CN1948446A - 环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂及工艺 - Google Patents
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Abstract
环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂及工艺是按重量取乙二胺四乙酸0.2～0.5％；三羟乙基胺5～8％；C8～9烷基酚聚氧乙烯醚10～12％；C12脂肪醇聚氧乙烯醚8～10％；C12脂肪醇聚氧乙烯醚6～9％；聚醚8～10％；十八烯酸6～9％。；聚醚是以多种聚醚与石油磺酸钠和苯并三唑正交复配的非离子表面活性剂；C8～9烷基酚聚氧乙烯醚、C12脂肪醇聚氧乙烯醚、乳化剂混合加热60±3℃得到溶液I；油酸与三乙醇胺反应再加入聚醚得到溶液II；乙二胺四乙酸加入水中溶解得到溶液III；溶液I和溶液II混合，再加入溶液III边加热60±3℃。几种表面活性剂协同作用，是通过润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质实现的。
Description
技术领域：本发明涉及一种新型适合现代工业用、通用、专用清洗设备使用的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂产品和生产这种产品的工艺方法。
背景技术：已有的水基金属清洗剂是一种以表面活性剂为主要成分辅加助洗剂、缓蚀剂和其它添加剂而配制成的具有净洗能力的水溶制品。它具有以水代油、节省能源、不危害操作者健康、减少污染、保护环境、安全不燃及清洗成本低等一系列优越性。近十年来，有很多经自行研制或学习国外同类产品的技术而生产出了许多品种的金属清洗剂，但这些金属清洗剂所用的表面活性剂造成了性能基本相似，存在以下问题：①清洗率低，特别在常温下清洗效果较差；②无低泡性，高压清洗设备无法使用；③防锈、防腐性及稳定性差，不能满足工业生产的需要，特别是大多数清洗剂含有强碱、磷及间接至癌物质-亚硝酸钠。为了达到去污效果和防锈效果，配方中加入了强碱(氢氧化钠、烧碱)、磷酸五钠(三聚磷酸钠)及亚硝酸钠。烧碱有较强的去油污效果，但有灼伤皮肤等很多危险；磷酸五钠不但具有络合性还有软化水的作用，但属于磷酸盐；亚硝酸钠有较强的缓蚀作用，但有毒属于至癌物质。含有以上成分的清洗剂不但对操作者的健康有危害，对环境也造成污染。
发明内容：
本发明就是鉴于以上清洗剂的不足，为了解决清洗剂对被清洗的金属工件腐蚀、清洗过的金属工件容易生锈的问题，提供一种去污率高，具有了环保、防锈、防腐性能强的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂和生产这种金属清洗剂的工艺方法。
为了解决上述问题，利用多种表面活性剂复配的方法，集取多种表面活性剂不同优点及特点科学结合起来，把去污、低泡、消泡、防锈、防腐等技术性能综合考虑，予以合理有机的复配以达到综合平衡点，不利用强碱、磷、亚硝酸钠等辅助用剂，去掉了有害物质。本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂，是由以下成分按重量百分比构成余量为水的水溶液：
乙二胺四乙酸 0.2～0.5％；
三羟乙基胺 5～8％；
C8～9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10～12％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8～10％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 6～9％；
聚醚 8～10％；
十八烯酸 6～9％；
其中聚醚由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44) 15～18％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64) 20～23％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75) 10～13％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62) 10～15％，
石油磺酸钠 8～10％，
三乙醇胺(三羟乙基胺) 5～8％，
苯并三唑 3～5％，
水 余量。
为了进一步提高金属清洗剂性能，适用高压清洗设备使用并具有很好的稳定性，还含有按重量百分比的如下成分：
羟基硅油 0.5～1％；
2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮 0.05～0.1％。
同样本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂生产工艺，是
1.1按重量百分比选取如下成分：
乙二胺四乙酸 0.2～0.5％，
三羟乙基胺 5～8％，
C8～9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10～12％，
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8～10％，
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 6～9％，
聚醚 8～10％，
十八烯酸 6～9％；
1.2聚醚是由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44) 15～18％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64) 20～23％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75) 10～13％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62) 10～15％，
石油磺酸钠 8～10％，
三羟乙基胺 5～8％，
苯并三唑 3～5％，
水 余量，
将丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62)按上述比例依次加入到40℃±3℃上述水中，边搅拌边继续加热至60℃±3℃，再依次按上述的比例加入三羟乙基胺、石油磺酸钠、苯并三唑，再继续搅拌，充分混合均匀后冷却，制得以聚醚为主的聚醚型非离子表面活性剂；
2.1将成分中的C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚进行混合，搅拌同时加热到60℃±3℃，得到溶液I待用；
2.2将成分中的油酸与三乙醇胺进行混合反应制得油酸三乙醇胺，再加入复合的表面活性剂聚醚，进行充分搅拌，得到溶液II待用；
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，得到澄清的溶液III待用；
3.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
同样为了进一步提高金属清洗剂性能，适用高压清洗设备使用并具有很好的稳定性，本发明的金属清洗剂生产工艺，最好是：
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，再按重量0.05-0.1％的剂量加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，搅拌后得到澄清的溶液III待用；
2.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III同时加热，最后按重量0.5-1％的剂量加入羟基硅油(有机硅X-20G)，边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
本发明所用的表面活性剂综合作用，是借助于这几种表面活性剂协同作用，是通过的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质实现的。其去污机理是：表面活性剂在油污金属表面上发生润湿、渗透作用，使油污在金属表面的附着力减弱或抵消，再通过机械作用、振动、喷刷、超声波、加热等机械和物理方法，加速油污脱离金属表面而进入洗液中被乳化、分散，从而完成清洗过程。所以对表面活性剂不仅仅是一个合理选用，更重要的是这几种表面活性剂的复配协同作用。
本发明与已有技术相比，具有优点如下：①产品溶水性强，泡沫低且消泡快，便于高压喷射清洗。②去污力强，抗硬水，使用时不受温度限制，能迅速清除金属表面的污垢。③对金属不腐蚀且缓蚀防锈作用好，能保证清洗后的金属表面清洁光亮。④防腐效果好，使用时间长，不含有毒物质，安全无害，对环境无污染。⑤真正体现水基金属清洗剂的一系列优越性。经过长时间的实验和试用后结果表明：该清洗剂拟补了同类产品之不足，性能稳定、泡沫低、去污率高，具有了环保、防锈、防腐性能强等多重效能，真正体现了水基金属清洗剂的一系列优越性。本技术配方发挥了多种表面活性剂的综合优点及有机结合的方法，把去污、低泡、消泡、防锈、防腐等技术性能综合考虑，不利用强碱、磷、亚硝酸钠等辅助用剂，去掉了有害物质，复配的表面活性剂本身不但具备较强的乳化、分散、润湿、及洗涤等多重性能，而且耐酸、耐碱、抗硬水，更突出的是具备了泡沫少、泡沫低、消泡速度快以及较强的防锈效果，再与定量的羟基硅油、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮防腐剂结合起来，从而达到用户满意的理想效果。是一种新型的能适合现代通用和专用清洗设备使用的可以满足工业生产需要的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂。
具体实施方式：
实施例一、一种本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂及生产工艺是
1.1按重量百分比选取如下成分：
乙二胺四乙酸 0.5％；
三羟乙基胺 5％；
C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 10％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 7.5％；
聚醚 10％；
十八烯酸 9％。
1.2聚醚是由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44) 15％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64) 23％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75) 10％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62) 15％，
石油磺酸钠 8％，
三羟乙基胺 8％，
苯并三唑 3％，
水 余量，
将丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62)按上述比例依次加入到40℃±3℃上述水中，边搅拌边继续加热至60℃±3℃，再依次按上述的比例加入三羟乙基胺、石油磺酸钠、苯并三唑，再继续搅拌，充分混合均匀后冷却，制得以聚醚为主的聚醚型非离子表面活性剂；
2.1将成分中的C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚进行混合，搅拌同时加热到60℃±3℃，得到溶液I待用；
2.2将成分中的油酸与三乙醇胺进行混合反应制得油酸三乙醇胺，再加入复合的表面活性剂聚醚，进行充分搅拌，得到溶液II待用；
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，得到澄清的溶液III待用；
3.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。这样就生产出了本发明环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂。
实施例二、一种本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂生产工艺是
1.1按重量百分比选取如下成分：
乙二胺四乙酸 0.2％；
三羟乙基胺 5％；
C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 6％；
聚醚 8％；
十八烯酸 6％。
1.2聚醚是由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44) 18％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64) 20％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75) 13％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62) 10％，
石油磺酸钠 10％，
三羟乙基胺 5％，
苯并三唑 5％，
水 余量，
将丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62)按上述比例依次加入到40℃±3℃上述水中，边搅拌边继续加热至60℃±3℃，再依次按上述的比例加入三羟乙基胺、石油磺酸钠、苯并三唑，再继续搅拌，充分混合均匀后冷却，制得以聚醚为主的聚醚型非离子表面活性剂；
2.1将成分中的C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚进行混合，搅拌同时加热到60℃±3℃，得到溶液I待用；
2.2将成分中的十八烯酸与三乙醇胺进行混合反应制得油酸三乙醇胺，再加入复合的表面活性剂聚醚，进行充分搅拌，得到溶液II待用；
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，再按重量0.5％剂量加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，搅拌后得到澄清的溶液III待用；
2.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III同时加热，最后按重量0.7％剂量加入羟基硅油(有机硅X-20G)，边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
实施例三、一种本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂生产工艺是
1.1按重量百分比选取如下成分：
乙二胺四乙酸 0.3％；
三羟乙基胺 6％；
C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 11％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 9％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8％；
聚醚 9％；
十八烯酸 8％。
1.2聚醚是由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44) 16.5％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64) 21.5％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75) 11.5％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62) 12.5％，
石油磺酸钠 9％，
三羟乙基胺 6.5％，
苯并三唑 4％，
水 余量，
将丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44(L44)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64(L64)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75(CL75)、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62(L62)按上述比例依次加入到40℃±3℃上述水中，边搅拌边继续加热至60℃±3℃，再依次按上述的比例加入三羟乙基胺、石油磺酸钠、苯并三唑，再继续搅拌，充分混合均匀后冷却，制得以聚醚为主的聚醚型非离子表面活性剂；
2.1将成分中的C8-9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚进行混合，搅拌同时加热到60℃±3℃，得到溶液I待用；
2.2将成分中的油酸与三乙醇胺进行混合反应制得油酸三乙醇胺，再加入复合的表面活性剂聚醚，进行充分搅拌，得到溶液II待用；
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，再按重量0.05％剂量加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，搅拌后得到澄清的溶液III待用；
2.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III同时加热，最后按重量0.5％剂量加入羟基硅油(有机硅X-20G)，边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
结果的测定：
4.1按照所述的配方和配制工艺过程所生产出的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂，是一种淡黄色的透明状液体。同时依据国家通用水基金属净洗剂QB/T2117-95检验标准，对该清洗剂的各项技术性能指标进行了检测，其结果如下见表3：
表3检验结果 依据国家通用水基金属净洗剂
QB/T2117-95标准
| 质量项目名称 | 质量单位 | 标准要求 | 检验结果 |
| 外观 | 均匀、无分层、无沉淀 | 均匀、无分层、无沉淀的透明液体 | |
| PH值(3％水溶液、25℃) | 7～11.5 | 9.±0.2 | |
| 净洗力(3％水溶液、25℃) | ％ | ≥90 | 97 |
| 腐蚀性：(80±2℃，2h) | |||
| 45#钢、外观 | 级 | 0 | 0 |
| 腐蚀量 | mg | ≤2 | 1 |
| Z30铸铁、外观 | 级 | ≤1 | 0 |
| 腐蚀量 | mg | ≤2 | ＜1 |
| H62黄铜、外观 | 级 | ≤1 | 0 |
| 腐蚀量 | mg | ≤3 | 1 |
| LY12硬铝、外观 | 级 | 0 | 0 |
| 腐蚀量 | mg | ≤2 | ≤1 |
| 防锈性(35±2℃，24h) | |||
| 45#钢 | 级 | 0 | 0 |
| Z30铸铁 | 级 | ≤1 | 0 |
| H62黄铜 | 级 | ≤1 | 1 |
| LY12硬铝 | 级 | 0 | 0 |
| 泡沫性能(50±2℃) | mm | 即时高度≤50，5min高≤20 | |
| 漂洗性能 | 无可见净洗剂残留物 | 无可见净洗剂残留物 | |
| 高温稳定性(60±2℃，6h) | 均匀、无分层 | 均匀、无分层 | |
| 低温稳定性(-5±2℃，24h) | 均匀、不分层、不结晶或沉淀析出 | 均匀、不分层、不结晶或沉淀析出 |
4.2产品通过国家洗涤用品质量监督检验中心检验，各项性能技术指标均优于国家通用水基金属净洗剂QB/T2117-1995标准；溶液排放经当地环保局环境监测中心检测，符合于DB2160-89中I类标准要求。
4.3，产品经过长时间的实验和众多用户规模型的使用，得到满意的工业化实际应用效果，是现代通用和专用清洗设备的理想用剂，满足了工业生产需要。
本发明的环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂与同类产品的对比，精选多种阴离子和非离子表面活性剂，将其性能综合考虑，取之优点，合理复配，综合平衡达到满意效果；生产过程无任何废渣及废液排放，不存在环境污染源，不产生任何有毒、腐蚀、有害气体，对操作者无危害；所生产的产品具有去污力强、泡沫低、消泡速度快、无刺激性气味，无毒无害、不损伤皮肤，对金属不腐蚀，并有长时间防锈、防腐等多种特点；产品在使用中不受温度和水的限制，抗硬水，无论常温清洗和加热使用都能高效率除去各种机油、煤油、柴油、油脂、切削液及粉尘等污垢，并可多次循环使用；产品在0.5％-2％浓度下使用，就可以达到满意的清洗效果，是普通产品的2-4倍；产生泡沫少，消泡速度快，特别适合工业用高压、大流量清洗机的使用；防锈性在标准条件下〔2％水溶液，35±2℃，RH(90±2)％〕防锈时间可达7-15天以上；PH值9，不含任何毒害物质，无磷、不含亚硝酸钠及苛型钠，溶液排放符合《(DB21-60-89)》排放要求，对人体和环境无毒无害；在正常情况下(2％水溶液)，可保持2-6个月不变质；可用于各种机床、车辆及发动机的油污清洗以及机械加工行业各种金属部件的清洗，特别适合于现代大流量高压自动清洗设备的使用。
Claims (5)
1、一种环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂，是由以下成分按重量百分比构成余量为水的水溶液：
乙二胺四乙酸 0.2～0.5％；
三羟乙基胺 5～8％；
C8～9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10～12％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8～10％；
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 6～9％；
聚醚 8～10％；
十八烯酸 6～9％；
其中聚醚由以下成分按重量百分比组成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44 15～18％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64 20～23％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75 10～13％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62 10～15％，
石油磺酸钠 8～10％，
三羟乙基胺 5～8％，
苯并三唑 3～5％，
水 余量。
2、如权利要求1所说的金属清洗剂，其特征在于还含有按重量百分比的如下成分：
羟基硅油 0.5～1％；
2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮 0.05～0.1％。
3、一种环保型高浓缩低泡防锈金属清洗剂生产工艺，按如下步骤进行：
1.1按重量百分比选取如下成分：
乙二胺四乙酸 0.2～0.5％，
三羟乙基胺 5～8％，
C8～9烷基酚聚氧乙烯(9)醚 10～12％，
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 8～10％，
C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚 6～9％，
聚醚 8～10％，
十八烯酸 6～9％；
1.2聚醚是由以下成分按重量百分比合成：
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44 15～18％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64 20～23％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75 10～13％，
丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62 10～15％，
石油磺酸钠 8～10％，
三羟乙基胺 5～8％，
苯并三唑 3～5％，
水 余量；
2.1将成分中的C8～9烷基酚聚氧乙烯(9)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、C12脂肪醇聚氧乙烯(7)醚进行混合，搅拌同时加热到60℃±3℃，得到溶液I待用；
2.2将成分中的油酸与三乙醇胺进行混合反应制得油酸三乙醇胺，再加入复合的表面活性剂聚醚，进行充分搅拌，得到溶液II待用；
2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，得到澄清的溶液III待用；
3.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
4、如权利要求3所说的金属清洗剂生产工艺，其特征在于：将丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚44、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚64、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚75、丙二醇聚氧丙稀聚氧乙稀嵌段聚醚62按上述比例依次加入到40℃±3℃上述水中，边搅拌边继续加热至60℃±3℃，再依次按上述的比例加入三羟乙基胺、石油磺酸钠、苯并三唑，再继续搅拌，充分混合均匀后冷却，制得以聚醚为主的聚醚型非离子表面活性剂。
5、如权利要求3所说的金属清洗剂生产工艺，其特征在于：2.3将乙二胺四乙酸按剂量加入水中溶解后，再按重量0.05～0.1％剂量加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，搅拌后得到澄清的溶液III待用；
2.4将溶液I和溶液II进行混合搅拌，再加入溶液III同时加热，最后按剂量加入羟基硅油，边搅拌边加热使温度至60℃±3℃，充分混合均匀后冷却。
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