KR101922000B1 - 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법 - Google Patents

젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법{Composition for Pipe Washing Neutral Gel Agent}
본 발명은 세관제 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 젤형으로 제조되어 관의 내부 뿐만 아니라 외부에 도포하여 녹이나 스케일 제거 작업이 가능하며, 중성이어서 환경 오염의 문제가 없는 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 산업이 발전함에 따라 각종 파이프, 철판 등과 같은 철강의 사용 규모와, 보일러, 냉동기 열 기계장치 등의 설치 규모가 급격히 증가하고 있다. 보일러 등과 같이 물을 매체로 이용하는 기계장치에는 사용용도, 가동시간, 운전자의 관리방법 및 물의 성분에 따라 물속의 미네랄 성분이 농축되어 스케일이 발생한다. 또한, 용존산소에 의한 철 표면의 산화에 의해 녹이 발생되기도 한다. 이러한 스케일이나 녹은 철강 소재의 수명을 단축시키며 기계장치 등의 열효율을 저하시키고, 운전 장애를 유발하여 폭발사고를 일으킬 수 있으므로 일정기간 지난 후에는 반드시 녹이나 스케일을 제거해야 한다.
이를 위해, 보일러, 냉동기, 열교환기, 기타 각종 배관, 철강, 철판 등을 각종 액상 화학약품과 물을 사용하여 관 내, 외부에 생성되는 녹, 스케일을 제거하고, 부식 및 스케일 형성을 방지하는 화학적 세관을 실시하고 있다. 또한, 용량 30 T/h 이상의 대형보일러는 이온교환수지 등에 의한 수처리 방법이나 기계적·화학적 방법으로 녹, 스케일을 방지 및 제거하고 있다.
기계적 방법은 와이어 브러시를 사용하거나 고압 제트 워터를 사용하여 스케일을 물리적으로 제거하는 방법이고, 화학적 방법은 액상 화학약품을 사용하여 스케일과 화학반응으로 용해제거 되거나 분산시키는 방법이다.
화학적 스케일 제거방법에는 액상타입으로 산 세정, 알칼리 세정, EDTA 세정 등이 알려져 있다. 산세정은 pH = 1 이하의 강산성계 화학 세관제들, 예를 들어 불산(HF),염산(HCl), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4) 등을 사용하는 방법이다. 이러한 세관제는 사용 시 각종 유독 가스 및 이산화탄소 등 환경유해물질이 발생하며 취급 부주의로 인한 안전사고와 사용 후 중화처리, 폐수처리를 별도로 해야 하는 이중적 번거로움과 처리 미흡으로 발생하는 잔류 산 성분에 의한 배관 내부에 침식마모 및 재부식이 발생하여 설비 노후화가 가속 진행되어 설비의 수명을 단축시켜 막대한 경제적 손실이 발생한다. 게다가, 발생되는 산성 폐수량도 대량으로 발생되어 이를 별도로 처리하는데 경제적으로 많은 비용과 시간문제 때문에 전량 처리하기 어려운 상황에서 일부는 무단 방류되는 문제점들이 야기되어 환경오염 유발의 요인이 되고 있다.
한편, pH 12 이상의 강알칼리성 및 인(P) 화합물 약제, 예를 들어, NaOH, KOH, Na2CO3, Na5P3O10, Na6P6O18, Na3PO4,의 사용 시 장치 내부에서 사용 후 별도의 처리 없이 배수함으로 인해 과다한 인, 질소 성분에 의한 부영양화와 높은 알칼리성에 의한 2차 수질오염 문제를 유발하고, 환경유해물질을 배출하여 환경오염과 생태계 많은 영향을 미치는 문제점이 있다. EDTA 세정은 에틸렌디아민테트라아세테이트를 사용하여 녹, 스케일과 EDTA 킬레이트 화합물로 만들어 제거하는 방법으로 산, 알카리 약제에 비하여 환경을 보호하고 모재(base metal)의 부식은 최소한으로 할 수 있으나, 세정비용이 많이 든다는 단점이 있다.
이에 본 발명자는 상술한 문제점을 해결할 수 있는 젤형의 중성을 갖는 세관제용 조성물을 제안하고자 한다.
(특허문헌 1) KR10-0725948 B
(특허문헌 2) KR10-2012-0135719 A
본 발명의 목적은 젤형 세관제를 적용함으로써 관 내부에 존재하는 각종 스케일이나 녹 뿐만 아니라 관 외부를 세정하는데 적합한 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적은 약제 사용량, 작업시간 및 물 사용량을 갖는 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 취급이 안전하고 사용이 편리하며, 폐수 등의 환경오염물질의 배출을 저감시킬 수 있는 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 세정 후 모재에 방청피막을 형성함으로써 2차적인 부식을 방지하고, 기계장치, 배관, 설비 등의 수명을 연장할 수 있는 젤형 중성 세관제 조성물 및 그 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트는
무수초산, 순수, 트리할로포스핀(화학식 PX3 (이 식에서, X는 할로겐 원소임))을 반응기에 투입하고 반응시켜 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 제조하고(단계 (A-1)),
단계 (A-1)에서 제조된 1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 시트르산 및 알칼리제와 함께 반응기에 넣고 반응시키는(단계 (A-2));
단계에 의하여 제조되어도 좋다.
본 발명에서, (B) 이미다졸린계 부식억제제, (C) 비이온 계면활성제, 및 (D) 수용성 고분자화합물을 더 포함하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트 100 중량부에 대하여,
(B) 상기 이미다졸린계 부식억제제 0.5 내지 2 중량부;
(C) 상기 비이온 계면활성제 1 내지 2 중량부; 및
(D) 상기 수용성 고분자화합물 3 내지 4 중량부;
로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 (B) 이미다졸린계 부식억제제는 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 (C) 비이온 계면활성제는 에톡실화 및/또는 프로폭실화 C6-C12 알코올인 것이 좋다.
본 발명에서, 상기 (D) 수용성 고분자화합물은 폴리카르복실산중합체, 폴리아크릴산중합체. 카르복실메틸셀루로이즈, 메틸셀루로이즈 또는 이들의 화합물인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 본 발명에 따른 조성물의 pH 는 6 내지 7인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 본 발명에 따른 조성물의 점도는 10,000 Cp 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물의 제조 방법은
무수초산, 순수, 트리할로포스핀(화학식 PX3 (이 식에서, X는 할로겐 원소임))을 반응기에 투입하고 반응시켜 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 제조하고(단계 (A-1)); 그리고
상기 단계 (A-1)에서 제조된 1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 시트르산 및 알칼리제와 함께 반응기에 넣고 반응시키는(단계 (A-2));
단계에 의하여, (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 관의 내부뿐만 아니라 외부 및 소재의 표면에 붓 또는 강제 스프레이 분사 도포방식을 적용할 수 있고, 그에 따라 약품절감 및 폐수량 저감에 따른 경제적 이익을 얻을 수 있으며, 환경보호, 다양한 분야에 사용 용도에 따라 사용 하거나 또는 물에 액상타입으로 희석하여 침지(dipping) 또는 순환(circulation) 방식으로도 사용할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 산화철 계(Fe2O3), 탄산계(CaCO3, MgCO3), 황산 계(CaSO4, MgSO4), 실리카(CaSiO3, MgSiO3)계의 다양한 스케일을 기존 액상 화학세관제와는 달리 젤-타입 중성세관제로 적용함으로써, 각종 설비, 장치 내, 외부 등 다양한 분야에 다양한 용도에 선택적으로 적용되며 적은 약제사용량, 적은시간, 절수효과에 따른 폐수발생 저감효과, 취급안전성, 편리성 등으로 녹 스케일을 모재의 손상 없이 제거하고, 세척 후 모재에 방청피막을 형성함으로써 2차 부식방지, 수질, 대기 환경배출오염 물질 저감, 유독, 유해물질 대체 등으로 2차적 환경오염을 방지하여 기계장치, 배관, 설비 등의 수명을 연장함으로 막대한 경제적 손실을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물을 녹 스케일 표면에 도포한 후 일정시간 지나 물로 세척했을 때 녹, 스케일이 제거되는 결과를 보여주는 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물에 따른 세정 시간별 Fe 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물을 현장에 적용하여 장치 내부 강철관의 세관 전 및 후의 상태를 내시경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물을 현장에 적용하여 세관 전 및 후에 촬영한 관 표면의 전자현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물에 의한 실리카 스케일 및 녹 세정 결과를 보여주는 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물에 의한 칼슘계 스케일의 용해 결과를 보여주는 사진이다.
도 7은 녹 제거 전후의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물은 (B) 이미다졸린계 부식억제제, (C) 비이온 계면활성제, 및 (D) 수용성 고분자화합물을 더 포함할 수 있다. 어느 경우든, 본 발명에 따른 조성물은 pH가 6 내지 7 인 것이 바람직하다.
(A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트
본 발명에 따른 젤형 중성 세관제 조성물에 사용되는 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트는 다음의 단계 (A-1) 및 단계 (A-2)에 의하여 제조될 수 있다. 즉, 무수초산, 순수, 트리할로포스핀(화학식 PX3 (이 식에서, X는 할로겐 원소임))을 반응기에 투입하고 반응시켜 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 제조하고(단계 (A-1)), 단계 (A-1)에서 제조된 1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 시트르산 및 알칼리제와 함께 반응기에 넣고 반응시키는 (단계 (A-2))를 통해 제조된다.
상기 단계 (A-1)에서 무수초산은 90 내지 110 중량부, 순수 100 내지 120 중량부, 및 트리할로포스핀 130 내지 150 중량부의 비율로 반응기에 투입하는 것이 바람직하다. 상기 단계(A-1)은 온도 200 내지 250 ℃, 반응시간 10 내지 12 시간, 교반속도 2500 내지 3000 rpm의 반응조건 하에서 수행될 수 있다.
상기 단계 (A-2)에서 사용되는 알카리제로는 NaOH, KOH, Na2CO3, K2CO3 등이 선택적으로 1 또는 2 이상 사용된다.
본 발명에 따른 조성물은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트를 포함하여 이루어지되, 다른 성분을 첨가할 때에는 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트 100 중량부를 기준으로 하여 사용한다.
(B) 이미다졸린계 부식억제제
본 발명에 사용되는 (B) 이미다졸린계 부식억제제는 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트와 조합될 때, 모재의 부식을 억제하는 능력이 이미다졸린계 부식억제제를 단독으로 사용하는 경우보다 훨씬 향상되는 효과를 가져온다.
이와 같은 이미다졸린계 부식억제제의 예로는 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명에서, (B) 이미다졸린계 부식억제제는 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100 중량부를 기준으로 하여 0.5 내지 2 중량부로 사용되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서, (B) 이미다졸린계 부식억제제와 함께 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 트리에탄올아민, 폴리아크릴산 및 모폴린으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 더 적용할 수 있다. 이 때, 적용되는 화합물의 함량은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트 100 중량부를 기준으로 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)은 2 내지 2.5 중량부로, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)과 트리에탄올아민의 혼합물은 1 내지 1.5 중량부로, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)과 모폴린의 혼합물은 1 내지 1.5 중량부로, 트리에탄올아민과 폴리아크릴산의 혼합물은 1.5 내지 2 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.
(C) 비이온 계면활성제
본 발명에서 사용되는 (C) 비이온 계면활성제는 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트와 조합될 때 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트의 스케일제거 및 녹 제거 반응을 빠르게 촉진시키는 효과를 제공한다.
이와 같은 (C) 비이온 계면활성제의 예로는 에톡실화 및/또는 프로폭실화 C6-C12 알코올 등이 있다
본 발명에서, (C) 비이온 계면활성제는 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100중량부에 대하여 1 내지 2 중량부로 사용된다.
(D) 수용성 고분자화합물을
본 발명에 사용되는 (D) 수용성고분자물질은 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) (A) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트와 (B) 이미다졸계 부식억제제 및 (C) 비이온 계면활성제와 조합될 때 2-(1.1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 화합물에 적절한 pH 범위 내에서 충분히 배합되여 젤화하여야 하고 약 효과가 저하되지 말아야 한다.
본 발명의 바람직한 구체 예에서, (D) 수용성 고분자물질을 (A) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트와 (B) 이미다졸계 부식억제제 및 (C) 비이온 계면활성제와 함께 적용할 때에는, 온도 30 내지 40 ℃, 반응시간 3 내지 4 시간, 교반속도 2,500 내지 3,000 rpm의 반응조건 하에서 수행하여, 전체 조성물의 점도가 10,000 Cp 이상으로 되도록 한다.
이와 같은 (D) 수용성 고분자화합물의 예로는 폴리카르복실산중합체, 폴리아크릴산중합체. 카르복실메틸셀루로이즈, 메틸셀루로이즈 및 그 화합물 등이 사용될수 있다.
본 발명에서, (D) 수용성 고분자화합물은 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100중량부를 기준으로 하여 3 내지 4 중량부로 사용되는 것이 바람직하다.
실시예
제조예 1: 2 -(1,1- 디포스포네이토에톡시 )프로판-1,2,3- 트리카복실레이트의 제조
순수 108 g에 무수초산 102 g과 트리클로로포스핀 137.5 g을 교반기가 장치된 반응기에 투입하고 온도 220 ℃, 반응시간 11 시간, 교반속도 3,000 rpm의 반응조건 하에 반응시켜 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 제조하였다. 교반기가 장치된 반응기에 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄, 시트르산 및 알카리제를 2:1:0.9의 당량비로 투입하고 반응시켜 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트 화합물을 제조하였다.
실시예 1
상기 제조예 1에서 제조한 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100 중량부에, 이미다졸린계 부식억제제인 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 0.5 중량부와 비이온 계면활성제인 에톡실화 프로폭실화 n-데실 알코올 1.5 중량부를 첨가하여 30분 혼합하고, 수용성 고분자화합물로 폴리아크릴산중합체 3.5 중량부를 첨가하고, 온도 35℃에서 교반시간 약 3 hr, 교반속도 3,000 rpm으로 하여 젤 타입 조성물을 수득하였다. 제조된 조성물의 pH는 6.84 이었다.
실시예 2
상기 제조예 1에서 제조한 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100 중량부에, 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 2 중량부, 에톡실화 프로폭실화 n-데실 알코올 1.5 중량부에, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 60중량부를 첨가하고 수용성 고분자화합물인 폴리아크릴산중합체 3.5 중량부를 첨가하고 온도 35 ℃, 교반시간 약 3 hr, 교반속도 3,000 rpm에서 젤 타입 조성물을 수득하였다. 제조된 조성물의 pH는 6.5 이었다.
실시예 3
상기 제조예 1에서 얻은 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100 중량부에, 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 1 중량부, 에톡실화 프로폭실화 n-데실 알코올 1.5 중량부, 및 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 80중량부에 트리에탄올아민(TEA) 20 중량부를 첨가하고 30분 혼합하여 수용성 고분자화합물인 폴리아크릴산중합체 3.5 중량부를 첨가하고 온도 35 ℃, 교반시간 약 3 hr, 교반속도 3,000 rpm에서 젤 타입 조성물을 수득하였다. 제조된 조성물의 pH는 6.7이었다.
실시예 4
상기 제조예 1에서 제조한 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100중량부에, 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 1 중량부, 에톡실화 프로폭실화 n-데실 알코올 1.5 중량부, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 100중량부, 및 모폴린 70 중량부를 첨가하여 혼합하고, 수용성 고분자화합물인 폴리아크릴산중합체 3.5 중량부를 첨가하여 온도 35 ℃, 교반시간 약 3 hr, 교반속도 3,000 rpm에서 젤 타입 조성물을 수득하였다. 제조된 조성물의 pH는 6.95이었다.
실시예 5
상기 제조예 1에서 제조한 2-(1,1-디포스포네이토에톡시) 프로판-1,2,3 트리카복실레이트 100중량부에, 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물 1.5 중량부, 에톡실화 프로폭실화 n-데실 알코올 1.5 중량부, 폴리아크릴산 90 중량부, 및 트리에탄올아민 10 중량부를 첨가하고 혼합하고 수용성고분자인 폴리아크릴산중합체 3 중량부를 첨가하여, 온도 35 ℃, 교반시간 약 3 hr, 교반속도 3,000 rpm에서 젤 타입 조성물을 수득하였다. 제조된 조성물의 pH는 6.78이었다.
실험 평가
상기 실시예 1에서 제조된 조성물을 사용하여 다음을 평가하였다. 도 1에 제시된 젤타입 중성세관제는 실시예 1에 따른 조성물이다. 도 1에 녹, 스케일 제거 전의 강관 상태에 젤형 세관제를 도포하고, 물로 세척하였을 때 녹, 스케일이 제거된 상태를 보여주고 있다.
(1) Fe 스케일 제거 실험
Fe 스케일이 있는 강관을 실시예 1에 따른 조성물로 1차 및 2차로 세관하여, 세정 시간별 Fe 농도 변화를 측정하고, 세관 전후 pH를 측정하였다. 측정결과는 도 2의 그래프에 제시되었다.
1차 세관 : 12,489 ppm / 용량 1,500 L
- Fe양 : (12,489 ppm × 1,500 kg) / 1,000,000 ppm = 18.7 kg
- Fe2O3 (용해된 녹의 량) : 15.4kg / 70 % (녹 중의 Fe양) = 26.7 kg
2차 세관 : 7,525 ppm / 용량 1,500L
- Fe양 : (7,525 ppm × 1,500kg) / 1,000,000 ppm = 11.3 kg
- Fe2O3 (용해된 녹의 량) : 8.6 kg / 70 % (녹 중의 Fe양) = 16.1 kg
따라서, 총 Fe 스케일 제거량은 42.9 kg이다. 세관 전 조성물의 pH는 6.84이었고, 세관 후 조성물의 pH는 7.82 이었다.
또한, 장치 주철관의 세관 전 및 후의 내부 상태를 내시경으로 관찰하였다. 그 결과 도 3의 내시경 사진에서 확인할 수 있는 바와 같이 스케일이 완전히 제거되었고, 검은색의 코팅이 형성됨을 확인하였다.
(2) 표면 부식 실험
세관 전 및 후에 샘플링하여 표면의 부식 및 손상 정도를 전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 부식 및 손상 정도는 미미함을 확인하였으며, 표면에 전체적으로 방식(Passivation) 기능을 하는 검은색의 코팅이 형성됨을 확인하였다.
(3) 실리카 스케일 및 녹 세정 실험
지하수 사용으로 실리카 스케일 및 녹이 형성된 공장 난방용 열교환기를 세정한 결과 도 5에서와 같이 실리카 스케일 및 녹이 깨끗이 제거됨을 확인하였다.
(4) 칼슘계 스케일 용해 실험
일본 아시노 온천의 칼슘계 스케일을 50 % 세정 조성물 수용액에 넣은 결과 도 6에서와 같이 칼슘계 스케일이 완전 용해됨을 확인하였다.
(5) pH 변화 관찰
상시 실시예 1 내지 5에 따른 세관제를 사용하여 상기 (1)항에 따른 녹 제거 실험의 전, 후에 따라 pH를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 도 7에 녹 제거 중의 pH 변화를 그래프로 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
실험 전 pH 6.84 6.5 6.7 6.95 6.78
실험 후 pH 7.82 7.5 7.42 7.82 7.65
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위로 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트 100 중량부;
    (B) 이미다졸린계 부식억제제 0.5 내지 2 중량부;
    (C) 비이온 계면활성제 1 내지 2 중량부; 및
    (D) 수용성 고분자화합물 3 내지 4 중량부;
    로 포함하고,
    상기 (A) 2-(1,1-디포스포네이토에톡시)프로판-1,2,3-트리카복실레이트는
    무수초산, 순수, 트리할로포스핀(화학식 PX3 (이 식에서, X는 할로겐 원소임))을 반응기에 투입하고 반응시켜 1,1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 제조하고(단계 (A-1)),
    단계 (A-1)에서 제조된 1-디포스포네이토-1-하이드록시에탄을 시트르산 및 알칼리제와 함께 반응기에 넣고 반응시키는(단계 (A-2));
    단계에 의하여 제조되며,
    상기 (B) 이미다졸린계 부식억제제는 1-(2-카복시에톡시)에틸-1-(2-카복시에틸)-4,5-디하이드로-2-노르코코알킬 이미다졸리움 화합물인 것을 특징으로 하는 젤형 중성 세관제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (C) 비이온 계면활성제는 에톡실화 및/또는 프로폭실화 C6-C12 알코올인 것을 특징으로 하는 젤형 중성 세관제 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (D) 수용성 고분자화합물은 폴리카르복실산중합체, 폴리아크릴산중합체. 카르복실메틸셀루로이즈, 메틸셀루로이즈 또는 이들의 화합물인 것을 특징으로 하는 젤형 중성 세관제 조성물.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물의 pH 는 6 내지 7인 것을 특징으로 하는 젤형 중성 세관제 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 조성물의 점도는 10,000 Cp 이상인 것을 특징으로 하는 젤형 중성 세관제 조성물.
  10. 삭제
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030020826A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 롬 앤드 하스 캄파니 부식 방지 조성물
KR20060017606A (ko) * 2003-06-04 2006-02-24 가오가부시끼가이샤 박리제 조성물 및 이것을 사용한 박리 세정방법
KR100725948B1 (ko) 2005-11-04 2007-06-11 조우정 부식방지 및 스케일 제거용 화합물 및 그것을 함유한 조성물
KR20100130997A (ko) * 2008-08-11 2010-12-14 가부시키가이샤 오토네트웍스 테크놀로지스 방청제 및 표면 처리 금속재
KR20120135719A (ko) 2011-06-07 2012-12-17 조우정 열 기계장치 및 급수 배관 내부의 스케일 제거 및 방청용 화합물 및 이를 함유한 조성물
US8569220B2 (en) * 2010-11-12 2013-10-29 Jelmar, Llc Hard surface cleaning composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030020826A (ko) * 2001-09-04 2003-03-10 롬 앤드 하스 캄파니 부식 방지 조성물
KR20060017606A (ko) * 2003-06-04 2006-02-24 가오가부시끼가이샤 박리제 조성물 및 이것을 사용한 박리 세정방법
KR100725948B1 (ko) 2005-11-04 2007-06-11 조우정 부식방지 및 스케일 제거용 화합물 및 그것을 함유한 조성물
KR20100130997A (ko) * 2008-08-11 2010-12-14 가부시키가이샤 오토네트웍스 테크놀로지스 방청제 및 표면 처리 금속재
US8569220B2 (en) * 2010-11-12 2013-10-29 Jelmar, Llc Hard surface cleaning composition
KR20120135719A (ko) 2011-06-07 2012-12-17 조우정 열 기계장치 및 급수 배관 내부의 스케일 제거 및 방청용 화합물 및 이를 함유한 조성물

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