀剂、阻化剂和腐蚀抑制剂。本实验采用的防锈剂有苯甲酸钠、亚硝酸钠、苯并三氮唑等。
配制过程
将所选用的药品分成表面活性剂、助剂、防锈剂3类, 作为正交复配的3个因子, 按照三因子三水平的方式进行正交复配, 通过变换每个因子的成分与比例进行复配, 共得到8组样品, 每组9个, 共72个样。弃去其中分层的样品, 得到57个稳定均一、透明的样品用于进一步筛选。
配方的检验与筛选
检测所用金属主要有:45#钢,GB710-65,50mm×25mm×(3~5)mm、1Cr18Ni9Ti不锈钢,GB3280-84,50mm×25mm×(3~5)mm。
首先取试验中所配制的清洗剂样品原液10mL,加入200mL自来水,摇匀,即配制成1B20的水溶液。测出pH值,然后进行以下指标测试。
清洗率的测定方法(去污力值)
(1)将准备好的金属试片平放在干净的滤纸上,将一面均匀地涂上油污(油污为人造油污,其组成(质量分数)为:SW-40型机油74%;凡士林25%;尘埃1%),其余表面不涂覆,油污的量控制在0.25~0.30g之间。
(2)将金属试片置于本文所配制的清洗剂中浸泡4min(60℃),摆洗4min。
(3)用蒸馏水漂洗不超过5s,用热无水乙醇吹干,差量法称重。
(4)清洗率=清洗掉的油污重/油污原重。
防锈能力的测试方法
把配好的试液放在恒温水浴中,恒温在(80±2)℃。金属试片(45#钢)在试液中浸30s取出。在40℃烘箱干燥15min后,放入预先在烘箱中恒温至(35±2)℃、相对湿度(90±2)%的湿热器中,放置24h。实验期满观察外观。
评级标准: 0级为表面无锈, 无明显变化;
1级为表面无锈, 轻微变色或失光;
2级为表面轻锈或不均匀变色;
3级为表面大面积锈蚀。
高低温稳定性的测试方法
高温实验:将清洗剂倒入量筒,加塞后放入(60±2) ℃恒温水浴中,6h后取出,恢复到室温下, 观察外观。低温实验:经高温实验无变化的试样放入冰箱,在冷冻条件下保持24h。取出恢复到室温,观察外观。
高温稳定性: 均匀, 不分层。
低温稳定性: 均匀, 不分层, 无结晶或沉淀析出。
漂洗性能的实验方法
试液在(60±2) ℃的恒温水浴中恒温,把金属试片(不锈钢)放入浸5min。取出后,在烘箱中(40±2) ℃干燥0.5h。在60℃的蒸馏水中摆洗10s。取出用热风吹干。采用放大镜下观察的方法检查外观。
结果评定: 检查试片表面有无清洗剂残留物。
要求: 无可见清洗剂残留物
结果及讨论
通过以上的实验,最终得到了YXF-2,YXF-3,YXF-5,YXC-1,YXC-4这2个系列综合性能比较突出的配方。具体情况见表1。
PH(1:20) 清洗率 腐蚀 腐蚀（外观）防锈 泡沫性
YXF-2 8 97.51 0.2 0 0 无泡沫
YXF-3 8 97.11 0.5 0 1 泡沫少
YXF-5 8 96.48 0.8 0 0 泡沫少
YXC-1 8 98.60 0.2 0 0 泡沫少
YXC-4 8 96.46 0.4 0 0 泡沫少
表1研制的几种清洗剂的性能
其中YXC-1配方的各组分的含量(质量分数)为:2.6%AEO9,3.5%油酸三乙醇胺,4.3%Na2CO3,7.8%三乙醇胺,5%TX-10,4.1%苯甲酸钠,其余为水;YXF-2配方的各组分的含量(质量分数)为:4.5%平平加O,5.2%油酸三乙醇胺,4.3%Na2CO3,6.5%三乙醇胺,7.2%6501,2.5%葡萄糖酸钠,3.7%苯甲酸钠,其余为水。
本文作者所研制的几种清洗剂与市场流通的国内外同类产品相比较,具有下列特点:
(1)去除油污和顽垢能力强。据文献报道和试验证明,市场流通产品的清洗率为84.6%~90%,而YXC和YXF均在96%以上。
(2)溶液接近中性,pH在8左右。该产品均不含磷、铝及强酸碱和易挥发性有毒物质,洗涤范围广,可洗涤各种软硬表面,不伤害任何物件。
(3)采用了最新的环保型合成抗氧化剂,产品对机械零件有很好的防锈作用,可长时间保持表面光洁。
(4)泡沫少,渗透力强,洗涤
的增大受螺栓和法兰强度的限制,那么提高连接系统
的安全性应主要从改善垫片性能着手。
结束语
本文建立的法兰接头安全评定方法是以接头的紧密性为基础的,只是一种初步的尝试。由于缺乏法兰和螺栓材料的高温蠕变数据,故没有考虑法兰接头中法兰和螺栓的蠕变;安全性等级仅基于国标中不同的泄漏率指标和美国PVRC关于连接接头紧密度等级的划分而确立,没有考虑介质和法兰接头的重要度,这在后续的研究中将逐步完善。

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