CN102746958A

CN102746958A - 飞机厕所真空污水管路用配套型清洗剂及其制备方法、清洗工艺

Info

Publication number: CN102746958A
Application number: CN2012102515357A
Authority: CN
Inventors: 张绘营; 王晓艳; 李江波; 孙晓辉
Original assignee: BEIJING YADILITE AVIATION CHEMICALS CO LTD
Current assignee: Beijing Yadilite Aviation Advanced Materials Corp
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: CN102746958B

Abstract

本发明涉及航空航天领域，具体涉及一种飞机厕所真空污水管路用配套清洗剂，该清洗剂由I号和II号清洗剂配套组成，二者协同作用，分级清洗。首先使用I号清洗剂清洗，所述I号清洗剂为酸性触变型清洗剂，挂壁性比较好，对管路系统的斜面或垂直面上的积垢具有良好的去除效果，同时还能用于管路检漏；随后用II号酸性清洗剂进行清洗，II号清洗剂粘度小，流动性好，去垢能力强。还公开了所述配套清洗剂的制备方法以及使用其的清洗工艺。本发明的清洗剂能够有效去除真空和循环厕所系统的铁锈、水垢和尿垢以及其它污垢，不腐蚀管道，对金属管道有保护作用。

Description

飞机厕所真空污水管路用配套型清洗剂及其制备方法、清洗工艺

技术领域

本发明涉及航空航天领域，具体而言，涉及一种安全、高效、环保型飞机厕所真空污水管路用配套型清洗剂及其制备方法和清洗工艺。

背景技术

通常认为，飞机厕所管路内壁污垢的生成与使用水的硬度、执行航班的飞行距离的长度及客舱构型的选择等因素有关。一般来讲，执飞航班长度越长、飞机使用水的硬度越高，污水管路内壁就越容易产生污垢，所产生的污垢也越难清除。污水管路中污垢会产生不利的影响和后果，污垢越厚，就越影响管道中污水的流动；随着污垢的积累增厚，污水管内径变就越来越小，污水的流速就越慢。污水降低的流速会增加堵塞的可能，最坏的情况下堵塞将会导致单边或全部马桶的失效。真空污水管路堵塞将影响航班的正常性和乘客的舒适性。

传统常用的厕所管路用清洗剂分为液体和固体两类，并且每一种又有酸性、中性和碱性之分。从使用效果、使用方便程度和安全性等方面来看，酸性液体产品最受欢迎。

目前市场上销售的大多数的酸性液体清洗剂都是以盐酸、磷酸或盐酸与磷酸的混酸为基剂，复配以多种表面活性剂及助洗剂制成的无粘稠产品。虽然这类清洗剂去污能力强、价格低廉，但是也存在着以下几个明显的缺点：

1.主要为单级单次清洗的单一产品，而非分级清洗的配套产品。忽视了清洗过程中的分级清洗，不能很好的适合于结垢情况复杂或者对清洗要求苛刻的场合例如航空航天领域的要求。使得产品在这些领域中的应用受到明显的限制。

2.由于中、强性无机酸含量较高，酸味较重，对卫生设施的水泥缝隙、大理石表面和下水管道等腐蚀性较强，对皮肤也有相当的刺激性，有的清洗剂产品中还使用了对人体有毒有害的成分，对清洗操作人员以及卫生产品的使用者的身体存在着潜在的危害和危险性。例如现有技术中的CN102041201A公开了一种多功能除垢剂，其中使用了腐蚀性和挥发性较强的氢氟酸，使用操作不便，安全性差，对基材、管道腐蚀性强，对人体也有较强的刺激性。CN101768528A公开了一种除垢剂，其中使用了强腐蚀性无机酸盐酸作为主要清洗成分，存在着腐蚀性强，安全性差的缺点。CN1283673A公开了一种粉状除垢剂，其中使用了有致癌作用的重铬酸钠，不适于飞机厕所、家用的环境中使用。

3.另外，这类产品一般粘度较低，产品配方设计过程中仅仅注重了对于流动性的要求，忽视了对于产品在清洗过程中挂壁性的要求，从而导致产品的挂壁性较差，在斜面和垂直面上驻留时间过短，由此导致对真空和循环厕所管路系统的斜面或垂直面上的积垢去除效果较差，无法有效的去除管路系统的斜面或垂直面上的积垢。

发明内容

为了克服现有技术的清洗剂中所存在的上述三种缺点，本发明人经过深入研究，出人意料的发现，通过一种特定配比和组成的配套型清洗剂，能够很好的解决上述技术问题，从而实现本发明的目标。该配套型清洗剂，专门用于清除飞机厕所真空污水管路中积累的污垢和水垢，特别是对于管路系统的斜面或垂直面上的积垢具有良好的去除效果。

该配套型清洗剂将两种性能各有侧重的清洗剂配合协同使用，分级清洗，对于真空和循环厕所管路系统的壁腐蚀性很小，无毒、无味、不污染环境，对人体皮肤无刺激，安全可靠，同时清洗效率高，具有良好去污效果，特别是对于污水管路系统的斜面或垂直面上的积垢清洗效果显著。

因此，在第一方面，本发明提供一种飞机厕所真空污水管路用配套型清洗剂，其特征在于：

该配套型清洗剂是由I号清洗剂和II号清洗剂配套组成，二者配合协同使用，分级清洗；所述I号清洗剂为酸性触变型清洗剂，其中

I号清洗剂的重量百分比含量的组分组成为：

以上构成I号清洗剂的各组分的重量百分比之和为100％；

II号清洗剂的重量百分比含量组分组成为：

以上构成II号清洗剂的各组分的重量百分比之和为100％。

其中，配套使用时，II号清洗剂中氨基磺酸的浓度高于I号清洗剂中氨基磺酸的浓度。

进一步的，所述I号清洗剂的重量百分比含量组分组成为：

所述II号清洗剂重量百分比含量组分组成为：

其中，所述的氨基磺酸可以使用现有技术中已知的任何的氨基磺酸，例如可以使用市售的或者实验室合成的氨基磺酸产品。优选其纯度为98％以上，甚至更优选其纯度为99％，99.5％以上。其中在I号清洗剂中，氨基磺酸的含量优选为4-9％，更优选为6-9％，仍然更优选为7-9％，最优选为8％。在II号清洗剂中，氨基磺酸的含量优选为10-15％，更优选为10-14％，仍然更优选为10-12％，最优选为12％。

所述的硼酸可以使用现有技术中已知的任何的硼酸，例如可以使用市售的或者实验室合成的硼酸。优选其纯度为98.5％以上，甚至更优选其纯度为99％，99.5％以上。其中在I号清洗剂中，硼酸的含量优选为1-2％，更优选为2％。在II号清洗剂中，硼酸的含量优选为1-2.5％，更优选为2.5％。

所述表面活性剂可以选自脂肪醇聚氧乙烯醚、磷酸酯类表面活性剂和烷基酚聚氧乙烯醚等。进一步，所述表面活性剂为3-8％磷酸酯类阴离子表面活性剂PNP。但是不限于此。

其中在I号清洗剂中，所述表面活性剂的含量优选为3-8％，更优选为4-7％，仍然更优选为5-7％，最优选为6％。在II号清洗剂中，所述表面活性剂的含量优选为4-10％，更优选为6-9％，仍然更优选为7-9％，最优选为8％。

所述增稠剂为有机增稠剂或无机增稠剂。所述的有机增稠剂选自：聚丙烯酸及其共聚物、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、黄原胶、AEA-002、Arlypon VPC和DS-45；所述的无机增稠剂选自：水合硅酸镁锂和硅酸镁铝等。但是不限于此。进一步，所述增稠剂为3-5％的DS-45。用适量的食盐辅助调节粘度。食盐的具体用量可以由本领域技术人员根据期望的粘度调节效果和实际上所达到的粘度调节效果，通过常规的试验来确定。例如，食盐的含量可以占所用的增稠剂用量的1-10重量％，即，基于所用的100重量份的增稠剂，食盐的用量可以是1-10重量份，但是不限于此。

所述增稠剂的含量优选为2-8％，更优选为3-7％，仍然更优选为4-7％，最优选为6％。

所述的缓蚀剂选自：苯并三氮唑、乌托洛品、和重量比例为1∶2的吐温85和吐温20。但是不限于此。

其中在I号清洗剂中，所述缓蚀剂的含量优选为0.2-0.8重量％，更优选为0.3-0.7％，仍然更优选为0.4-0.6％，最优选为0.5％。在II号清洗剂中，所述缓蚀剂的含量优选为0.2-0.8重量％，更优选为0.4-0.8％，仍然更优选为0.5-0.8％，最优选为0.7％。

本清洗剂中所用色素和香精可根据需要选用。可以使用现有技术中已知的任何的色素和香精，例如可以使用市售的或者实验室合成的色素和香精产品。色素和香精的具体用量可以由本领域技术人员根据所期望的色素和香精的技术效果，通过简单的试验来确定。例如，色素或者香精的含量可以分别占所在的I号清洗剂或者II号清洗剂的0.5-1重量％，但是不限于此。

去离子水作为溶剂，将清洗剂配方量补足到100％。

在第二方面，本发明还提供了所述的配套型清洗剂的制备方法，其特征在于，分别制备I号清洗剂和II号清洗剂，其中

I号清洗剂的制备方法为：在反应容器中，依次加入去离子水，氨基磺酸，表面活性剂和增稠剂，搅拌转速为200～500rpm，搅拌30～40分钟后，一次性加入其余组分，继续搅拌20～30分钟，使得各个组分分散均匀即可；

II号清洗剂的制备方法为：在反应容器中，依次加入去离子水，氨基磺酸，表面活性剂和缓蚀剂，搅拌转速为300～500rpm，搅拌20～40分钟后，一次性加入其余组分，继续搅拌20～30分钟，使得各个组分分散均匀即可。

在第三方面，本发明此外还提供了一种飞机厕所真空污水管路清洗工艺，其特征在于，使用本发明的配套型清洗剂对飞机厕所真空污水管路进行清洗，其中首先使用I号清洗剂进行清洗，清洗操作温度为室温，清洗时间为2-4小时，清洗完毕之后，继续使用II号清洗剂进行清洗，清洗操作温度为室温，清洗时间为2-4小时。

在上述的清洗工艺中，在清洗过程中，可以适当加温所述清洗剂到不超过50℃的温度，清洗时间相应调整为30分钟到2小时。

具体的，本发明的清洗剂采用污水管路负压循环清洗系统进行清洗。首先采用I号清洗剂对管路系统进行清洗和检漏，然后用II号清洗剂对管路系统进行清洗。用管路联接厕所的排水管道，使飞机左右两侧的污水管路形成相通的回路。回路上机尾污水收集箱的管路被断开接到清洗设备上，清洗设备的真空泵产生真空吸力，将清洗剂牵引循环冲洗管路。清洗剂在冲刷管道过程中将会溶解附在管壁上的污垢，使其软化脱落。清洗剂带着掉落的大块污垢经过沉淀、过滤后，重新从回路的另一端进入循环。在循环一定时间后，改变循环方向，使管道内壁得到不同方向的充分冲刷，将管路表面的污垢清洗干净。

本发明具有以下的有益效果：

本发明清洗剂的配方设计上具有下面四个特点：

1.本发明的清洗剂为配套型清洗剂，由I号清洗剂和II号清洗剂配套组成，二者配合协同使用，分级清洗。所述I号清洗剂为酸性触变型清洗剂，其中使用增稠剂来增加该清洗剂的粘度，还添加了食盐来调节其粘度，提高该清洗剂在厕所管路系统表面的附着力，赋予了清洗剂良好的挂壁性，能够较好的附着在管路系统的斜面或垂直面上，保证了充分的清洗作用时间，提高清洗效果，对于这些部位的积垢清洗去除效果显著，另外I号清洗剂对于污水管路负压循环清洗系统还有检漏作用。使用I号清洗剂清洗和检漏完成后，使用II号酸性清洗剂进行清洗，II号清洗剂粘度较小，流动性好，清洗能力高于I号清洗剂，对于平管部位的去垢能力强，主要用于清除平行管道内部的积垢。I号清洗剂和II号清洗剂在作用上各有侧重，协同配合，分级清洗，大大提高了清洗效果和效率。能够很好的满足结垢情况复杂或者对清洗要求苛刻的场合例如航空航天领域的要求。大大拓展了产品的应用领域。

2.清洗剂配方中使用了氨基磺酸，同时配合以硼酸，二者相互配合，在实践过程中表现出出人意料的协同作用，不仅具有高的清洗效率，而且对真空和循环厕所管路系统的壁腐蚀性也很小，无毒、无味、不污染环境。

3.清洗剂配方中还配合使用了表面活性剂和缓蚀剂。其中依靠表面活性剂的润湿、渗透、乳化、分散等作用，进一步提高了清洗去污的作用。而缓蚀剂不仅可以抑制对金属的腐蚀，减少金属的溶解损失，而且可以防止金属表面的粗化及孔蚀，同时可以防止氢气的发生，防止氢脆。

4.由于加入香精、色素，使得本发明的配套型清洗剂不但感官效果佳，且用后有香味、能清新空气。

由于本发明在配方设计上的上述特点，本发明与现有厕所管路用清洗剂的技术相比，其突出的优点和效果在于将两种性能各有侧重的清洗剂配合协同使用，实现了分级清洗，对于真空和循环厕所管路系统的壁腐蚀性很小，对金属管道有保护作用，无毒、无味、不污染环境，对人体皮肤无刺激，安全可靠，同时清洗效率高，具有良好去污效果，特别是对于污水管路系统的斜面或垂直面上的积垢清洗效果显著。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明优选的实施方案以及其所产生的有益的技术效果进一步作出说明，但是，本领域技术人员应当理解，本发明并不局限于这些具体的实施方式和实施例的内容。

在实施例中，除非另有明确的指示，否则“份”指的是“重量份”，“比例”指的是“重量比”，“％”指的是“重量百分比”。

实施例1：

I号清洗剂：

氨基磺酸：5％；

硼酸：2％；

DS-45：4％；

PNP：4％；

缓蚀剂：0.5％；

食盐：适量；

色素和香精：适量；

余量：去离子水；

以上各成分的总重量为100％。

II号清洗剂：

氨基磺酸：12％；

硼酸：2％；

PNP：4％；

缓蚀剂：0.5％；

色素和香精：适量；

余量：去离子水；

以上各成分的总重量为100％。

实施例2：

I号清洗剂：

氨基磺酸：12％；

硼酸：1％；

DS-45：8％；

PNP：5％；

缓蚀剂：1％；

食盐：适量；

色素和香精：适量；

余量：去离子水；

以上各成分的总重量为100％。

II号清洗剂：

氨基磺酸：15％；

硼酸：1％；

PNP：10％；

缓蚀剂：0.8％；

色素和香精：适量；

余量：去离子水；

以上各成分的总重量为100％。

比较例1：

配方同实施例1，但是没有使用II号清洗剂。

比较例2：

配方同实施例1，但是没有使用I号清洗剂。

比较例3：

配方同实施例1，但是在I号清洗剂和II号清洗剂中没有使用硼酸。

比较例4：

配方同实施例2，但是在I号清洗剂和II号清洗剂中没有使用硼酸。

比较例5：

配方同实施例1，但是将I号清洗剂和II号清洗剂中的氨基磺酸替换为相同含量的盐酸。

比较例6：

配方同实施例1，但是在I号清洗剂中没有使用增稠剂和食盐。

比较例7：

配方同实施例2，但是在I号清洗剂中没有使用增稠剂和食盐。

性能测试与评价

因本发明的配套清洗剂用于清洁飞机厕所污水管路，属航空航天领域，对飞机金属材料表面的影响要求比较严格，在中国民航总局测试中心做了下列试验：

1.稳定性

1.1加速稳定性试验

参照ASTM F 1104，将100mL产品在-8℃±2℃下存放15d，然后在49℃±10℃下再存放15d，试验完毕，剧烈摇晃，产品不应出现沉淀、分层现象，试验后，产品能恢复到原始状态。

1.2长期稳定性试验

将按照ASTM F 1104标准储存12个月的产品，提交中国民航总局测试中心进行符合性验证试验。

2.全浸腐蚀

使用下列试件，按ASTM F 483试验，在25℃±2℃(77°F±4°F)下将试件垂直浸入100mL产品中30min±1min，产品不应使试件产生明显的腐蚀，也不应使试件每0.5h单位面积的质量损失大于0.4mg/cm²。

a)符合AMS 4049铝合金。

3.聚丙烯酸酯塑料应力银纹化试验

按ASTM F 484的规定，产品不应使MIL-P-25690规定的丙烯酸塑料表面产生银纹、玷污或褪色现象。

4.对涂层表面的影响

按ASTM F 502试验，产品不应使漆膜硬度的减少大于一个铅笔硬度级，也不应使漆膜产生条纹、褪色和起泡。

5.对管路系统的斜面或垂直面清洗效果的评价

按照本发明的清洗工艺，对飞机厕所真空污水管路的立管和斜管进行清洗，评价污垢的清洗效果。评价标准为目测，其中

污垢基本被清洗掉，露出95％以上的底材金属管面积为“优”；

污垢被清洗掉一部分，露出了大约70～95％的底材金属管面积为“良”；

污垢被清洗掉一部分，露出了大约10～70％的底材金属管面积为“中”；

污垢很少被清洗掉，90％以上的底材金属管面积仍然被污垢覆盖为“差”；。

结果如下：

由上述结果可知，本发明的实施例1和2均通过了稳定性、全浸腐蚀、塑料应力银纹化和涂层表面影响的试验标准，同时，对管路系统的斜面或垂直面具有优异的清洗效果。比较例1和比较例2没有采用配套清洗剂，导致对于管路系统的斜面或垂直面的清洗受到影响，特别是在不含I号清洗剂时清洗效果很差。比较例3和比较例4由于配方中未使用硼酸，导致整体的清洗效果受到一定影响，但是其对于管路系统的斜面或垂直面的清洗效果明显优于不含I号清洗剂的比较例2。比较例5由于使用盐酸，导致全浸腐蚀未能通过。比较例6和7由于在I号清洗剂未使用增稠剂和食盐，失去了该清洗剂的挂壁性，由此导致对于管路系统的斜面或垂直面的清洗效果明显变劣。

虽然已经结合目前被认为是最实用和优选的实施方案对本发明进行了描述，但是应当理解本发明并不仅仅局限于上述所公开的实施方案，本领域技术人员能够想到在本发明的主旨和精神内对本发明的技术方案进行改变和改进，而不脱离在附加的权利要求书中所定义的本发明的范围。

Claims

1.一种飞机厕所真空污水管路用配套型清洗剂，其特征在于：

该配套型清洗剂由I号清洗剂和II号清洗剂配套组成，二者配合协同使用，分级清洗；所述I号清洗剂为酸性触变型清洗剂，其中

I号清洗剂的重量百分比含量的组分组成为：

以上构成I号清洗剂的各组分的重量百分比之和为100％；

II号清洗剂的重量百分比含量组分组成为：

以上构成II号清洗剂的各组分的重量百分比之和为100％；

2.根据权利要求1所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述I号清洗剂的重量百分比含量组分组成为：

II号清洗剂重量百分比含量组分组成为：

3.根据权利1或2所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂选自：脂肪醇聚氧乙烯醚、磷酸酯类表面活性剂和烷基酚聚氧乙烯醚等。

4.根据权利1或2所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述增稠剂为有机增稠剂或无机增稠剂。

5.根据权利要求4所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述的有机增稠剂选自：聚丙烯酸及其共聚物、聚乙烯醇、羟乙基纤维素、黄原胶、AEA-002、Arlypon VPC和DS-45；所述的无机增稠剂选自：水合硅酸镁锂和硅酸镁铝等。

6.根据权利1或2所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述的缓蚀剂的含量为0.2-0.8重量％。

7.根据权利1所述的配套型清洗剂，其特征在于，所述的缓蚀剂选自：苯并三氮唑、乌托洛品、和重量比例为1∶2的吐温85和吐温20。

8.如权利要求1或2所述的配套型清洗剂的制备方法，其特征在于，分别制备I号清洗剂和II号清洗剂，其中

9.一种飞机厕所真空污水管路清洗工艺，其特征在于，使用权利要求1或2所述的配套型清洗剂对飞机厕所真空污水管路进行清洗，其中首先使用I号清洗剂进行清洗，清洗操作温度为室温，清洗时间为2-4小时，清洗完毕之后，继续使用II号清洗剂进行清洗，清洗操作温度为室温，清洗时间为2-4小时。

10.如权利要求9所述的清洗工艺，其特征在于，清洗过程中，可以适当加温所述清洗剂到不超过50℃的温度，清洗时间相应调整为30分钟到2小时。