CN103882464A - 一种钢铁表面清洗剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于洗涤剂领域，提出一种钢铁表面清洗剂，其采用季铵碱为活性成分，所述季铵碱的通式为：
Description
技术领域
本发明属于洗涤剂领域，具体涉及一种含有季铵碱的洗涤组合物及其使用方法。
背景技术
钢铁制品在加工，贮运过程中常使用以矿物或动植物油脂为基础成分，加有各种有机添加剂或无机物质的油品，这是钢铁表面的主要油污来源，油污的存在，会影响酸洗除锈和磷化质量，影响涂层的干燥性能和降低涂层的附着力。因此设备在使用前必须进行钢铁部件的表面清洗。钢铁设备用于有机化工、食品生产领域，也会在表面生成油污，如不加以清洗，会影响产品质量。
油污清除的难易程度与油污组成和物理化学性质有关，动植物油可以皂化，可用皂化，乳化和溶解作用除去，矿物油不能皂化，主要靠润湿，乳化，加溶，分散等作用除去，通常粘度越大，熔点越高的油污越难清洗，极性较强的油污，由于对金属表面的附着力强，也较难清洗，因长期存放或高温烘烤形成的氧化性干膜很难清洗，带有固体微粒的润滑剂，研磨，抛光膏的清洗也很困难。
目前对钢铁表面进行清洗脱脂所用脱脂粉大多数采用含磷原料配制而成，而且需在中温下进行化学脱脂，其不足之处是含磷物质不易生物降解，造成环境污染，脱脂时需要加温，消耗能源。也有的清洗剂以氢氧化钠或氢氧化钾为主要成分（例如专利CN102094207A）。对于粘度大、熔点高、极性强、长期存放或高温烘烤的油污，也很难清洗干净，申请人在生产中发现，用含氢氧化钠的清洗剂清洗后，钢铁设备内通入清水，流出水仍有油污，使生产受到影响。
现有技术中，季铵碱被用于催化剂领域，作为模板剂合成分子筛催化剂。光学材料领域有使用季铵碱为抛光剂，对晶片表面化学抛光的技术（例如专利CN102391795A），季铵碱的加入可以提高硅片的抛光速率，改善硅片表面质量。季铵碱作为清洗剂的应用尚无报道。
发明内容
针对钢铁表面清洗技术领域存在的不足之处，本发明的目的是提出一种钢铁表面清洗剂。
本发明的另一目的是提出所述钢铁表面清洗剂的应用。
本发明的第三个目的是提出所述钢铁表面清洗剂的制备方法。
实现本发明上述目的技术方案为：
一种钢铁表面清洗剂，其采用季铵碱为活性成分，所述季铵碱的通式为：
其中，R1、R2、R3、R4互相独立地为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种。
优选地，所述季铵碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵中的一种或多种。
所述季铵碱可按通常的方法以溶液形式进行清洗。优选地，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为3-10%季铵碱水溶液。
更优选地，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为5-8%季铵碱水溶液。
做为本发明的另一优选方案，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为3-10%季铵碱和3-8%丙酮的水溶液。
本发明所述的钢铁清洗剂在钢铁清洗中的应用，其是用于未使用的钢铁部件的清洗，或经过使用、表面有油污的钢铁部件的清洗。
具体地，所述钢铁清洗剂常温下、或加热至30-60℃，与钢铁表面接触，钢铁清洗剂相对钢铁表面的流动速度为0-10m/s，接触10s-10min。
清洗操作时，根据设备不同，清洗的时间不同。对于小部件，浸泡在所述钢铁清洗剂中10s-10min即可。对于大的设备，可采用循环方法，清洗剂体积占待清洗设备总体积1/10至1/100，以5-7m/s的流速在设备内流动循环1-10天。
所述季铵碱可以采用市售的季铵碱，或采用氧化银法、电解法和离子交换法制备。优选的电解法制备。
本申请的有益效果在于：
本发明以季铵碱为钢铁表面清洗剂，可以在常温下进行清洗，清洗时间短，即可达到极好的清洗效果：流出水清澈透明。对于钢铁部件、新投用或长期搁置的设备、管道，均能彻底清洗。
本发明优选采用电解法制备季铵碱，可以直接将产物用于清洗剂。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中，如无特殊说明，所使用的手段均为本领域常规的技术手段。
实施例1：清洗试验
清洗剂分别为6wt%四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵的水溶液、6wt%四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵中的一种与2wt%丙酮的水溶液（表1中以+丙酮表示）。
对比例：2g/L异辛醇聚氧乙烯醚,2g/L601活性粉，1g/L椰油酰胺丙基甜菜碱,4g/L NaAc，1g/L Na2SO4,1g/L EDTA,水余量。
清洗的材料为316L不锈钢。静置浸泡60s。
表面清洁度采用表面张力法测定：通过金属在试液中是张力的变化判断其表面的干净程度。所述试液为80％乙酸20％水（V／V），表面张力仪:SITA T15，德国。
表1钢铁表面清洗效果比较
清洗剂对金属材料的腐蚀速率用挂片法测试。结果见表2。
表2材料腐蚀速率比较
实施例2设备清洗
新投入的化工设备，包括塔式设备等。首先用市售的钢铁清洗剂循环流动清洗七天。清洗后设备表面可观察到有不光洁的部位。
然后，用6wt%四丙基氢氧化铵水溶液，以5m/s流速打入设备中，循环的清洗剂即显黑色。循环清洗一遍（七天），以清水注入，出水清澈透明，设备表面光洁，完全没有油污。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种钢铁表面清洗剂，其特征在于，采用季铵碱为活性成分，所述季铵碱的通式为：
其中，R1、R2、R3、R4互相独立地为甲基、乙基、丙基、丁基中的一种。
2.根据权利要求1所述的钢铁表面清洗剂，其特征在于，所述季铵碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的钢铁表面清洗剂，其特征在于，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为3-10%季铵碱水溶液。
4.根据权利要求3所述的钢铁表面清洗剂，其特征在于，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为5-8%季铵碱水溶液。
5.根据权利要求1或2所述的钢铁表面清洗剂，其特征在于，所述钢铁表面清洗剂为质量含量为3-10%季铵碱和3-8%丙酮的水溶液。
6.权利要求1-5任一所述的钢铁清洗剂在钢铁清洗中的应用，其特征在于，是用于未使用的钢铁部件的清洗，或经过使用、表面有油污的钢铁部件的清洗。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述钢铁清洗剂常温下、或加热至30-60℃，与钢铁表面接触，钢铁清洗剂相对钢铁表面的流动速度为0-10m/s，接触10s-10min。
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Granted publication date: 20160420 |
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