JP6494362B2 - 溶解除去組成物 - Google Patents
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
(A)主剤としては、ホスホン酸系キレート剤などのリン原子を含有するキレート剤並びにその塩を用いる。ホスホン酸系キレート剤としては、錆などの金属酸化物を含むスケールを除去できるものであれば特に制限はなく、各種ホスホン酸系キレート剤を用いることが可能である。また、(A)主剤としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの各種アルカリ金属の水酸化物やジエタノールアミンやトリエタノールアミンなどのアミン類を添加して用いてもよい。
(B)溶解促進剤としては、2価鉄(Fe)を有する鉄酸化物を用いる。2価鉄を有する鉄酸化物としては、錆及び鉄などの金属酸化物を含むスケールを除去できるものであれば特に制限はなく、各種鉄酸化物を用いることが可能である。2価鉄を有する鉄酸化物としては、例えば、FeO及びFe3O4などの酸化物、及びFe(OH)2などの水酸化物などが挙げられる。これらの鉄酸化物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の溶解除去組成物においては、さらに、(C)還元剤を含むことが好ましい。溶解除去組成物が(C)還元剤を含むことにより、還元剤が有する還元性により金属配管などのスケールが付着した母材の腐食を防ぐことができる。また、溶解除去組成物が(C)還元剤を含むことにより、酸化還元電位が−0.2V以下(vs.SSE)の範囲で鉄酸化物によるスケール成分の還元が促進されてスケール成分の溶解開始時間及び溶解速度を促進する相乗効果を得ることが可能となる。
本発明の溶解除去組成物においては、さらに、(D)腐食抑制剤を含むことが好ましい。溶解除去組成物が(D)腐食抑制剤を含むことにより、金属配管などのスケールが付着した母材の腐食を防ぐことができる。(D)腐食抑制剤としては、例えば、両性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤などを用いることができる。
本発明に係る溶解除去組成物は、本発明の効果を奏する範囲内で上述した化合物以外のその他の成分を含有することが可能である。その他の成分としては、例えば、(A)主剤及び(B)溶解促進剤を溶解する純水又は蒸留水などの水及び各種溶剤、溶解除去組成物の酸性度を調整する水酸化カリウムなどのpH調整剤、洗浄液中に存在する酸素を除去するための溶存酸素除去剤、ピロガロール及び亜流酸ナトリウムなどが挙げられる。
次に、本発明に係る溶解除去組成物の製造方法について説明する。本発明に係る溶解除去組成物の製造方法に特に制限はない。上記溶解除去組成物の製造方法としては、例えば、純水又は蒸留水などの水に(A)主剤及び(B)溶解促進剤、必要に応じて(C)還元剤、(D)腐食抑制剤及び(E)その他の成分などの各成分を室温にて順次添加して混合し、水酸化カリウムなどの塩基を添加してpHを所定範囲(例えば、4〜8)に調整することにより製造することができる。ここでは、硫黄系還元剤を用いる場合には、主剤と硫黄系還元剤とを使用直前に混合すること及び硫黄系還元剤を不活性ガスで脱気することにより硫黄系還元剤の劣化を防ぐことが可能となる。また、硫黄系還元剤の劣化を防ぐ観点から、洗浄液中の酸素濃度に対する還元剤などを用いてもよい。また、本発明に係る溶解除去組成物は、ボイラーの冷却水などを通水する配管に各成分を順次添加して混合することにより、製造することもできる。なお、本発明に係る溶解除去組成物は、窒素雰囲気下で用いることができ、大気雰囲気下で製造することもできる。
セパラブルフラスコに撹拌子を入れた後、(A)主剤(1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、和光純薬工業社製)の濃度が3質量%となるように主剤及び蒸留水を添加した後、セパラブルフラスコ内を窒素雰囲気とした。次に、セパラブルフラスコを25℃に保持して撹拌しながら(B)溶解促進剤A(FeO、キシダ化学社製)の濃度が0.1質量%となり、(D)腐食抑制剤(ベタイン系界面活性剤、商品名:アデミン#2304、共栄社化学製)の濃度が0.1質量%となるように、各種薬剤を順次添加して混合した。その後、セパラブルフラスコを恒温水槽で25℃に保持した状態で、水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを6.5に調整して溶解除去組成物を調製した。各成分の配合量を下記表1に示す。
調製した溶解除去組成物200mlに、評価用スケールとしてマグネタイト粉末1.5gを添加して所定時間経過毎にスルホサリチル酸法により溶解鉄濃度を50時間分析した。その後、残渣物をグラスフィルターで吸引濾過してデシケータ内で乾燥した後、残渣物の重量を測定して溶解鉄濃度を求めた。溶解開始時間は、溶解鉄濃度が検出下限を超えた時間とし、溶解完了時間は、溶解鉄濃度が3000mg/Lを超えた時間とした。また、3000mg(溶解完了時間―溶解開始時間)を溶解速度(mg as Fe/L/H)とした。また、溶解性試験時のORPの変化を測定した。また、調製した溶解除去組成物中にテストピース(SS−400、表面積30cm2)を投入して腐食減量(mdd:mg/dm2/day)を測定した。
還元剤A(アスコルビン酸、キシダ化学社製)を濃度が0.2質量%となるように添加したこと以外は実施例1と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
還元剤B(エルソルビン酸、和光純薬工業社製)を濃度が0.2質量%となるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤B(Fe(OH)2、Chemos GmbH社製)を濃度が0.1質量%となるように添加したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
主剤Aに代えて主剤B(アミノトリス(メチレンホスホン酸)、東京化成工業社製)を濃度が5.0質量%となるように添加したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤B(Fe(OH)2、Chemos GmbH社製)を濃度が0.1質量%となるように添加したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
主剤Bに代えて主剤C(エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、和光純薬工業社製)を濃度が5.0質量%となるように添加したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤B(Fe(OH)2、Chemos GmbH社製)を濃度が0.1質量%となるように添加したこと以外は、実施例7と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤C(Fe3O4、和光純薬工業社製)を濃度が0.1質量%となるように添加したこと及び評価用スケールをマグネタイトに代えてヘマタイトを用いたこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
主剤Aを濃度が0.8質量%となるように添加したこと以外は実施例1と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
主剤Aを濃度が25質量%となるように添加したこと以外は実施例1と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Aを濃度が0.02質量%となるように添加したこと以外は、実施例1と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤D(カチオン性アミン誘導体及び界面活性剤、商品名:アサヒACI−602、朝日化学工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤E(カチオン性アミン誘導体及び界面活性剤、商品名:アサヒACI−10B、朝日化学工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤F(シュウ酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤G(ギ酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤H(マロン酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤I(グリオキサール酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤J(グリオキシル酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤K(グリコール酸、和光純薬工業社製)の濃度が0.5質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤L(エチレングリコール、和光純薬工業社製)の濃度が0.1質量%となるように添加して溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤M(鉄粉、和光純薬工業社製)を溶解除去組成物の全質量中に対して0.1質量%となるように溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aに代えて溶解促進剤M(鉄粉、和光純薬工業社製)を溶解除去組成物の全質量中に対して0.1質量%となるように添加して溶解除去組成物を調製したこと、及び溶解抑制剤を添加しなかったこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)主剤Aの濃度が0.05質量%となるように添加して溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aの濃度が0.001質量%となるように添加して溶解除去組成物を調製したこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
(B)溶解促進剤Aを添加しなかったこと以外は、実施例2と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表2に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
溶解促進剤Bを濃度が35質量%となるように添加したこと以外は、実施例5と同様にして溶解除去組成物を調製して溶解性試験を実施した。各成分の配合量を下記表1に併記する。また溶解性試験の結果を図2から図4に示す。
主剤A:1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸
主剤B:アミノトリス(メチレンホスホン酸)
主剤C:エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)
溶解促進剤A:FeO
溶解促進剤B:Fe(OH)2
溶解促進剤C:Fe3O4
溶解促進剤D:カチオン性アミン誘導体及び界面活性剤(商品名:アサヒACI−602、朝日化学工業社製)
溶解促進剤E:カチオン性アミン誘導体及び界面活性剤(商品名:アサヒACI−10B、朝日化学工業社製)
溶解促進剤F:シュウ酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤G:ギ酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤H:マロン酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤I:グリオキサール酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤J:グリオキシル酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤K:グリコール酸、和光純薬工業社製)
溶解促進剤L:エチレングリコール、和光純薬工業社製)
溶解促進剤M:鉄粉
還元剤A:アスコルビン酸、キシダ化学社製)
還元剤B:エルソルビン酸
腐食抑制剤:ベタイン系界面活性剤(商品名:アデミン#2304、共栄社化学製)
12 スケール
12a 表面
13 溶解除去組成物
Claims (6)
- (A)ホスホン酸系キレート剤を0.1質量%以上30質量%以下と、
2価鉄を有する鉄酸化物及び水酸化物からなる群から選択された少なくとも1種からなる(B)溶解促進剤を0.010質量%以上と、
脂肪酸エステル類及びポリオキシアルキレンアルキルエーテルからなる群から選択された少なくとも1種の非イオン性界面活性剤の(D)腐食抑制剤と、
を含むことを特徴とする、溶解除去組成物。 - (B)溶解促進剤が、FeO、Fe3O4及びFe(OH)2からなる群から選択された少なくとも1種を含む、請求項1に記載の溶解除去組成物。
- ホスホン酸系キレート剤が、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、アミノトリス(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ヘキサメチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ジエチレンテトラミンペンタキス(メチレンホスホン酸)、及び2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸からなるホスホン酸類、並びに、これらの塩からなる群から選択された少なくとも1種を含む、請求項1又は請求項2に記載の溶解除去組成物。
- さらに、エルソルビン酸、没食子酸、ピロガロール、ヒドラジン、アスコルビン酸、硫黄系還元剤及びチオ尿素類からなる群から選択された少なくとも1種の(C)還元剤を含む、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の溶解除去組成物。
- 硫黄系還元剤が、亜硫酸類、亜硫酸水素類、ピロ亜硫酸類、チオ硫酸類、亜ジチオン酸類、チオン酸類、ポリチオン酸類、及び二酸化チオ尿素からなる群から選択された少なくとも1種を含む、請求項4に記載の溶解除去組成物。
- チオ尿素類が、アルキルチオ尿素及びグアニルチオ尿素からなる群から選択された少なくとも1種を含む、請求項4に記載の溶解除去組成物。
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