專利名稱：多用途多功能的復(fù)合清洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多用途多功能的復(fù)合清洗、除油污組合物，其不損傷成型材料，例如金屬、硅、碳、玻璃纖維、石墨、陶瓷、塑料、聚乙烯、地毯、墊子和天然或合成橡膠等等。本發(fā)明的產(chǎn)品能以噴霧形式或者液體形式使用，并證明在室溫下使用時(shí)，具有極強(qiáng)的清洗和除油污功能，同時(shí)又具有消泡性能。
背景技術(shù)：
通常，金屬產(chǎn)品伴隨著以下工藝過程。首先，必須以化學(xué)方法處理在鐵制作和精制加工過程中使用的牛脂和合成醚類軋制劑。該過程通常包括在高溫下用清洗劑去除油脂，高溫下用去離子水清洗，烘干，卷繞。其次，金屬產(chǎn)品在涂布之前必須用化學(xué)方法處理。該過程一般包括高溫下用清洗劑去除油脂，高溫下用去離子水洗滌，金屬表面的控制，化學(xué)處理，用去離子水清洗，烘干，作涂層。
這些清洗劑已經(jīng)在多種文獻(xiàn)中作了介紹。清洗除油劑的成分通常分類為堿性助劑、表面活性劑或消泡劑、和一般為粉末狀清洗劑，這些成分的混合物溶解和使用于這種粉末狀清洗劑中。
該清洗除油劑以噴霧或者沉積的方法去除金屬表面的油脂和污染物。在鐵制作和精制加工過程中，溶液溫度通常是85-90℃，清洗時(shí)間是1-3分鐘，在制造期間，溶液溫度通常是40-70℃，清洗時(shí)間是1-10分鐘。然而，在兩個(gè)過程期間都使用強(qiáng)堿性清洗劑時(shí)，清洗除油劑的使用是根據(jù)金屬種類或者金屬表面反應(yīng)敏感性來限定的。為了緩和這些問題，如果我們降低堿性，同時(shí)降低溶液溫度至室溫，清洗效能也降低了，并且清洗時(shí)間延長了，這導(dǎo)致了一個(gè)問題，清洗后遺留在金屬表面的殘余物損害了化學(xué)處理的效果，這反過來影響了制造過程。
另一方面，如果溶液的堿性和溫度都降低，起泡現(xiàn)象增加了，這些泡沫滲入產(chǎn)品內(nèi)部，清洗效能降低了。因此，油脂和污染物很難從產(chǎn)品內(nèi)部去除。
然而，應(yīng)該注意到，高溫下表面活性劑經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，失去了表面活性，降低了去除油脂的能力。進(jìn)一步地，由于在每個(gè)過程中有效溫度范圍的限制，機(jī)械的和物理方式的補(bǔ)充是不容易發(fā)揮作用的。
另一方面，復(fù)合清洗除油劑通常在室溫下使用時(shí)是屬表面附著磨蝕類型的。
如果我們挑選不會(huì)損壞原材料涂層表面或者特性條件的弱堿低蝕點(diǎn)表面活性劑，清洗效能變得微弱了。因此，盡管磨擦多次，油脂和污染物的去除效果很差。
人們對于復(fù)合清洗除油劑的興趣正在提高，這些復(fù)合清洗除油劑能夠節(jié)省能量、證明具有良好的清洗除油性能、不需要改變正在使用的系統(tǒng)、不損害原材料、能保持最佳堿性，不受在可行溫度范圍下的限制、能在介于室溫和小于100℃下，根據(jù)每個(gè)加工過程的特性來使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種不損壞原材料的多用途多功能的復(fù)合清洗除油洗滌劑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種顯示了對多種產(chǎn)品在寬溫度范圍內(nèi)具有良好清洗性能的、多用途、多功能的復(fù)合清洗除油劑。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明提供了一種復(fù)合清洗除油劑，含有如下述化學(xué)式1-4的堿性助劑和表面活性劑化學(xué)式1R-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式2 化學(xué)式3R-Ph-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式4R-Ph-SO3-M+其中，R是C3-C19烷基，Ph是苯基，化學(xué)式1和2中的m是1.5-12，化學(xué)式3中m是13-19，n是2-15，M是相反離子。
較佳的如化學(xué)式3中m/n的摩爾比是0.5-1.27，每升清洗劑中復(fù)合表面活性劑的含量是0.1-10.0g。本發(fā)明可進(jìn)一步地包括乙二醇醚，酶和螯合劑。
下文是對本發(fā)明的詳細(xì)描述。
本發(fā)明的清洗組合物是以含有乙二醇醚，酶和螯合劑，堿性助劑和復(fù)合表面活性劑為特性的。這些復(fù)合表面活性劑能以下述一般化學(xué)式表示。
該清洗除油劑是以從室溫到低于100℃都能使用，它是可生物降解的，不消耗臭氧和無毒為特性的。
本發(fā)明的組合物解決上述問題是通過1)每升組合物中含有0.1-10.0g復(fù)合表面活性劑；2)控制每一復(fù)合表面活性劑中m/n的摩爾比；3)控制每一復(fù)合表面活性劑中m和n增加的摩爾數(shù)；4)確定每一復(fù)合表面活性劑中的R。
復(fù)合表面活性劑是本發(fā)明的復(fù)合清洗除油劑中一種必不可少的成分，復(fù)合表面活性劑含有三種非離子表面活性劑和一種陰離子表面活性劑，如下所示化學(xué)式1R-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式2 化學(xué)式3R-Ph-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式4R-Ph-SO3-M+其中，R是烷基，Ph是苯基，M是相反離子。
烷基R中碳原子的數(shù)目是3-19，每個(gè)R可能是一個(gè)烷基或一個(gè)烷基的組合形式。R可是從中合成的、提取的或者衍生的。
R通常由飽和烴制取，因此，通常使用不含不飽和鍵的烴，但是使用含有不飽和鍵的烴，如油酸，則沒有問題。
當(dāng)清洗除油劑組合物由堿性助劑和單一表面活性劑，不含乙二醇醚、酶和螯合劑組成時(shí)，如果R中的碳原子數(shù)少于8，這種組合物在室溫下的清洗性能很差，因此它不能用作室溫清洗劑。另外，如果R中的碳原子數(shù)大于18，不僅組合物的清洗性能會(huì)降低，而且在清洗后，有沖洗時(shí)不易沖洗的缺點(diǎn)。
然而，當(dāng)復(fù)合清洗除油劑組合物中含有乙二醇醚、酶、螯合劑、堿性助劑和復(fù)合表面活性劑時(shí)，如果每個(gè)R中的碳原子數(shù)少于3，組合物在有效溫度范圍內(nèi)清洗性能很差。另外，如果每個(gè)R中的碳原子數(shù)大于19，就沒有工業(yè)實(shí)用性，因?yàn)橐叶济?、酶、螯合劑、?fù)合表面活性劑太多了。
環(huán)氧乙烷的摩爾數(shù)m，在化學(xué)式1和2中是1-15，更好的是1.5-2?；瘜W(xué)式3中的m是10-25，更好的是13-19。環(huán)氧丙烷的摩爾數(shù)n較好的是2-15。
根據(jù)R的種類，最好的m和n的加成摩爾數(shù)是可得到的。然而，當(dāng)清洗除油劑組合物由堿性助劑和單一表面活性劑，不含乙二醇醚、酶和螯合劑的組成時(shí)，如果m少于4，組合物的親水性弱、溶解性弱和清洗性能弱，盡管消泡性能很好。如果m大于12，室溫下就會(huì)起泡沫，因此我們不能克服這個(gè)難題。
然而，當(dāng)復(fù)合清洗除油劑組合物中含有乙二醇醚、酶、螯合劑、堿性助劑和復(fù)合表面活性劑時(shí)，如果m少于1.5，組合物是親水性弱、溶解性弱和清洗性能弱，盡管在有效溫度內(nèi)消泡性能很好。如果每一復(fù)合表面活性劑中的m大于19，室溫下就會(huì)起泡沫，因此我們不能克服這個(gè)難題。
關(guān)于n，當(dāng)清洗除油劑組合物由堿性助劑和單一表面活性劑，不含乙二醇醚、酶和螯合劑組成時(shí)，如果n少于2，組合物有太多的氣泡。如果n大于15，清洗性能會(huì)降低，因?yàn)楦邷叵掳殡S著時(shí)間的流逝發(fā)生了改變。
然而，當(dāng)復(fù)合清洗除油劑組合物中含有乙二醇醚、酶、螯合劑、堿性助劑和復(fù)合表面活性劑時(shí)，即使n是2，合成物在有效溫度內(nèi)也不發(fā)泡。即使n是大于15摩爾，復(fù)合清洗除油劑也不影響清洗性能，高溫下伴隨著時(shí)間的流逝也沒有改變，但是，這沒有工業(yè)實(shí)用性，因?yàn)橐叶济?、酶、螯合劑和?fù)合表面活性劑的數(shù)量太多。
仔細(xì)查看具有不同的m/n摩爾比的表面活性劑的效果，我們能推斷出有0.5-1.27的m/n摩爾比是優(yōu)良的。當(dāng)清洗除油劑組合物由堿性助劑和單一表面活性劑，不含乙二醇醚、酶和螯合劑組成時(shí)，如果m/n摩爾比少于0.5，組合物有低的起泡性能，但是清洗性能也很低，因此它不可取。如果m/n摩爾比大于0.9，組合物有優(yōu)良的清洗性能，但是，也有太多氣泡，因此清洗除油劑對實(shí)用性來說是不好的。
另外，當(dāng)復(fù)合清洗除油劑中含有乙二醇醚、酶、螯合劑、堿性助劑和復(fù)合表面活性劑時(shí)，如果m/n摩爾比少于0.5，組合物有低的起泡性能，但是在有效溫度內(nèi)清洗性能也很低，因此它不可取。如果m/n摩爾比大于1.27，組合物有優(yōu)良的清洗性能，但是，由于有太多氣泡，對實(shí)用性來說是不好的。
每一種表面活性劑組合物中表面活性劑的含量，適宜的是1％，或者更多的百分重量比，更適宜的是5％，或更多的百分重量比。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1)復(fù)合清洗除油劑的例子。本發(fā)明的復(fù)合清洗除油劑組合物如下表1所示表1



2)板的制造本發(fā)明中使用的板是鋼板、鋅涂層鋼板、合金鋅涂層鋼板、錫涂層鋼板、鋅、鎳、鈦、鋁和鋁合金。板被切割成1.5×8cm的尺寸，并摩擦切割表面。將磨擦過的板浸入3％的氫氧化鈉溶液中一分鐘后，利用純水去除摩擦過的板上的堿性溶液，用甲等普通酒精清洗。將清洗過的板在烤箱中在120℃下烘干60分鐘后，將清洗過的板冷卻到室溫，在真空干燥器中真空干燥。
3)樣品板稱重后，板貯備在真空干燥器中，根據(jù)板的種類拉伸。用輥涂機(jī)將合成油，如軋制油、防銹油等等和硅油均勻地噴涂在板上(1-2g/m2)，將板在120℃的烤箱中加熱60分鐘，烘干油中的水分，將板冷卻到室溫，在真空干燥器中進(jìn)行真空干燥。
將經(jīng)真空干燥過的樣品板稱重后，再次將它們貯備在真空干燥器中供實(shí)驗(yàn)使用。
4)去油率的測量為了改進(jìn)去油率，將制備的板浸入每一個(gè)含有維持在25℃和95℃的去油溶液的容器中，將制備的板取出，并在室溫下裝滿純水的槽中浸蘸30秒，同時(shí)，將預(yù)備板輕微搖動(dòng)。
接下來將板在120℃的烤箱中加熱60分鐘，去除水分，將板冷卻到室溫，在真空干燥器中進(jìn)行真空干燥。
在去油脂程序后，利用表面碳分析器分析有機(jī)碳的數(shù)量，從而測算板上剩余油的數(shù)量。
在預(yù)備樣品程序期間，能計(jì)算出每個(gè)板進(jìn)行涂層前后，每單位面積上重量差別，這個(gè)數(shù)值是涂層油的數(shù)量值。
由表面碳分析得出的非油脂去除板的結(jié)果與由重量差別獲得的結(jié)果不一致，但是有相當(dāng)?shù)谋嚷省?br> 因此，相當(dāng)?shù)谋嚷试黾恿送繉拥臄?shù)量，結(jié)果是去除油脂前的表面碳的數(shù)量值。
去除油脂得到的表面碳的數(shù)量通過這樣的方式獲得，即去除油脂后殘留的表面碳的數(shù)量是從去除油脂前涂層的數(shù)量中減去得到的。
表2中的比值是以得到的去除油脂前和去除油脂后的表面碳的數(shù)量比率來計(jì)算的，這個(gè)比值乘以了100。
5)發(fā)泡實(shí)驗(yàn)在發(fā)泡實(shí)驗(yàn)中，將50ml的復(fù)合清洗除油劑灌入一個(gè)帶有塞子的200ml的量筒中，放入維持在250℃和950℃下的容器中，搖動(dòng)20次。量筒上的刻度測算出了泡沫的數(shù)量值，結(jié)果如表2所示。
表2去除油和發(fā)泡實(shí)驗(yàn)的結(jié)果

如上所述，(1)本發(fā)明的清洗劑能在金屬的生產(chǎn)過程中，去除金屬表面如鋼、鋼板、鋅涂層鋼板、合金鋅涂層鋼板、錫涂層鋼板、鋅、鎳、鈦、鋁和鋁合金的多種油脂，而不損傷原材料。
同樣，為了完全確保對金屬表面化學(xué)處理或者在化學(xué)處理前著色的目的，本發(fā)明的清洗劑能去除表面的各種沾染物而不損害原材料，顯示出了優(yōu)良的清洗和除油性能，并具有在不加熱，噴霧清洗和沉積清洗時(shí)，在室溫下消泡的性能。
(2)本發(fā)明的復(fù)合清洗除油劑顯示出清洗和去除各種著色金屬表面上的油污時(shí)，在室溫到低于100℃下，有優(yōu)良的清洗除油性能而不損傷原材料。因此，本發(fā)明對小型、中型、大型車輛包括火車、飛機(jī)外部，輪轂，旋轉(zhuǎn)印刷機(jī)和各種機(jī)器和器具的清洗除油是優(yōu)良的。
(3)由于本發(fā)明的復(fù)合清洗除油劑不損壞各種金屬和塑料材料、硅、碳、玻璃纖維、石墨、陶瓷、塑料、乙烯、地毯、墊子和天然或合成橡膠，它對小型、中型、大型車輛包括火車、飛機(jī)外部，輪轂，旋轉(zhuǎn)印刷機(jī)和各種機(jī)器和器具的部件的清洗除油是優(yōu)良的。
(4)如果將乙二醇醚、酶、螯合劑、堿性助劑和水的含量適當(dāng)?shù)卣{(diào)配，本發(fā)明的復(fù)合清洗除油劑最好是用作為一種多用途多功能復(fù)合清洗劑，用于家庭，以一種預(yù)洗劑來清洗襯衫袖子和領(lǐng)口上的積垢。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合清洗除油劑，含有堿性助劑和的表面活性劑如下述化學(xué)式1-4化學(xué)式1R-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式2 化學(xué)式3R-Ph-O-(CH2CH2O)m-H化學(xué)式4R-Ph-SO3-M+其中，R是C3-C19烷基，Ph是苯基，化學(xué)式1和2中的m是1.5-12，化學(xué)式3中m是13-19，n是2-15，M是相反離子。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合清洗除油劑，其特征在于，化學(xué)式3的m/n的摩爾比是0.5-1.27。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合清洗除油劑，其進(jìn)一步地包含乙二醇醚、酶和螯合劑。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合清洗除油劑，其特征在于，復(fù)合表面活性劑的含量是占每升清洗除油劑的0.1-10.0g。
全文摘要
本發(fā)明的優(yōu)良的清洗除油劑能節(jié)約能源，縮短清洗時(shí)間，顯現(xiàn)了優(yōu)良的清洗除油性能而不需改變現(xiàn)使用的系統(tǒng)，不損害原材料。本發(fā)明也適于含有最佳堿性的清洗除油劑，能根據(jù)每種加工工藝的特性使用，而在有效溫度范圍內(nèi)不受限制。本發(fā)明含有的表面活性劑和堿性助劑如下述化學(xué)式1－4化學(xué)式1，R－O－(CH
文檔編號C11D3/386GK1406272SQ01805658
公開日2003年3月26日 申請日期2001年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月9日
發(fā)明者金大郁 申請人:艾邁克蒙有限公司