CN101225346A - 水基型环保清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种水基型环保清洗剂及其制备方法，其特征在于它是由天然植物提取物、可降解表面活性剂、缓蚀剂及去离子水组成。制备方法：(1)按重量比例取料、(2)在室温下依次加入原料、(3)匀速搅拌、(4)混合均匀，制成清洗剂成品。优越性：本发明配方科学合理，生产工艺简单；清洗能力强，清洗时间短，节省人力和工时，提高工作效率；对设备的腐蚀性较低，使用安全可靠，利于降低设备成本；为可降解型液体，可直接在自然界中完全生物降解为无害物质，清洗后的废弃液可以直接排放，符合污水排放标准，不会引起环境污染；含有的表面活性剂、缓蚀剂能够使金属经过清洗后会在表面形成防锈保护膜，从而保证了清洗后的零件具有一定防锈的功能。
Description
(一)技术领域：
本发明涉及一种清洗剂及其制备方法，特别是一种水基型环保清洗剂及其制备方法。
(二)背景技术：
由于环境保护日益被国家重视，对环境影响较大的清洗剂的环保特性也是显得越来越重要，无毒、非ODS、可降解已经是这一类清洗剂的重要特点。工业化大生产中清洗是在进行加工、装配、储存和维修等过程中不可缺少的工艺环节。由于各行各业的生产量相当大，因此对这类清洗的工作量和清洗剂的使用量也肯定会相应的增大，从而导致废弃清洗剂的大量排放。随着环境保护要求标准日趋的严格化，对工业废水的排放控制也越来越严格，因此如何处理大量的废弃清洗剂的排放成为该行业需要研究的重要课题。目前，清洗剂的使用方法主要有浸洗法、擦拭法、喷洗法以及超声波清洗法等。现有用于水基型环保清洗剂多存在的缺点，首先是清洗效果不很理想，清洗后的金属部件容易出现黑色或棕褐色的表层或斑块，给后续加工带来麻烦，特别对精密元器件的加工造成困惑；其次是废弃的清洗剂需要特殊处理，才能安全排放，增加成本。
(三)发明内容：
本发明的目的在于克服现有产品存在的上述缺点，提供一种可在室温条件下提高清洗效果，并能便于废弃清洗剂的处理排放，还能降低对设备的腐蚀性的水基型环保清洗剂。
本发明的技术方案：一种水基型环保清洗剂，其特征在于它是由天然植物提取物、可降解表面活性剂、缓蚀剂及去离子水组成；其中天然植物提取物的重量百分比为40-80％，表面活性剂的重量百分比为10-20％，缓蚀剂的重量百分比为1-5％，去离子水的重量百分比为0-40％；由上述组分混合而成的液体的颜色呈淡黄色透明到乳白色，具有宜人水果香味。
上述所说的天然植物提取物为柠檬烯或柠檬醛。
上述所说的可降解表面活性剂为包括烷基多糖苷(APG)、吐温(Tween)-20、吐温(Tween)-40、吐温(Tween)-60、吐温(Tween)-80、司盘(Span)-20、司盘(Span)-40、司盘(Span)-60、司盘(Span)-80、脂肪醇聚氧乙烯醚(氧乙烯含量7到20)、葡萄糖酰胺(APA)中的一种或两种以上的组合。
上述所说的缓蚀剂为包括苯甲酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或两种以上的组合。
上述所说的去离子水为电阻值大于1兆欧的去离子水。
一种水基型环保清洗剂的制备方法，其特征在于它包括以下制备步骤：
(1)按照上述重量比例称取天然植物提取物、可降解表面活性剂、缓蚀剂、去离子水；
(2)在室温23～25℃下依次将天然植物提取物、可降解表面活性剂及缓蚀剂加入到去离子水中；
(3)匀速搅拌60～80转/分，以确保液体中不产生汽泡；
(4)搅拌时间20～40min，混合均匀，制成为清洗剂成品。
上述步骤中所用的容器为金属材质，不锈钢、碳钢、马口铁、白铁皮或镁铝合金。
上述步骤中所用的容器为常压密闭混合罐。
本发明的优越性在于：
1、本发明配方科学合理，生产工艺简单，不需要特殊设备，仅需要将上述原料在常温下进行混合即可；
2、其清洗能力强，清洗时间短，节省人力和工时，提高工作效率，对各种金属、非金属表面的油渍、颗粒物等具有高效易清洗的功效，可使表面油污和颗粒物清洗彻底；一般金属零件清洗仅需浸泡或喷淋5～10分钟，然后用40℃热风吹干即可，油脂、颗粒物去除率可达99％以上(见表1)：
表1
| 样件 | 清洗剂浓度 | 清洗时间 | 污染物 | 清洗效率 |
| 碳钢 | 10％ | 10min | 人工油污 | 99.4％ |
| 不锈钢 | 10％ | 10min | 人工油污 | 99.2％ |
| 黄铜 | 10％ | 10min | 人工油污 | 99.4％ |
| 玻璃透镜 | 10％ | 10min | 人工油污 | 99.1％ |
| 陶瓷垫片 | 10％ | 10min | 人工油污 | 99.6％ |
| 备注 | 最终结果为20次试验的平均值 | |||
人工油污：将35g碳黑和35g工业凡士林加入30g15号机械油中，机械搅拌至完全均匀；
3、本清洗剂对设备的腐蚀性较低，使用安全可靠，利于降低设备成本；PH值为7~8，不含酸碱性物质(见表2)；
表2
| 溶液 | 配制完成后PH | 24小时后PH |
| 原液 | 7.12 | 7.13 |
| 10％稀释液(蒸馏水稀释) | 7.10 | 7.11 |
| 备注 | 50次检测平均值 | 50次检测平均值 |
4、本清洗剂为可降解型液体，不含有ODS类物质，以及磷酸盐，且不含有对人体和环境有害的亚硝酸盐、铬盐，可直接在自然界中完全生物降解为无害物质，清洗后的废弃液可以直接排放，符合污水排放标准，不会引起环境污染；欧盟RoHS六项测试中的铅、汞、六价铬、镉和多溴联苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)和ODS物质含量均为0(见表3)：
表3
| 测试项目 | 实测值(mg/kg) | RoHS限制(mg/kg) |
| 镉(Cd) | 未检出 | 100 |
| 铅(Pb) | 未检出 | 1000 |
| 汞(Hg) | 未检出 | 1000 |
| 六价铬(CrVI) | 未检出 | 1000 |
| 多溴联苯(PBBs)之和 | 未检出 | 1000 |
| 多溴联苯醚(PBDEs)之和 | 未检出 | 1000 |
测定臭氧危害物质含量(见表4)；
表4
| 测试项目 | 单位 | 方法 | 方法侦测极限值 | 结果 |
| HBFC | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 溴化甲烷 | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 臭氧危害物质ODCs(CFCs)定量分析 | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 臭氧危害物质ODCs(HCFCs)定量分析 | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 海龙(Halons) | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 含氯碳氢化合物(CHCs)定量分析 | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 不完全卤化氟烷碳化物(HFC) | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
| 全氟化碳(PFC) | mg/kg | US EPA 5021 | 1 | 未检出 |
5、本清洗剂中含有的表面活性剂、缓蚀剂能够使金属经过清洗后会在表面形成防锈保护膜，从而保证了清洗后的零件具有一定防锈的功能；24小时内，常温常压下不锈钢、碳钢、黄铜、马口铁、白铁皮零件均无腐蚀现象(见表5)。
表5
| 样件 | 清洗剂浓度 | 清洗时间 | 环境条件 | 24小时后状态 |
| 碳钢 | 10％ | 10min | 23±2℃，湿度50％ | 95％的零件无点蚀、小坑腐蚀 |
| 不锈钢 | 10％ | 10min | 23±2℃，湿度50％ | 95％的零件无点蚀、小坑腐蚀 |
| 黄铜 | 10％ | 10min | 23±2℃，湿度50％ | 95％的零件无点蚀、小坑腐蚀 |
| 马口铁 | 10％ | 10min | 23±2℃，湿度50％ | 95％的零件无点蚀、小坑腐蚀 |
| 白铁皮 | 10％ | 10min | 23±2℃，湿度50％ | 95％的零件无点蚀、小坑腐蚀 |
| 备注 | 最终结果为20次试验的平均值 | |||
(四)具体实施方式：
实施例1：配置20kg清洗剂。
分别称取配置重量为40％的柠檬烯，10％的吐温(Tween)-80，10％司盘(Span)-80，葡萄糖酸钠3％，去离子水37％。
在室温条件下依次将上述重量的柠檬烯、吐温(Tween)-80，司盘(Span)-80，葡萄糖酸钠，去离子水加入到容器中，搅拌至均匀的乳白色均一溶液即可。
该清洗剂为均匀的乳白色溶液，水果香味气味，比重为0.90。
实施例2：配置20kg清洗剂。
分别称取配置重量为80％的柠檬烯，10％的吐温(Tween)-80，7％司盘(Span)-80，葡萄糖酸钠3％。
在室温条件下依次将上述重量的柠檬烯、吐温(Tween)-80，司盘(Span)-80，葡萄糖酸钠加入到容器中，搅拌至均匀的淡黄色均一透明溶液即可。
该清洗剂为透明淡黄色溶液，水果香味气味，比重为0.92。
实施例3：配置20kg清洗剂。
分别称取配置重量为40％的柠檬烯，10％的烷基多糖苷(APG)，10％葡萄糖酰胺(APA)，柠檬酸钠3％，去离子水37％。
在室温条件下依次将上述重量的柠檬烯、烷基多糖苷(APG)，葡萄糖酰胺(APA)，柠檬酸钠，去离子水加入到容器中，搅拌至均匀的乳白色均一溶液即可。
该清洗剂为均匀的乳白色溶液，水果香味气味，比重为0.90。
实施例4：配置20kg清洗剂。
分别称取配置重量为40％的柠檬烯，10％的AEO-3，10％的AEO-9，苯甲酸钠3％，去离子水37％。
在室温条件下依次将上述重量的柠檬烯、AEO-3，AEO-9，苯甲酸钠，去离子水加入到容器中，搅拌至均匀的乳白色均一溶液即可。
该清洗剂为均匀的乳白色溶液，水果香味气味，比重为0.91。
选用实施例1至4中任意一种配方的清洗剂，清洗金属部件。
清洗时采用40khz的超声波清洗设备，将金属部件放置在超声波清洗设备中，加入清洗剂，控制清洗温度为40℃，清洗6分钟，取出，23~25℃冷风吹干。清洗后，采用光学显微镜放大100倍的方法检测，金属部件表面无油污残留，表面光亮，清洗后24小时内金属部件表面仍无发乌以及锈蚀现象。
与国内某合资企业同类型产品对比(见表6)：
表6
| 清洗效率 | 毒性 | ODP | 含磷量 | 金属腐蚀性 | 生物降解性 | |
| 实施例1 | 98.7％ | 无 | 0 | 0 | 无 | ≥95％ |
| 实施例2 | 98.4％ | 无 | 0 | 0 | 无 | ≥95％ |
| 实施例3 | 99.1％ | 无 | 0 | 0 | 无 | ≥95％ |
| 实施例4 | 99.2％ | 无 | 0 | 0 | 无 | ≥95％ |
| 某产品 | 93％ | 低 | 0.11 | 0.5％ | 无 | ≤50％ |
本发明实施例所使用的原料及设备，均为市售产品，故不再进行赘述。
Claims (8)
1.一种水基型环保清洗剂，其特征在于它是由天然植物提取物、可降解表面活性剂、缓蚀剂及去离子水组成；其中天然植物提取物的重量百分比为40-80％，表面活性剂的重量百分比为10-20％，缓蚀剂的重量百分比为1-5％，去离子水的重量百分比为0-40％；由上述组分混合而成的液体的颜色呈淡黄色透明到乳白色，具有宜人水果香味。
2.根据权利要求1所说的一种水基型环保清洗剂，其特征在于所说的天然植物提取物为柠檬烯或柠檬醛。
3.根据权利要求1所说的一种水基型环保清洗剂，其特征在于所说的可降解表面活性剂为包括烷基多糖苷(APG)、吐温(Tween)-20、吐温(Tween)-40、吐温(Tween)-60、吐温(Tween)-80、司盘(Span)-20、司盘(Span)-40、司盘(Span)-60、司盘(Span)-80、脂肪醇聚氧乙烯醚(氧乙烯含量7到20)、葡萄糖酰胺(APA)中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所说的一种水基型环保清洗剂，其特征在于所说的缓蚀剂为包括苯甲酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所说的一种水基型环保清洗剂，其特征在于所说的去离子水为电阻值大于1兆欧的去离子水。
6.一种上述水基型环保清洗剂的制备方法，其特征在于它包括以下制备步骤：
(1)按照上述重量比例称取天然植物提取物、可降解表面活性剂、缓蚀剂、去离子水；
(2)在室温23～25℃下依次将天然植物提取物、可降解表面活性剂及缓蚀剂加入到去离子水中；
(3)匀速搅拌60～80转/分，以确保液体中不产生汽泡；
(4)搅拌时间20～40min，混合均匀，制成为清洗剂成品。
7.根据权利要求6所说的一种水基型环保清洗剂的制备方法，其特征在于步骤中所用的容器为金属材质，不锈钢、碳钢、马口铁、白铁皮或镁铝合金。
8.根据权利要求6所说的一种水基型环保清洗剂的制备方法，其特征在于步骤中所用的容器为常压密闭混合罐。
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