一種環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種環(huán)保型著色探傷滲透劑及其制備方法，用于檢測(cè)工件表面開(kāi)口缺 陷，屬于無(wú)損檢測(cè)著色滲透探傷技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 著色滲透探傷是五種常規(guī)無(wú)損檢測(cè)方法（滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)、射線檢測(cè)、超聲波 檢測(cè)、渦流檢測(cè)）中的一種，用以檢測(cè)非多孔性材料的表面開(kāi)口缺陷。同其他無(wú)損檢測(cè)方法 一樣，著色滲透探傷也是以不破壞被檢對(duì)象為前提，對(duì)各種工程材料、零部件和產(chǎn)品進(jìn)行有 效的檢驗(yàn)，借以評(píng)價(jià)它們的完整性、連續(xù)性及安全可靠性。滲透探傷是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的重要 手段，是產(chǎn)品制造和使用維修中不可缺少的組成部分。
[0003] 著色滲透探傷的基本原理為毛細(xì)作用原理。將溶有著色染料的滲透劑施加于工件 表面，由于毛細(xì)作用，滲透劑滲入到各類(lèi)表面有開(kāi)口的微小缺陷中，滲透結(jié)束后清除表面多 余滲透劑，施加顯像劑，缺陷中的滲透劑重新回滲到工件表面上，形成放大了的缺陷顯示， 在白光下觀察，缺陷處可呈紅色顯示，目視即可檢測(cè)出缺陷的狀態(tài)和分布。
[0004] 著色滲透探傷劑由滲透劑、顯像劑、清洗劑組成，配套使用。目前市場(chǎng)上流通的產(chǎn) 品主要有散裝和噴霧罐裝兩種型式，由于攜帶和使用的便捷性，噴霧罐是主流產(chǎn)品，被大量 使用。噴霧罐產(chǎn)品在使用時(shí)，滲透劑被霧化噴出，形成的微小液滴一部分在空氣中懸浮停 留，極容易被探傷工人吸入，而滲透劑通常含有對(duì)人體有害的成份，對(duì)工人的身體健康存在 很大的潛在危害。因此滲透劑的環(huán)?；谴髣?shì)所趨，研發(fā)一種無(wú)毒無(wú)害，完全采用天然的、 食品級(jí)的原料來(lái)研制的滲透劑，也是一種社會(huì)責(zé)任，以期降低對(duì)工人的傷害。
[0005] 滲透劑主要由溶劑、染料、表面活性劑、助溶劑、增塑劑等組成?，F(xiàn)在市售的滲透劑 中，禁用限用的物質(zhì)仍然在被大量使用，尤其是被社會(huì)廣泛關(guān)注的蘇丹紅、鄰苯二甲酸二酯 類(lèi)增塑劑、烷基苯酚聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑，這些成份在相關(guān)專(zhuān)利、無(wú)損檢測(cè)教材、文獻(xiàn)、 各大主流廠商的MSDS中被反復(fù)提及。以下從各組分展開(kāi)闡述。
[0006] 溶劑：起到溶解染料和滲透作用，常用的溶劑有煤油、乙醇、丙酮、芳香烴（例如： 甲苯、二甲苯、萘、甲基萘），其中芳香烴類(lèi)的溶劑對(duì)人體危害尤其嚴(yán)重。
[0007] 染料：提供著色作用，是決定滲透劑靈敏度和對(duì)比度的關(guān)鍵因素，常用的染料有蘇 丹紅（蘇丹III、蘇丹IV)、剛果紅、堿性玫瑰精、品紅等，例如專(zhuān)利CN200510029697. 8、CN 87101195中使用蘇丹紅，專(zhuān)利CN200610022276. 5中使用了剛果紅。以上染料被禁用的原 因是含有致癌芳香胺，例如蘇丹紅IV中含有鄰甲苯胺。芳香胺致癌性問(wèn)題首先由德國(guó)在 1895年提出，到20世紀(jì)60年代，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各國(guó)發(fā)現(xiàn)的職業(yè)性芳香胺膀胱癌患者已超 過(guò)3000例，凡是能在特定條件下分解釋放出24種致癌芳香胺的染料都被列入禁用清單。
[0008] 表面活性劑：提供乳化作用，改善滲透劑的可去除性，主要是指水洗去除性，使?jié)B 透劑更易被水洗；改善滲透劑的滲透功能。常用的乳化劑有烷基酚聚氧乙烯醚（例如TX-6、 TX-10)，專(zhuān)利CN 87101195、CN 200610022276. 5中提及的滲透劑都采用了烷基酚聚氧乙 烯醚，特種設(shè)備I、II劑無(wú)損檢測(cè)人員培訓(xùn)教材《滲透檢測(cè)》中提及的參考配方中也采用 τχ-io。烷基酚聚氧乙烯醚及其原料或分解物烷基酚是一種雌激素，烷基酚中烷基的碳原子 數(shù)越小，對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的擾亂作用越大。
[0009] 增塑劑：調(diào)節(jié)粘度、揮發(fā)速度和閃點(diǎn)。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二 甲酸二辛醋，專(zhuān)利CN200410093204. 0中提及的滲透劑用到了鄰苯二甲酸二丁酯。鄰苯二甲 酸二酯類(lèi)增塑劑，可以引發(fā)動(dòng)物肝組織病變甚至癌變，還嚴(yán)重的擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)。1998年世 界綠色和平綠色組織已經(jīng)提出禁止銷(xiāo)售軟塑料玩具的建議，以防止軟塑料中的含鄰苯二甲 酸二酯類(lèi)增塑劑進(jìn)入人體造成危害。
[0010] 專(zhuān)利CN 200810040936. 1提出了一種環(huán)保型水基滲透劑，其中的溶劑、表面活性 劑實(shí)現(xiàn)了環(huán)?；?，增塑劑不用，被排除。但染料并沒(méi)有環(huán)保化，提及的染料玫瑰紅，實(shí)際上是 堿性玫瑰精，染料索引號(hào)c. I. 45160,也不是一種環(huán)保型的染料，堿性玫瑰精由鄰甲苯胺合 成，而鄰甲苯胺屬于24種致癌芳香胺之一。目前，堿性玫瑰精在滲透劑中是被廣泛使用的 一種染料。
[0011]目前市場(chǎng)上還沒(méi)有一款真正意義上的環(huán)保型滲透劑，特別是溶劑型的環(huán)保滲透 劑。目前尚無(wú)報(bào)道環(huán)保溶劑型滲透劑。環(huán)保型的滲透劑應(yīng)該從溶劑、增塑劑、表面活性劑、助 溶劑、染料上實(shí)現(xiàn)全面的環(huán)?；绻麩o(wú)相應(yīng)的環(huán)保代替材料，就應(yīng)該考慮從配方上優(yōu)化， 避免采用該材料。例如最有效的助溶劑是乙二醇醚類(lèi)（例如乙二醇乙醚，二乙二醇乙醚，二 乙二醇丁醚等），相對(duì)乙二醇醚類(lèi)溶劑，丙二醇醚類(lèi)溶劑更環(huán)保，毒性更小，但不論是乙二醇 醚還是丙二醇醚都未見(jiàn)在食品、醫(yī)藥工業(yè)應(yīng)用的報(bào)道，為避免風(fēng)險(xiǎn)，也應(yīng)該棄用。
[0012] 環(huán)保溶劑：可以選擇食用酒精、巴西橙油。用玉米、木薯為原料生產(chǎn)酒精早已實(shí)現(xiàn) 工業(yè)化，市場(chǎng)上可采購(gòu)到含量99. 5%以上的酒精；橙油是近年發(fā)展起來(lái)的一種天然環(huán)保溶 劑，是從橙皮、橘皮中提煉出的精油，有類(lèi)似檸檬的清香，能與大多數(shù)有機(jī)溶劑互溶，以巴西 生產(chǎn)的橙油最為知名。
[0013] 環(huán)保增塑劑：可選用動(dòng)植物油基的環(huán)保增塑劑（例如油酸丁酯、硬脂酸丁酯）、檸 檬酸三丁酯，這三個(gè)產(chǎn)品大鼠經(jīng)口 LD50 > 30g/ml，均屬于無(wú)毒產(chǎn)品?？勺鳛槭称诽砑觿┦?用。
[0014] 環(huán)保表面活性劑：可選擇天然脂肪醇聚氧乙烯醚類(lèi)和蔗糖硬脂酸酯類(lèi)表面活性 劑，這一類(lèi)的表面活性劑無(wú)毒。用于化妝品、食品、醫(yī)藥工業(yè)做乳化劑，還可用于食品乳化 劑、洗滌劑、農(nóng)業(yè)及罐頭制品。
[0015] 環(huán)保染料：《禁用染料和環(huán)保型染料》中提供了蘇丹紅IV的環(huán)保染料代用品，給出 了三個(gè)代用染料 Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395(BASF)、Zapon Red BB(BASF)，代用 染料不會(huì)分解出致癌芳香胺，不含重金屬、環(huán)境激素，沒(méi)有致敏性、致癌性、急性毒性。著色 強(qiáng)度不低于蘇丹紅，是理想的代用染料。
[0016] 除了關(guān)注滲透劑的環(huán)保屬性，滲透劑還必須具備應(yīng)有的使用性能。主要有：
[0017] 1.靈敏度：參考GB/T 18851. 2-2008/IS0 3452-2 :2006《無(wú)損檢測(cè)滲透檢測(cè)第2 部分：滲透材料的檢驗(yàn)》將著色滲透探傷劑的靈敏度分為1級(jí)靈敏度（普通級(jí)），2級(jí)靈敏度 (高級(jí)）。靈敏度越高，檢測(cè)的可靠性越高。靈敏度用I型試塊來(lái)判定，I型試塊有10 μπκ 20 μ m、30 μ m、50 μ m四種規(guī)格，要達(dá)到2級(jí)靈敏度，要求50 μ m試塊100 %顯示，30 μ m試塊 75%以上顯示。
[0018] 2.易清洗：滲透劑的清洗性十分重要，如果清洗困難，工件上則會(huì)造成不良背景， 影響檢測(cè)效果。
[0019] 3.潤(rùn)濕性：能良好的潤(rùn)濕工件，滲透劑施加到工件上后不應(yīng)收縮，長(zhǎng)時(shí)間保持潤(rùn) 濕狀態(tài)，不能干燥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種環(huán)保、高靈敏度、可水洗的溶劑型滲透劑 及其制備方法。
[0021] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征 在于，由滲透溶劑47~70重量份、增塑劑10~30重量份、表面活性劑5~20重量份和染 料1. 5~3重量份組成。
[0022] 優(yōu)選地，所述的滲透溶劑為食用酒精和巴西橙油。
[0023] 優(yōu)選地，所述的增塑劑為油酸丁酯和檸檬酸三丁酯中的一種或兩者的混合物。
[0024] 優(yōu)選地，所述的表面活性劑為天然脂肪醇聚氧乙烯醚單油酸酯、天然脂肪醇聚氧 乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的一種或任意幾種的混合物。
[0025] 優(yōu)選地，所述的染料為 Orasol Red BL(CIBA)、Zapon Red 395 (BASF)和 Zapon Red BB (BASF)中的一種或任意幾種的混合物。
[0026] 本發(fā)明還提供了上述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑的制備方法，其特征在于，具 體步驟包括：
[0027] 第一步、在常溫下，將滲透溶劑、增塑劑、表面活性劑和染料依次加入反應(yīng)釜中，密 閉攪拌混合；
[0028] 第二步、將第一步得到的混合物過(guò)200目篩網(wǎng)，得滲透液原液；
[0029] 第三步、以散裝或氣霧罐形式包裝。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0031] 1、環(huán)保特點(diǎn)：本發(fā)明不含有毒有害成份，采用天然溶劑、食品級(jí)原料、環(huán)保染料配 制。采用的巴西橙油從橘皮、橙皮中提??；食用酒精以木薯、玉米為原料精制；食品級(jí)增塑 劑、表面活性劑；橙桔清香，清新宜人。
[0032] 2、性能特點(diǎn)：本發(fā)明可達(dá)到著色探傷劑的最高級(jí)靈敏度（2級(jí)）；滲透劑色澤鮮明， 對(duì)比強(qiáng)烈；親水自乳化型配方，可采用溶劑或水清洗。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 的范圍。
[0034] 實(shí)施例1
[0035] 一種環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，由滲透溶劑、增塑劑、表面活性劑和染料組成， 各組分的具體成分見(jiàn)下表：
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征在于，由滲透溶劑47~70重量份、增塑劑 10~30重量份、表面活性劑5~20重量份和染料1. 5~3重量份組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征在于，所述的滲透溶劑為 食用酒精和巴西橙油。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征在于，所述的增塑劑為油 酸丁酯和檸檬酸三丁酯中的一種或兩者的混合物。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征在于，所述的表面活性劑 為天然脂肪醇聚氧乙烯醚單油酸酯、天然脂肪醇聚氧乙烯醚三油酸酯和蔗糖硬脂酸酯中的 一種或任意幾種的混合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑，其特征在于，所述的染料為 Orasol Red BL、Zapon Red 395和Zapon Red BB中的一種或任意幾種的混合物。
6. 權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑的制備方法，其特征在 于，具體步驟包括： 第一步、在常溫下，將滲透溶劑、增塑劑、表面活性劑和染料依次加入反應(yīng)釜中，密閉攪 拌混合； 第二步、將第一步得到的混合物過(guò)200目篩網(wǎng)，得滲透液原液； 第三步、以散裝或氣霧罐形式包裝。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑及其制備方法。所述的環(huán)保溶劑型著色探傷滲透劑其特征在于，由滲透溶劑47～70重量份、增塑劑10～30重量份、表面活性劑5～20重量份和染料1.5～3重量份組成。本發(fā)明不含有毒有害成份，采用天然溶劑、食品級(jí)原料、環(huán)保染料配制，可達(dá)到著色探傷劑的最高級(jí)靈敏度(2級(jí))；滲透劑色澤鮮明，對(duì)比強(qiáng)烈；親水自乳化型配方，可采用溶劑或水清洗。
【IPC分類(lèi)】G01N21-91
【公開(kāi)號(hào)】CN104677917
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510035396
【發(fā)明人】彭華, 趙成
【申請(qǐng)人】蘇州新美達(dá)探傷器材有限公司, 上海誠(chéng)友實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司, 上海新美達(dá)探傷器材有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日