Засіб для знежирення металевої поверхні

Корисна модель відноситься до хімічного очищення, зокрема до знежирення металевої поверхні, і може бути використана для очищення металевих виробів від олійних та жирових забруднень, а також операцій підготування до нанесення захисного покриття в автоматизованих лініях безперервного виробництва. Відомий миючий засіб для очищення металевої поверхні, який включає, мас. %: триетаноламін 20-35 неіоногенну поверхнево-активну речовину 10-35 олеат триетаноламіну 3-6 натрієву сіль сульфоефіру рицінолової кислоти 1-5 тринатрійфосфат до 100 [Патент України №18669, С11Д 1/66, Миючий засіб для очищення металевої поверхні, Румянцева Т.О., Процишин В. Т. та інші, Оф. бюл. «Промислова власність», №6, 1997]. Недоліком вказаного миючого засобу є низька знежирююча спроможність щодо короткочасового контакту (до 6 сек.) з металевою поверхню. Найбільш близьким за складом до запропонованої корисної моделі є миючий засіб для промислових цілей, що включає, мас. %: - поверхнево-активна речовина «Прогрес» 5,0; - триполіфосфат натрію 0,5-10; - технічний сірчанокислий натрій 9,0; - технічна кальцинована сода 50,0-60,0; - сілікат натрію 3,0; - технічний їдкий натр 2,0-3,0; - вода до 100. [Патент України №23947 С11Д 3/02, Миючий засіб для промислових цілей, Котенко О.І., Селивоненко М.М. та інші. Оф. бюл. «Промислова власність», №4, 1998.] - (прототип). Недоліками прототипу є незадовільне усування олійних забруднень і залишків мастильно-охолоджуючих технічних засобів з металевої поверхні при проведенні процесу знежирення з температурами нижче 80-85°С продовж обробки менше 3-4 хвилин. Задачею корисної моделі є удосконалення складу засобу для знежирення металевої поверхні, з метою забезпечення підвищеної знежирюючої дії засобу протягом короткочасової обробки металевої поверхні при зниженому температурному режимі. Поставлена задача вирішується тим, що відомий засіб, який містить поверхнево-активну речовину, триполіфосфат натрію, технічний їдкий натр та воду, відповідно до корисної моделі він в якості поверхневоактивної речовини містить «Препарат ВД марка В» при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: - поверхнево-активна речовина «Препарат ВД марка В» 0,1-0,2; - триполіфосфат натрію 2,5-3,5; - технічний їдкий натр 2,0-3.0; - вода до 100 «Препарат ВД марка В» ТУ У 24.6-20257936-022:2006 являє собою композицію, яка містить неіоногенну поверхнево-активну речовину - моноалкілові ефіри поліетиленгліколю з основою первинних спиртів - неонол АФ 9-12 ТУ 483-07705766801-98, аніонну поверхнево-активну речовину - тетранатрій-3-(N-алкіл)-N-сукцинато)сукцинаміносульфонат-аспарал Ф ТУ 6- 14-501-79, пірофосфат калію або натрію ТУ У 24.6-20257936-049:2005, піногасник АС-60 ТУ У 24.6-00203625-107:2005, і має наступні фізико-хімічні показники: зовнішній вигляд пастоподібна речовина від світло-жовтого до коричневого кольору; водневий показник 1% водного розчину - не менше 3,0; температура помутніння 1% водного розчину - не менше 85°С; поверхневий натяг водного розчину з масовою долею 0,1% - не більше 40мН/м, піноутворююча здатність при температурі (40±2)°С - не вище 90мм. Водні лужні розчини, які містять технічний їдкий натр, добре видаляють жири тваринного та мінерального походження за результатами фізико-хімічної взаємодії. Мінеральні жири не беруть участі в реакції, проте ж при підвищених температурах під впливом лугу утворюють емульсію, що приводить до їх видалення з поверхні, що очищається. Триполіфосфат натрію внаслідок гідролізу з утворенням гідроксильних іонів компенсує витрачання луги на знежирення, що поліпшує миючу здатність розчинів. Крім цього, триполіфосфат натрію створює комплекси із іонами кальцію і магнію, внаслідок чого пом'якшується вода. Забруднення в розчині утримуються у дрібнодисперсній фазі, що запобігає їх повторному висадженню на металевій поверхні. Триполіфосфат натрію має також високі диспергуючі властивості, гарну змиваючу здібність. При наявності його в розчині їдкий натр краще змивається з металевої поверхні. З метою полегшення емульгування мінеральних жирів у знежирюючий розчин додають емульгатори поверхнево-активну речовину, яка в результаті скупчування на поверхні розділу двох рідинних фаз (олії і водного розчину) перешкоджає зворотньому злиттю олійних краплин, що виникли при утворенні емульсії. Введення до складу знежирюючого засобу в якості поверхнево-активної речовини "Препарата ВД марка В" дозволить використати його як активну основу у виробництві синтетичних миючих засобів для знежирення металевої поверхні в багатьох галузях промисловості, полегшити дозування і забезпечити технологічність виробництва з дотриманням високої миючої дії та знежирюючої здатності при зниженні температури процесу до 55°С та часу обробки до 6 секунд. Саме поєднання у складі «Препарату ВД марка В» неіоногенної поверхневоактивної речовини - неонолу АФ 9-12 - та аніоної поверхнево-активної речовини - аспаралу Ф - забезпечує засобу підвищену знежирюючу здатність внаслідок їх високих змочуючих та емульгуючих властивостей при короткочасовій обробці металевої поверхні і зниженому температурному режимі. Наявність у складі "Препарату ВД марка В" пірофосфату калію або натрію, як гарних диспергаторів, сприяє кращому розподіленню "Препарату ВД марка В" в об'ємі миючого розчину; піногасник АС-60 додається для зменшення рівня піни на поверхні знежирюючого розчину, що являється важливим фактором щодо знежирення сталевого прокату в автоматизованих лініях безперервного виробництва. Запропонований засіб готують методом послідовного розчинення у воді триполіфосфату натрію і технічного їдкого натру при температурах 40-45°С. Далі в отриманий розчин додають поверхнево-активну речовину «Препарат ВД марка В». Склади запропонованого засобу приведені в таблиці. Миючу дію (МД) засобу для знежирення металевої поверхні визначають гравіметричним методом. Металеві зразки з нанесеним модельним забрудненням (мінеральна олія та солідол у відношенні 95:5) знежирюють в запропонованому засобі, промивають і висушують повітряним способом. Для порівняння з прототипом металеві зразки знежирюють у 5-% водному розчині, який готують з миючого засобу прототипу. МД розраховують згідно формулі: Р - Р2 × 100(%) МД = 1 Р1 , Р1 де - маса нанесеного на зразок забруднення; Р2 - маса залишеного на зразку забруднення. Знежирення зразків здійснюють при температурі 55°С за час обробки 6 секунд. Результати випробувань представлені в таблиці. Результати випробувань свідчать про те, що миюча дія засобу за прототипом при температурі 55°С протягом 6 секунд дорівнює 72%, що не забезпечує надійної адгезії покриття до металевої основи. Засіб, що заявляється, при зазначених умовах обробки має показники, які значно перевищують показники прототипу. Дані таблиці свідчать, що зниження вмісту компонентів нижче граничних значень приводить до погіршення знежирюючих властивостей засобу. Збільшення концентрації компонентів не сприяє подальшому поліпшенню миючих властивостей засобу і є економічно недоцільним. Таким чином, саме запропонований засіб забезпечує підвищену знежирюючу дію протягом короткочасової обробки металевої поверхні і зниженому температурному режимі, що обумовлено використанням в якості поверхнево-активної речовини "Препарата ВД марка В" в концентраціях 0,1-0,2мас.%. Таблиця Склад засобу, результати випробувань Поверхнево-активна речовина "Прогрес" Поверхнево-активна речовина "Препарат ВД марка В" Триполіфосфат натрію Технічний їдкий натр Технічний сірчанокислий натрій Технічна кальцинована сода Сілікат натрію Вода Миюча дія, % Кількість згинань до відлущення нікелевого покриття від основи Прототип 5%-вий водний розчин Концентрація компонентів, мас.% 1 2 3 4 5 0,25 — — — — — — 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,5 0,15 0,45 3,0 0,15 95,5 72 2,0 1,5 — — 96,45 91.5 Відлущення при руйнуванні основи 2-3 2,5 3,0 3,5 4,0 2,0 2,5 3,0 3,5 — — — — — — — — 95,4 94,35 93,3 92,25 97 98 98,5 98,5 Зруйнування основи без відлущення В порівнянні з прототипом засіб, що заявляється, має більш широкий спектр застосування: його використання можливе в автоматизованих лініях безперервного виробництва і приводить до економії енерговитрат на 30-35%. Засіб, що заявляється, пройшов дослідно-промислові випробування за умов ВАТ "ММК ім Ілліча", м. Маріуполь Донецької області для знежирення холоднокатаного металу на автоматизованій лінії безперервного гарячого цинкування і рекомендований до промислового впровадження.