CN106191875A - 一种环保型复合金属清洗剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型复合金属清洗剂的制备方法，属于金属清洗剂技术领域。本发明针对目前金属清洗剂采用的表面活性剂难以生物降解，同时含磷物质排放后易造成富营养污染，造成环境污染的问题，本发明以天然植物茶叶、大茴香籽为基质，以盐酸浸泡，在超声下进行除杂，随后与肉桂皮等进行混合，通过茶菌进行发酵，通过异丙醇、正己烷提取发酵物中的茶皂素、肉桂皮中特有的醇酚类物质、茴香籽中黄酮类物质作为表面活性剂、渗透剂及缓蚀剂，再与三乙醇胺及硅酸钠，在二氧化钠作用下反应，最后与直链烷基苯磺酸混合，从而制备出易生物降解，对环境无污染，清洗效果高的环保型复合金属清洗剂。

Description

一种环保型复合金属清洗剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种环保型复合金属清洗剂的制备方法，属于金属清洗剂技术领域。

背景技术

金属材料在加工与处理前，表面通常存在一层以矿物油为主的防锈油与机加工油污，后续加工前需要进行清洗处理。目前常用的金属清洗剂有溶剂型、半溶剂型和水基型等，其中水基金属清洗剂生产成本较低，环保性能好，得到了广泛的应用。现有的水基金属清洗剂大多以烷基酚聚氧乙烯醚( OP-10)、壬基酚聚氧乙烯醚( NP -10)、烷基苯磺酸钠( LAS)复配的表面活性剂为主要成分。由于OP类表面活性剂难以生物降解，采用生物降解性高、对环境影响性小的表面活性剂与助剂来代替现有的水基金属清洗剂已成为水基清洗剂发展的必然趋势。

相对于半溶剂型，水基型金属清洗剂的应用优势更为突出，但随着水基金属清洗剂的应用日益广泛，其组分中的含磷物质排放到江、河、湖中造成富营养污染问题逐步显露出来。为此，很多国家和地区相继颁布法律、法规在清洗剂中禁磷、限磷，所以研制性能良好、对环境无污染的环保金属清洗剂很有必要，这也是国内外研究清洗剂的一个热点领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前金属清洗剂采用的表面活性剂难以生物降解，同时含磷物质排放后易造成富营养污染，造成环境污染的问题，本发明以天然植物茶叶、大茴香籽为基质，以盐酸浸泡，在超声下进行除杂，随后与肉桂皮等进行混合，通过茶菌进行发酵，通过异丙醇、正己烷提取发酵物中的茶皂素、肉桂皮中特有的醇酚类物质、茴香籽中黄酮类物质作为表面活性剂、渗透剂及缓蚀剂，再与三乙醇胺及硅酸钠，在二氧化钠作用下反应，最后与直链烷基苯磺酸混合，从而制备易生物降解，对环境无污染，清洗效果高的环保型复合金属清洗剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）按质量比1:2～4，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为140～160℃，翻炒10～15min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨30～40min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在36～42kHz下振荡42～46min，得混合物；

（2）按重量份数计，取52～56份上述混合物、23～26份椰子汁及17～22份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量8～10％茶菌，设定温度为32～36℃，以160r/min搅拌发酵1～3h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温1～2h；

（3）在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在55～60kHz下振荡20～25min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心10～15min，收集上清液；

（4）按重量份数计，取60～65份上述上清液、8～12份二氧化钠、12～14份三乙醇胺及7～14份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为50～55℃，以150r/min搅拌反应4～6h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；

（5）在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置1～2h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的60～70％，将浓缩液与其质量1.2～1.6％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。

本发明的应用方法：将本发明所得的环保型复合金属清洗剂倒入容器中，保持温度为48～55℃，将需清洗的金属材料浸泡其中，浸泡10～15min，随后取出，将其表面擦干，经检测得：清洗率为93～98％，防锈性：无腐蚀，无颜色变化，无清洗剂残留，将本发明的环保型复合金属清洗剂置于水中或土壤中，在30～36h内降解完全。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明所得的环保型复合金属清洗剂清洗率为93～98％，使用温度为48～55℃；

（2）本发明所得的环保型复合金属清洗剂易生物降解，对环境无污染。

具体实施方式

按质量比1:2～4，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为140～160℃，翻炒10～15min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨30～40min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在36～42kHz下振荡42～46min，得混合物；按重量份数计，取52～56份上述混合物、23～26份椰子汁及17～22份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量8～10％茶菌，设定温度为32～36℃，以160r/min搅拌发酵1～3h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温1～2h；在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在55～60kHz下振荡20～25min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心10～15min，收集上清液；按重量份数计，取60～65份上述上清液、8～12份二氧化钠、12～14份三乙醇胺及7～14份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为50～55℃，以150r/min搅拌反应4～6h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置1～2h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的60～70％，将浓缩液与其质量1.2～1.6％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。

实例1

按质量比1:2，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为140℃，翻炒10min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨30min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在36kHz下振荡42min，得混合物；按重量份数计，取52份上述混合物、26份椰子汁及22份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量8％茶菌，设定温度为32℃，以160r/min搅拌发酵1h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温1h；在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在55kHz下振荡20min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心10min，收集上清液；按重量份数计，取60份上述上清液、12份二氧化钠、14份三乙醇胺及14份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为50℃，以150r/min搅拌反应4h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置1h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的60％，将浓缩液与其质量1.2％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。

将本发明所得的环保型复合金属清洗剂倒入容器中，保持温度为48℃，将需清洗的金属材料浸泡其中，浸泡10min，随后取出，将其表面擦干，经检测得：清洗率为93％，防锈性：无腐蚀，无颜色变化，无清洗剂残留，将本发明的环保型复合金属清洗剂置于水中或土壤中，在30h内降解完全。

实例2

按质量比1:4，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为160℃，翻炒15min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨40min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在42kHz下振荡46min，得混合物；按重量份数计，取56份上述混合物、23份椰子汁及17份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量10％茶菌，设定温度为36℃，以160r/min搅拌发酵3h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温2h；在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在60kHz下振荡25min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心15min，收集上清液；按重量份数计，取65份上述上清液、8份二氧化钠、12份三乙醇胺及7份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为55℃，以150r/min搅拌反应6h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置2h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的70％，将浓缩液与其质量1.6％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。

将本发明所得的环保型复合金属清洗剂倒入容器中，保持温度为55℃，将需清洗的金属材料浸泡其中，浸泡15min，随后取出，将其表面擦干，经检测得：清洗率为98％，防锈性：无腐蚀，无颜色变化，无清洗剂残留，将本发明的环保型复合金属清洗剂置于水中或土壤中，在36h内降解完全。

实例3

按质量比1:3，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为150℃，翻炒12min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨35min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在38kHz下振荡44min，得混合物；按重量份数计，取54份上述混合物、24份椰子汁及20份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量8％茶菌，设定温度为34℃，以160r/min搅拌发酵2h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温1.5h；在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在58kHz下振荡24min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心12min，收集上清液；按重量份数计，取62份上述上清液、10份二氧化钠、13份三乙醇胺及11份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为52℃，以150r/min搅拌反应5h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置1.5h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的65％，将浓缩液与其质量1.4％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。

将本发明所得的环保型复合金属清洗剂倒入容器中，保持温度为52℃，将需清洗的金属材料浸泡其中，浸泡12min，随后取出，将其表面擦干，经检测得：清洗率为96％，防锈性：无腐蚀，无颜色变化，无清洗剂残留，将本发明的环保型复合金属清洗剂置于水中或土壤中，在34h内降解完全。

Claims (1)

1.一种环保型复合金属清洗剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按质量比1:2～4，取新鲜茶叶和大茴香籽放入炒茶机中，设定温度为140～160℃，翻炒10～15min后将混合物放入磨粉机中，在35kW下碾磨30～40min，随后过200目筛，收集过筛颗粒，与质量分数为2％盐酸溶液，按料液比1:4，放入超声振荡器中，在36～42kHz下振荡42～46min，得混合物；

（2）按重量份数计，取52～56份上述混合物、23～26份椰子汁及17～22份肉桂皮，放入发酵罐中，再加入肉桂皮质量8～10％茶菌，设定温度为32～36℃，以160r/min搅拌发酵1～3h，随后将发酵罐中的混合物、异丙醇和碳酸钠按质量比3:2:1，进行混合，并置于105℃油浴锅中静置保温1～2h；

（3）在上述保温结束后进行过滤，收集滤液，将滤渣浸泡于正己烷，并置于超声振荡器中，在55～60kHz下振荡20～25min后过滤，收集滤液，合并两次收集滤液，放入离心机中，在6000r/min离心10～15min，收集上清液；

（4）按重量份数计，取60～65份上述上清液、8～12份二氧化钠、12～14份三乙醇胺及7～14份硅酸钠，首先将上清液、三乙醇胺及硅酸钠放入玻璃反应釜中，设定温度为50～55℃，以150r/min搅拌反应4～6h，将二氧化钠按质量等分成三份，每50min添加一份；

（5）在上述搅拌结束后停止搅拌，降温至45℃，静置1～2h，再进行出料并过滤，将滤液放入真空浓缩罐中，浓缩至原体积的60～70％，将浓缩液与其质量1.2～1.6％的直链烷基苯磺酸混合均匀，即可得到环保型复合金属清洗剂。