CN107841750A - 一种防锈金属清洗剂 - Google Patents

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张德钊
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陈龙
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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Abstract

本发明公开了一种防锈金属清洗剂，属于金属表面处理技术技术领域。本发明将单宁酸，柠檬酸，脂肪酶，树叶提取液，蔬菜提取液，海藻泥，茶叶提取液，核苷酸二钠，木糖醇，羟甲基纤维素钠，丙氨酸，叶酸，多巴胺溶液，海藻酸钠液，水加入混料机中，再向混料机中加入聚烯丙胺，高速搅拌混合，即得防锈金属清洗剂。本发明提供的防锈金属清洗剂具有优异的去污能力和防锈性能。

Description

一种防锈金属清洗剂
技术领域
本发明公开了一种防锈金属清洗剂，属于金属表面处理技术技术领域。
背景技术
金属材料在加工、贮存、运输和使用过程中都会粘附上各种污垢并因氧化而生锈，这就影响了金属表面的清洁度。因此，金属材料在加工过程要对原材料和加工件进行清洗。金属清洗是指针对金属加工的各类工件、型材加工前后或金属表面前后处理以及封存防锈前的表面清洗，同时也包括对用于金属加工的设备如各类机床、模具、轧钢设备及其储存传输润滑油液的容器和管道开机前和维修时的清洗。
金属清洗作业是一项涉及多行业、普遍而经常性的工作，而由于清洗造成的金属的锈蚀是不可避免遇到的问题。金属腐蚀或者生锈不仅改变金属工件本身的外形和光泽，还严重影响其物理性能，使其相应的制品质量下降，减少产品的寿命，造成了巨大的经济损失。常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。溶剂型金属清洗剂中，石油溶剂易燃、易爆而且用它清洗浪费资源。氯氟烃是最常用的溶剂型金属清洗剂，但由于其对大气臭氧层的破坏而被禁用。因而溶剂型金属清洗剂正逐步为半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。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。随着科学技术的不断发展，人们的环保意识不断增强，适用于水基型金属清洗剂的环保防锈缓蚀剂的开发已成为学者的共识。目前，水基防锈缓蚀剂多采用亚硝酸盐和铬酸盐的钝化技术，但由于亚硝酸盐在人体内形成间接致癌物，铬酸盐的防锈效果并不理想，而使得两者未能被广泛应用。无疑，评价金属清洗剂的优劣，一是对金属表面油污的去除能力，另一点则是在金属清洗过程中不能影响金属的外观。
因此，如何改善传统清洗剂去污性能及防锈性能不佳的缺点，以获取更高综合性能的金属清洗剂，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统清洗剂去污性能及防锈性能不佳的缺点，提供了一种防锈金属清洗剂。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种防锈金属清洗剂，包括以下重量份数的原料：10～20份单宁酸，10～20份柠檬酸，5～6份脂肪酶，10～20份树叶提取液，10～20份蔬菜提取液，10～20份海藻泥，10～20份茶叶提取液，5～6份核苷酸二钠，5～6份木糖醇，5～6份羟甲基纤维素钠，5～6份丙氨酸，5～6份叶酸，10～20份多巴胺溶液，10～20份海藻酸钠液，80～100份水。
所述树叶提取液的制备过程为：将树叶粉碎，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得树叶提取液；所述树叶为杨树叶，槐树叶或柳树叶中的任意一种。
所述蔬菜提取液的制备过程为：将蔬菜粉碎，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得蔬菜提取液；所述蔬菜为青菜，菠菜或生菜中的任意一种。
所述茶叶提取液的制备过程为：将茶叶烘干，粉碎，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得茶叶提取液；所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶或龙井茶叶中的任意一种。
所述海藻酸钠液的制备过程为：将海藻酸钠与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌溶解，即得海藻酸钠液。
所述多巴胺溶液的质量浓度为2g/L。
所述防锈金属清洗剂中还可以添加单宁酸质量2～3倍的聚烯丙胺。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过添加脂肪酶，在使用过程中，金属表面的油渍在在脂肪酶的催化作用下，分解成甘油和脂肪酸，一方面，增强了防锈金属清洗剂的去油污能力，另一方面，甘油具有良好的成膜性能，增强了金属的防锈性能，同时，脂肪酸具有良好的润湿金属的作用，且脂肪酸中含有部分不饱和脂肪酸，可起到保护金属避免金属氧化的作用；
（2）本发明通过添加聚烯丙胺和茶叶提取液，一方面，由于茶叶的活性组分中大分子的酚羟基与聚烯丙胺分子中的氨基通过氢键结合，从而增加体系中分子间交叉连接的数目，形成交叉网络结构，另一方面，在室温条件下，聚烯丙胺能够与空气中二氧化碳发生反应，生成的产物电荷间相互作用自发形成三维网状结构，增强了三维网络的交联密度，在洗涤后的金属表面形成致密的惰性抗氧化膜，增强了金属的防锈性能；
（3）本发明通过添加树叶提取液和蔬菜提取液，在使用过程中，首先，防锈金属清洗剂中的酸与氧化铁发生反应，去除金属表面的金属氧化物，使得体系中产生金属离子，其次，在酸性条件下，树叶提取液和蔬菜提取液叶绿素分子卟啉环中的镁离子被氢离子取代，生成黄褐色的脱镁叶绿素，但脱镁叶绿素分子中的氢离子被金属离子取代生成相应的叶绿素金属离子络合物后附着在金属表面，使得体系对酸、热、光和氧化的稳定性也提高，从而进一步增强了金属的抗腐蚀性能和防锈性能。
具体实施方式
将树叶置于球磨机中，于转速为400～600r/min条件下，粉碎40～50min，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：50～1：100加入1号烧杯中，随后将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为70～80℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌混合40～50min后，过滤，得树叶提取液；将蔬菜置于球磨机中，于转速为300～400r/min条件下，粉碎40～50min，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：50～1：100加入2号烧杯中，随后将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为50～60℃，转速为300～500r/min条件下，加热搅拌混合40～50min后，过滤，得蔬菜提取液；将茶叶置于烘箱中干燥1～2h，得干燥茶叶，再将干燥茶叶置于球磨机中，于转速为600～700r/min条件下，粉碎40～50min，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：50～1：100加入3号烧杯中，随后将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为50～60℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌混合40～50min后，过滤，得茶叶提取液；将海藻酸钠与水按质量比1：50～1：100加入4号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～4h，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为95～100℃，转速为400～500r/min条件下，加热搅拌溶解40～50min，即得海藻酸钠液；按重量份数计，将10～20份单宁酸，10～20份柠檬酸，5～6份脂肪酶，10～20份树叶提取液，10～20份蔬菜提取液，10～20份海藻泥，10～20份茶叶提取液，5～6份核苷酸二钠，5～6份木糖醇，5～6份羟甲基纤维素钠，5～6份丙氨酸，5～6份叶酸，10～20份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，10～20份海藻酸钠液，80～100份水加入混料机中，再向混料机中加入单宁酸质量2～3倍的聚烯丙胺，于转速为1000～1200r/min条件下，高速搅拌混合40～60min，即得防锈金属清洗剂。所述树叶为杨树叶，槐树叶或柳树叶中的任意一种。所述蔬菜为青菜，菠菜或生菜中的任意一种。所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶或龙井茶叶中的任意一种。
实例1
将树叶置于球磨机中，于转速为600r/min条件下，粉碎50min，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：100加入1号烧杯中，随后将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得树叶提取液；将蔬菜置于球磨机中，于转速为400r/min条件下，粉碎50min，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：100加入2号烧杯中，随后将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得蔬菜提取液；将茶叶置于烘箱中干燥2h，得干燥茶叶，再将干燥茶叶置于球磨机中，于转速为700r/min条件下，粉碎50min，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：100加入3号烧杯中，随后将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得茶叶提取液；将海藻酸钠与水按质量比1：100加入4号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得海藻酸钠液；按重量份数计，将20份单宁酸，20份柠檬酸，6份脂肪酶，20份树叶提取液，20份蔬菜提取液，20份海藻泥，20份茶叶提取液，6份核苷酸二钠，6份木糖醇，6份羟甲基纤维素钠，6份丙氨酸，6份叶酸，20份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，20份海藻酸钠液，100份水加入混料机中，再向混料机中加入单宁酸质量3倍的聚烯丙胺，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌混合60min，即得防锈金属清洗剂。所述树叶为杨树。所述蔬菜为青菜。所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶。
实例2
将树叶置于球磨机中，于转速为600r/min条件下，粉碎50min，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：100加入1号烧杯中，随后将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得树叶提取液；将蔬菜置于球磨机中，于转速为400r/min条件下，粉碎50min，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：100加入2号烧杯中，随后将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得蔬菜提取液；将茶叶置于烘箱中干燥2h，得干燥茶叶，再将干燥茶叶置于球磨机中，于转速为700r/min条件下，粉碎50min，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：100加入3号烧杯中，随后将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得茶叶提取液；将海藻酸钠与水按质量比1：100加入4号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得海藻酸钠液；按重量份数计，将20份单宁酸，20份柠檬酸，20份树叶提取液，20份蔬菜提取液，20份海藻泥，20份茶叶提取液，6份核苷酸二钠，6份木糖醇，6份羟甲基纤维素钠，6份丙氨酸，6份叶酸，20份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，20份海藻酸钠液，100份水加入混料机中，再向混料机中加入单宁酸质量3倍的聚烯丙胺，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌混合60min，即得防锈金属清洗剂。所述树叶为杨树。所述蔬菜为青菜。所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶。
实例3
将树叶置于球磨机中，于转速为600r/min条件下，粉碎50min，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：100加入1号烧杯中，随后将1号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为80℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得树叶提取液；将蔬菜置于球磨机中，于转速为400r/min条件下，粉碎50min，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：100加入2号烧杯中，随后将2号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得蔬菜提取液；将海藻酸钠与水按质量比1：100加入4号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得海藻酸钠液；按重量份数计，将20份单宁酸，20份柠檬酸，6份脂肪酶，20份树叶提取液，20份蔬菜提取液，20份海藻泥，6份核苷酸二钠，6份木糖醇，6份羟甲基纤维素钠，6份丙氨酸，6份叶酸，20份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，20份海藻酸钠液，100份水加入混料机中，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌混合60min，即得防锈金属清洗剂。所述树叶为杨树。所述蔬菜为青菜。所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶。
实例4
将茶叶置于烘箱中干燥2h，得干燥茶叶，再将干燥茶叶置于球磨机中，于转速为700r/min条件下，粉碎50min，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：100加入3号烧杯中，随后将3号烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌混合50min后，过滤，得茶叶提取液；将海藻酸钠与水按质量比1：100加入4号烧杯中，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀4h，再将4号烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为100℃，转速为500r/min条件下，加热搅拌溶解50min，即得海藻酸钠液；按重量份数计，将20份单宁酸，20份柠檬酸，6份脂肪酶，20份海藻泥，20份茶叶提取液，6份核苷酸二钠，6份木糖醇，6份羟甲基纤维素钠，6份丙氨酸，6份叶酸，20份质量浓度为2g/L的多巴胺溶液，20份海藻酸钠液，100份水加入混料机中，再向混料机中加入单宁酸质量3倍的聚烯丙胺，于转速为1200r/min条件下，高速搅拌混合60min，即得防锈金属清洗剂。所述树叶为杨树。所述蔬菜为青菜。所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶。
对比例：淄博某环保科技有限公司生产的金属清洗剂。
将实例1至4所得的防锈金属清洗剂及对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.去污性能：首先，将试片打磨清洗后称重(M0)，准确至0.1g。然后，将试片置于已预先加热到80℃的油污中，浸泡5min以上；待试片与油温度相同后，提出试片，挂于试片架上沥干20min，刮去试片底部聚集的油滴，准确称量涂好油污的试片重量(M1)；在500mL烧杯中倒入400mL3%的试件金属清洗剂溶液，然后将烧杯放入温度为(60±2)℃的水浴槽中，使清洗剂溶液温度保持在(60±2)℃。将试片夹持在摆洗机的摆架上，在清洗剂溶液中浸泡3min，随即开动摆洗机摆洗3min，再在(65±2)℃的蒸馏水中摆洗10次，取出试片在(70±2)℃的烘箱中烘干40min，冷却后的试片准确称重(M2)；清洗能力按照式（1）计算除油率（P）；
P=[(M1-M2)/(M1-M0)]×100%
式中：P———除油率，%；
M0———试片质量，g；
M1———试片涂覆油污后的质量，g；
M2———涂油污试片清洗后的质量，g；
2.防锈性能：按照QB/T2117对试件防锈性能进行检测，并观察外观。
具体检测结果如表1所示：
表1
由表1检测结果可知，本发明技术方案制备的防锈金属清洗剂兼备优异的去污性能及防锈性能的特点，在金属清洗剂行业的发展中具有广阔的前景。

Claims (7)

1.一种防锈金属清洗剂，其特征在于：包括以下重量份数的原料：10～20份单宁酸，10～20份柠檬酸，5～6份脂肪酶，10～20份树叶提取液，10～20份蔬菜提取液，10～20份海藻泥，10～20份茶叶提取液，5～6份核苷酸二钠，5～6份木糖醇，5～6份羟甲基纤维素钠，5～6份丙氨酸，5～6份叶酸，10～20份多巴胺溶液，10～20份海藻酸钠液，80～100份水。
2.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述树叶提取液的制备过程为：将树叶粉碎，得树叶粉末；将所得树叶粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得树叶提取液；所述树叶为杨树叶，槐树叶或柳树叶中的任意一种。
3.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述蔬菜提取液的制备过程为：将蔬菜粉碎，得蔬菜粉末；将所得蔬菜粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得蔬菜提取液；所述蔬菜为青菜，菠菜或生菜中的任意一种。
4.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述茶叶提取液的制备过程为：将茶叶烘干，粉碎，得干燥茶叶粉末；将所得干燥茶叶粉末与水按质量比1：50～1：100加热搅拌混合，过滤，得茶叶提取液；所述茶叶为铁观音茶叶，碧螺春茶叶或龙井茶叶中的任意一种。
5.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述海藻酸钠液的制备过程为：将海藻酸钠与水按质量比1：50～1：100混合溶胀后，加热搅拌溶解，即得海藻酸钠液。
6.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述多巴胺溶液的质量浓度为2g/L。
7.根据权利要求1所述一种防锈金属清洗剂，其特征在于：所述防锈金属清洗剂中还可以添加单宁酸质量2～3倍的聚烯丙胺。
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