Склад для обробки виробів зі скла “азмол блеск”

Винахід належить до складів для очищення скла, в тому числі споруд і транспортних засобів, які одночасно запобігають їх запотіванню і обмерзанню. Відомий ряд складів для очищення скла, виробів зі скла та порцеляни. В основному, вони являють собою водно-спиртові розчини різноманітних поверхнево-активних речовин з додаванням оцтової або щавлевої кислот, сульфату і триполіфосфату натрію, амонію вуглекислого, ізоамілацетату. Деякі з цих складів працездатні при від'ємній температурі. Склади рекомендовані до застосування при незначних жирових забрудненнях скла. (Л.Я. Попилов, "Советы заводскому технологу". Лениздат, 1975г., стр.191). Для миття скляної тари застосовують склади, до яких поряд з поверхнево-активними речовинами вводять лужні електроліти, як, наприклад, каустична, кальцинована сода, силікат натрію, тринатрійфосфат (П.В. Науменко "Синтетические жирозаменители, поверхностно-активные вещества и моющие средства", М. 1960г., стр.146). Проте, такі лужні агенти хімічно впливають на скло і при тривалому застосуванні спостерігається втрата прозорості внаслідок травлення. Відомий склад для обробки виробів зі скла (а. с. СССР №1662968, 5 СО3С23/00, С11Д7/04, 19.06.89), який включає лимонну кислоту, коплексоутворюючу сполуку з ряду похідних амінооцтової кислоти, фторид амонію, нітрат калію і воду. До миючого засобу для миття скляного посуду (а.с. СССР №1641875, 5С11Д, 21.11.88), який містить воду і алкілсульфонат натрію, вводять для підвищення ступеня очищення, шляхом виключення утворення плям при висиханні, натрієву сіль гліцеринового ефіру етилендіамінтетраоцтової кислоти. Згідно з заявкою (Японія, №3 - 52790, С11Д, 13.08.91 №3 - 1320) для видалення рідкої оливної плівки, наприклад, з вітрового скла автомобіля, як ефективний компонент пропонованого препарату використовують пероксокарбонат натрію або калію. Для ефективного очищення контактних лінз використовують склад, який містить один або кілька циклодекстринів у сполученні з антимікробним агентом (PCT/WO, С11Д, 3/22, заявка 92/07656, 30.04.92.). Рідкий миючий склад для сильних забруднень (США, заявка 5 073292, 5 С11Д, 17.12,91г.) містить поряд з сумішшю аніоно-, катіоноактивних і неіоногенних поверхнево-активних речовин ферменти з ліпаз, протеаз та білок з замісниками, які містять четвертинний азот. Відомий миючий засіб для очищення твердої поверхні (з сталі, кольорових і легких металів, скла) та прання кольорових текстильних виробів, який містить поверхнево-активні речовини, триполіфосфат натрію, динатрійфосфат, щавлеву та сульфамінову кислоти, перборат і сульфат натрію та воду (пат. України №3911, С11Д, 27.12.94) та миючий засіб для промислових цілей, що використовується при міжопераційній мийноочищувальній обробці виробів з металу, скла, пластмас, який поряд з поверхнево-активними речовинами і триполіфосфатом натрію в переважній кількості містить лужні компоненти - технічну кальциновану соду (50-60%) і технічний їдкий натр (пат. України №23947, С11Д 31.08.98р.) Ці склади не мають достатньої очищувальної здатності, не виключають хімічного впливу на скло, мають вузькопрофільне використання і застосовуються, в основному, при позитивній температурі. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого винаходу за складом і призначенням є засіб для очищення скла (а, с. СССР №1684326, 5 С11 06.10.89г.) (прототип), який містить інгредієнти, % мас.: алкілсульфонат 0,1-5 натрієва сіль ді - 2 етилгексилового ефіру сульфобурштинової кислоти 0,05-0,2 оцтовокислий натрій 0,1-0,4 діетиленгліколь 0,005-0,5 уротропін 0,1-0,5 барвник 0,001-0,0002 віддушка 0,03-0,1 етиловий дистилят, отриманий при діалкоголізації виноградного соку (суміш аліфатичного спирту з водою) до 100 Відомий склад може бути використаний в більш широкому температурному діапазоні, проте не має достатньої очищувальної здатності, а також здатності протистояти запотіванню і обмерзанню скла. У основу винаходу поставлене завдання створення складу для обробки виробів з скла багатопрофільного застосування в широкому інтервалі температур з підвищеною очищувальною здатністю, який забезпечує запобігання запотіванню і обмерзанню скла з використанням доступних компонентів, допущених як сировина для виробництва синтетичних миючих засобів і технічних миючих засобів, які випускаються в Україні. Поставлене завдання досягається тим, що пропонований склад для обробки виробів з скла являє собою композицію, яка включає поверхнево-активну речовину, етиловий спирт, сполуку, що містить азот з конденсуючими і коагулюючими властивостями, гліколь і воду. Як поверхнево-активну речовину включає поліоксиетильований ефір алкілфенолу (неонол АФ 9-12), як сполуку, що містить азот з конденсуючими і коагулючими властивостями - сечовину (карбамід), як гліколь-етиленгкліколь і/або гліцерин і додатково містить поліетиленполіамін трилон Б, диетилфталат і/або дибутилфталат, адсорбційно-активний додаток "Амирол-М" і декстрин при наступному співвідношенні компонентів, % мас.: поліетиленполіамін 0,5-0,3 трилон Б 0,5-0,73 сечовина (карбамід) 0,7-1,3 діетилфталат і/або дібутилфталат 0,05-0,15 адсорбційно-активний додаток "Амирол- М" 0,28-0,46 неонол АФ 9-12 2,8-4,0 етиленгліколь і/або гліцерин 12-18 декстрин 0,12-0,05 спирт етиловий 23-27 вода дистильована до 100 Пропонований склад для, очищення виробів зі скла виготовляють з доступної сировини, загальна характеристика якої наведена нижче. Трилон Б (натрієва сіль етилендіамінтетраоцтової кислоти), ГОСТ 10652-73 - як речовина, яка має сильно виражену схильність до утворення міцних комплексних сполук з низкою металів, використовують для розділення деяких елементів, пом'якшення води. Сечовина (карбамід) - ГОСТ 6691-67 - широко використовується в промисловості, як вихідний матеріал для одержання карбамідних смол, гідразину, синтетичних волокон, в нафтовій промисловості для депарафінізації олив, входить до складу гігієнічних засобів, в рослинництві - як азотне добриво, в тваринництві - як добавка до кормів. Поліетиленполіамін, ТУ 5-02-594-85, застосовують як затверджувач в епоксидних клеях та смолах, компонент у складах з високими адгезійними властивостями поверхнево-активну речовину широкого призначання. Диетилфталат, ТУ 64-19-134, слугує пластифіктором для полімерів, денатуруючим засобом для спиртів, фіксатором - запахів парфумів. Дибутилфталат, ГОСТ 8727-88, використовують як пластіфікатор у виробництві вінілових смол, кабельних пластифікатів, штучни х шкір, гумово-те хнічних виробів. Адсорбційно-активний додаток «Амирол-М» - ТУ 38.301-48-49-97, використовується у вигляді водної суміші для механічної обробки металів в машинобудуванні, як водорозчинюване зв'язуюче абразивних паст і суспензій для машинного доведення і полірування металевих поверхонь, для обробки напівпровідникових і діелектричних матеріалів алмазним інструментом, а також як замінник кокосової олії в миловарінні (пат. України 20868). Неонол АФ 9-12, ТУ 38.507-63-300-93, являє собою поліоксиетильований ефір алкілфенолу, використовується в виробництві миючих засобів, мастильно-холодильних рідин. Етиленгліколь - ГОСТ 19710-83 в суміші з водою використовують як антифриз, він знаходить застосування у виробництві пластмас, в текстильній, парфумерній та інших галузях промисловості. Гліцерин (дистильований) - ГОСТ 6824-96, застосовують у виробництві вибухови х речовин, синтетичних смол, як пом'якшувач в текстильній та шкіряній промисловості, як компонент в парфумерних, фармацевтичних і косметичних препаратах. Декстрини ГОСТ 6034-74 - застосовують в текстильній промисловості, як компонент фарбового вибивання, у картонажній, поліграфічній і взуттєвій промисловості, як клейовий засіб. Спирт етиловий (технічний), ГОСТ 17299-78 або ГОСТ 5762-67 знаходить широке застосування в різноманітних галузях промисловості; в тому числі як розчинник при виробництві антифризу, для виробництва дезінфікуючих засобів, детергентів. До пропонованого складу для очищення виробів зі скла введені компоненти органо-неорганічної природи різноцільового призначення, здатні до різноманітних хімічних перетворень. Тому необхідною умовою отримання кінцевого продукту з визначеною авторами пропонованого винаходу сукупністю властивостей є здійснення технологічних операцій в установленій послідовності і дотримання норм технологічного режиму. Виготовлення пропонованого складу для очищення виробів зі скла, названого "Азмол Блеск" полягає в наступному. Реактор, обладнаний механічним перемішуючим пристроєм і оболонкою для обігріву і охолодження теплоносієм, заповнюють в розрахунку на 1 тонну готового продукту, 250кг води, нагрівають до 50-55°С і послідовно подають при перемішуванні до повного розчинення 2кг поліетиленполіаміду, 6,15кг трилону Б, 10кг сечовини, 1кг діетилфталату і/або дібутилфталату і 3,7кг адсорбційно-активного додатку "Амирол М". Трилон Б є органічним комплексоутворювачем, що застосовується для зв'язування в широкому інтервалі значень рН іонів важких металів шляхом утворення з ними розчинних з'єднань, сприяючи при цьому пом'якшенню води, а також підвищенню розчинності поверхнево-активних речовин, що вводяться до пропонованого складу на наступних етапах те хнологічного процесу. Але, оскільки сумарна кількість трилону Б вища за стехіометрично необхідну для виконання цієї функції, реакційна здатність його залишається не вичерпаною і на наступних стадіях технологічного процесу він слугує джерелом для створення необхідної лужності з метою отримання гідролізу сечовини і поліетиленполіаміду, який відбувається в водному середовищі. Адсорбційно-активний додаток "Амирол-М" містить в своєму складі триетаноламінове мило гідроксикислот: m[NH(CH2 -CH2 -OH)3]+COOR- . nRCOOH (m=1, n=3), складні ефіри аміну: CH 2 -CH 2 -COOR RCOO-H 2C-H 2C-N CH2 -CH 2 -COOR, внутрішні складні ефіри - лактони, складні ефіри, які водночас є оксикислотою - естоліди, двічі складні ефіри лактиди. «Амирол-М» являє собою доволі в'язкий продукт, який добре розчиняється в жорсткій воді, схильний до сольватації та солюбілізації, має бактерицидну стійкість, здатність до біодеградування, безпечність в токсикологічному плані, що і визначає можливість його використання як компонента в композиції туалетного і господарського мила. Експериментально встановлено, що «Амирол-М» активно реагує з сечовиною. Можливо припустити, що сечовина, внаслідок високої реакційної здатності, взаємодіє за одним з відомих механізмів з амінами, що містяться в ньому, з утворенням продуктів конденсації типу: H2N(CH2 )n[NHCONH(CH2)n ]m Але «Амирол-М», як було зазначено вище, крім амінопохідних включає ряд інших сполук з різноманітними функціональними групами, здатними реагувати крім сечовини з трилоном Б, тому прогнозування приоритетних напрямків реакцій, що протікають, важко охопити загальним теоретичним трактуванням. Реакційну суміш перемішують протягом 1,5-2 годин і після отримання однорідної маси, не змінюючи параметрів технологічного процесу вводять 34кг неонолу АФ 9-12, який в сполученні з "Амиролом - М" синергетично сприяє поліпшенню миючої, емульгуючої і солюбілізуючої здатності складу, забезпечуючи при цьому збільшення розтічності. У зв'язку з досить високою реакційною здатністю компонентів їх співрозчинність супроводжується хімічною реакцією, що викликає спінювання продукту, яке припиняється після 0,5-1 годинного перемішування. Одночасно відбувається помутніння одержаної суміші. Прозорість її відновлюють додаванням 150кг етиленгліколю (та/або гліцерину) з наступним перемішуванням субстрату протягом 1 години. Етиленгліколь (як і гліцерин) сам є добрим розчинником для цілого ряду забруднень, а в даному варіанті миючого складу він, крім того, виконує функцію співрозчинника речовин, отриманих на попередніх стадіях технологічного процесу, і в сполученні з іншими компонентами перешкоджає обмерзанню скла. На наступній стадії технологічного процесу, не змінюючи його умов, до отриманого субстрату додають 0,35кг декстрину. Декстрин вводять порціями, послідовно після повного розчинення кожної попередньої порції. Загальна тривалість розчинення декстрину складає 0,5-1 годину. Декстрин є добавкою з різноманітними технологічними функціями: поліпшує адсорбційні, солюбілізуючі властивості складу, а в сполученні з поліетиленполіаміном і діетилфталатом (і/ або дібутилфталатом) в результаті високої хемосорбційної здатності, слугує базовою основою захисної плівки, що покриває скло після очищення і виконує роль прокладки при захисті скла від запотівання. Суть дії добавок, які наносяться з розчину на поверхню скла, полягає в тому, що їх присутність запобігає конденсації вологи в дрібні краплі (запотівання), які різко погіршують видимість. Надалі одержаний субстрат розчиняють в 292,8кг води, яка додається до реактора тонким струменем при активному перемішуванні продукту протягом 0,5-1 години. Температура в реакторі при цьому знижується до 4045°С. Таким чином отримують водно-гліколевий розчин миючого складу з високими миючими, антиресорбційними, антикорозійними властивостями, достатньою розтічністю, але з ефектом опалесценції, що могло слугувати передумовою до його нестабільності. На заключному етапі технологічного процесу до реактору вводять 250кг етилового спирту, який сам є очищувальним агентом від багатьох забруднень, слугує, крім того, співрозчинником для всіх компонентів миючого складу, забезпечує працездатність його при від'ємних температурах, регульованих, залежно від умов застосування, співвідношенням спирту і води, що додаються до вмісту реактора на двох кінцевих етапах технологічного процесу. Після ретельного перемішування протягом 1-1,5 години і досягнення однорідності готовий продукт зливають в тару. Загальна тривалість технологічного процесу отримання складу для обробки виробів з скла "Азмол Блеск", складає близько 15 годин. Характерна особливість "Азмол Блеск", що включає поліетиленполіамін, трилон Б, сечовину, діетилфталат і/або дибутилфталат, адсорбційно-активний додаток «Амирол-М», неонол АФ 9-12, етиленгліколь, декстрин, спирт етиловий і воду, полягає в тому, що після відповідних хімічних перетворень отримано кінцевий продукт, в якому складові його сполуки знаходяться в хімічно пасивній формі, яка виключає можливість їх взаємодії або впливу на зміну хімічної природи в процесі зберігання. До того ж, синергетична дія всіх елементів композиції обумовлює поєднання в пропонованому складі ряду цінних технічних властивостей для забезпечення досягнення різноманітних те хнологічних ефектів таких, як наприклад, не струминне і крапельне, а плівкове стікання води зі скляної поверхні, внаслідок чого при наступному висиханні на ній не лишається залишкових слідів. Пропонований склад може бути використаний і як засіб проти обмерзання скла, оскільки плівка, яка утворюється на них після застосування складу, маючи високу адгезію до скла і низьку до льоду, запобігає його налипанню. Оскільки склад працездатний як при позитивній, так і при від'ємній температурі, він може застосовуватись для очищення від льоду скла споруд і транспортних засобів в зимовий час. Залежно від забруднення оброблюваної поверхні і температури навколишнього середовища концентрація розчину пропонованого складу може бути корегована додаванням води або спирту. З використанням зазначених вище компонентів за наведеною технологією виготовлені зразки складу для обробки виробів з скла, наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Компоненти Поліетиленполіамін Трилон Б Сечовина (карбамід) Діетилфталат і/або дібутилфталат «Амирол-М» Неоном АФ 9-12 Етиленгліколь і/або гліцерин Декстрин Спирт етиловий Вода дистильована Зразок 1 0,08 0,4 1,5 0,01 0,2 5,0 11 0,01 22 до 100 Вміст у зразках, % мас. Зразок 2 Зразок 3 Зразок 4 0,1 0,2 0,3 0,5 0,615 0,73 0,7 1,0 1,3 0,05 0,1 0,15 0,28 0,37 0,46 4,0 3,4 2,8 18 15 12 0,02 0,035 0,05 23 25 27 до 100 до 100 до 100 Зразок 5 0,4 0,8 0,5 0,17 0,5 2,5 19 0,06 39 до 100 Пропонована стадійність і режим технологічного процесу, також співвідношення компонентів і порядок їх завантаження обумовлені цілеспрямованістю на одержання ефективного кінцевого продукту. Інші варіанти технологічного процесу, випробувані авторами при розробці пропонованого складу, призводять до зниження його якості. Крім того, підбір сировинних компонентів в визначеному сполученні і спосіб їх технологічної обробки дозволили авторам одержати склад для обробки виробів зі скла з універсальними властивостями стосовно його застосування. Склад, що заявляється, і прототип були проаналізовані відповідно до технічних умов з результатами, наданими в таблиці 2. Таблиця 2 Найменування показників Густина при температурі 20±5°С рН (концентрація водневих іонів) Температура початку кристалізації, °С Очищувальна здатність, хв, Корозійний вплив на метали при 50°С протягом 24 год. - сталь 3 - Сталь 08КП (ГОСТ 6523-97) Зміна об'єму гуми (ГОСТ 9.030.74) - Марки 7-51-7002 (ТУ 38-105-250-91) - Марки 757-2005 (ТУ 38-105-254-79) Стабільність при зберіганні Вплив на пофарбовані сталеві зразки (ТУ 2421-001-55894651-01) Зразок 1 1,025 6,2 -32,9 5 Зразок 2 1,04 6,8 -40,5 4 Зразок 3 1,012 7,0 -41,9 3 витр. витр. витр. витр. витр. витр. -1,1 +4,1 витр. -1,02 +3,2 витр. витр витр Величина Зразок 4 1,005 6,5 -41,2 4,5 Зразок 5 1,001 6,7 -39,9 5 0,981 7,3 при -23°С* 8 витр. витр. витр. витр. витр. витр. -1 +3 витр. -1,04 +3,4 витр. -1,06 +3,8 витр. -1,82 +4,0 н/витрим. витр витр витр Зміна кольору фарби Прототип * при температурі 23°С починається розшаровування продукту і кристалізація прошарків. Для визначення очищувальної здатності на скляні пластинки, попередньо знежирені та висушені між листами фільтрувального паперу, рівномірним шаром наносили певну кількість (0,01-0,02г) модельного забруднювача, витримували на повітрі 2-3 години. Відмивання пластини проводили шляхом занурення в очищувальний розчин, Час, за який досягається повне очищення пластин від забруднень є критерієм очищувальної дії. В умовах експлуатації очищення скляних виробів від забруднень можливо проводити як вручну, так і з застосуванням стаціонарної ванни і струминних установок, автомобільного очищувача вітрового скла то що. Дані, наведені в таблиці 2 показують, що склад для обробки виробів з скла "Азмол Блеск" являє собою продукт, з густиною при 20°С 1,0124г/см 3, що застигає при температурі - 43°С, що було однією з умов при його розробці. Пропонований склад стабільний при зберіганні, має антикорозійні, біоцидні властивості, досить високу очищувальну здатність, не чинить негативного впливу на гуму, у зв'язку з чим є безпечним при контакті з металом або гумою у разі очищення скла транспортних засобів. Як оптимальний прийнято зразок 3 з раціональною лужністю, найбільш високими очищувальними властивостями, працездатний в широкому діапазоні температур, який найменш впливає на гуму, запобігає запотіванню і обмерзанню скла. Відхилення кількісного співвідношення компонентів у складах 1 і 5 від заявлених меж (зразки 2, 3, 4) призводить до порушення збалансованості інгредієнтів, які визначають досягнення бажаного результату при використанні складу проти обмерзання і запотівання скла, погіршання стабільності і порушення плівкового стікання води зі скляної поверхні (зразок 5). Дослідно-промисловий зразок складу для обробки виробів зі скла "Азмол Блеск" проходить на даний час всесезонні випробування у ЗАТ "АвтоЗАЗ-Де у", Отримані позитивні результати щодо використання складу на транспортних засобах в осінньо-зимовий період в районах Півночі Росії при від'ємних температурах. А також при проведенні загальносезонних випробувань в Україні.