CN113088983A - 一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂，适用于工业清洗领域，配方质量百分比包括：乙醇酸钠：1％～15％；丁二酸二钠：1％～20％；螯合剂：20％～70％；有机弱酸：5％～30％；表面活性剂：0.1％～10％；含氟的无机化合物：0.1％～10％。其制备方法可以是按照该清洗剂各种组份质量比例，将粉状或者颗粒状的成分碾磨至不低于30目，然后使用主轴转速不低于每分钟20转的三维搅拌器搅拌2～3小时后得到本发明中的清洗剂。本发明的优点在于：不含强酸强碱，水溶液和废水呈中性，环保无毒易分解，运输方便，产生的废水量少，对人体和金属本体伤害小，使用时无需加热，钝化效果好。

Description

一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂

技术领域

本发明涉及工业清洗领域，具体而言是涉及一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂。

背景技术

工业上用到的各类设备、管道、储罐、零部件等在制造出厂时往往会在它们的表面涂上一层保护性油脂，然而这层油脂的保护性有限，在运输、安装、焊接的过程中还是会产生各类污垢，比如铁锈、焊渣、轧制鳞皮等，油脂本身也会吸收环境中的各类尘埃与细小颗粒物。如果直接投入使用，势必会产生各类问题，如会污染原料和制成品、影响催化剂的效果、油漆黏附性不佳、换热器换热效果差等等。因此，工业设施设备在投入使用之前，需要将其表面的油脂、铁锈及焊渣等清除，并且在表面生成一层致密的钝化膜，延长设备的使用寿命。

目前，工业清洗领域内使用的清洗工艺，主要是：用氢氧化钠、磷酸三钠加表面活性剂除油；用硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、氨基磺酸等来除锈；用亚硝酸钠或者铬的氧化物钝化。这些强酸强碱运输不便，使用时会造成严重的环境污染，对人体伤害很大，对设备的腐蚀性较强，清洗后产生的废水量很大。还有一些修正的工艺是使用柠檬酸或者EDTA清洗，但这两者清洗的废水COD很高，给后处理带来很大的麻烦，并且清洗时还需要加热至很高的温度，操作时有很大的不便。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题和缺陷，本发明提供了一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂及其制备方法，得到的清洗剂在溶于水中呈中性，不含磷，可以很好的除去碳钢、不锈钢、铝、铜表面的油污、铁锈、水垢、氧化皮、焊渣等污垢，并在材质表面生成致密的钝化膜。

为实现上述之目的，本发明中环保型中性除油除锈钝化清洗剂的配方质量百分比为：

乙醇酸钠：1％～15％

丁二酸二钠：1％～20％

螯合剂：20％～70％

有机弱酸：5％～30％

表面活性剂：0.1％～10％

含氟的无机化合物：0.1％～10％

本发明中螯合剂为谷氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠、天冬氨酸二乙酸四钠、亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或几种，优选谷氨酸二乙酸四钠。

本发明中有机弱酸为2-羟基丁二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基丙酸、3-甲基丙酮酸、邻羟基苯甲酸、富马酸、马来酸中的一种或几种，优选为2-羟基丁二酸和2，3-二羟基丁二酸，更优选为2-羟基丁二酸。

本发明中表面活性剂是椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰谷氨酸钠中的一种或两种，优选是两种都添加，更优选是按照质量比椰油酰胺丙基甜菜碱∶椰油酰谷氨酸钠＝1∶3的比例且合计添加量不超过清洗剂总质量的5％。

本发明中含氟的无机化合物为含有氟的游离或者复合的碱金属或者铵盐中的一种或者几种，具体的例子是NaF、KF、NH₄F、NH₄HF₂、Na₂SiF₆、NH₄BF₄、KTiF₆等，优选基于元素周期表的第IIIB族、第IVA族或第IVB族的复合氟化物，从环保和经济的角度考虑，更优选的是SiF₆ ^2-的碱金属盐，具体的例子是Na₂SiF₆和K₂SiF₆。

一种制备本发明中所述清洗剂的方法，是按照该清洗剂各种组份质量比例，将粉状或者颗粒状的成分碾磨至不低于30目，然后使用主轴转速不低于每分钟20转的三维搅拌器搅拌2～3小时。

与当前广泛使用的技术相比，在能获得同等除垢效果的前提下，本发明还能实现以下积极方面：

不含强酸强碱，水溶液呈中性，不挥发、不含磷、不含烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)类物质，对人体和水生物的毒性很小。比如2-羟基丁二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基丙酸都可以从水果中获取，邻羟基苯甲酸可以从树叶中提取，乙醇酸钠存在于甘蔗、甜菜及未成熟的葡萄中。丁二酸二钠是-种调味剂，常用于火腿、香肠的制造。螯合剂谷氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠、天冬氨酸二乙酸四钠、亚氨基二琥珀酸四钠易被生物降解，均符合欧盟的OECD可生物降解测试，且都具有不亚于EDTA的螯合能力。

将传统清洗的除油、除锈、钝化三个步骤合一，清洗产生的废水量减少了三分之二，废水PH在6～8之间，无需再行中和，易被微生物降解，处理起来相对简单。

不易燃不易爆，固体粉末状，方便于运输和搬运。

使用时无特殊的温度限制，一般在常温下即可使用。

对金属本体的腐蚀性很小，我们按照现行有效的国家标准GB/T 25146-2010、GB/T25147-2010来对其腐蚀率进行测试，液体流速为4m/s，温度25℃，腐蚀时间6小时，在没有添加任何其它缓蚀剂的情形下，腐蚀率是远低于国家标准的。

表一 腐蚀率测试表

设备材料	实际腐蚀率g/(m<sup>2</sup>·h)	国标腐蚀率K g/(m<sup>2</sup>·h)
			碳钢	0.2321	≤5
不锈钢	0.0059	≤1.5
			紫铜	0.0025	≤1.5
铜合金	0.0038	≤1.5
			铝及铝合金	0.0026	≤1.5

我们继续对其进行钝化膜的测试，将样品在液体流速为4m/s，温度25℃的条件下清洗6小时，按照相关国家标准中描述的方法，碳钢和不锈钢的奥氏体不锈钢的钝化膜均匀完整。

表二 钝化膜测试表

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行更加清楚、详细地描述，需要注意到的是，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分，而并不是全部。

实施例1，将5kg乙醇酸钠、15kg丁二酸二钠、64kg谷氨酸二乙酸四钠、10kg的2-羟基丁二酸、1kg椰油酰胺丙基甜菜碱、5kg氟化钠研磨至40目，使用主轴转速为每分钟30转的三维搅拌器搅拌2小时得到该清洗剂。

实施例2，将15kg乙醇酸钠、20kg丁二酸二钠、38kg甲基甘氨酸二乙酸三钠、10kg的2，3-二羟基丁二酸、10kg的富马酸、1kg椰油酰胺丙基甜菜碱、3kg的椰油酰谷氨酸钠、3kg的Na2SiF6研磨至35目，使用主轴转速为每分钟30转的三维搅拌器搅拌2小时得到该清洗剂。

实施例3，将8kg乙醇酸钠、20kg丁二酸二钠、20kg天冬氨酸二乙酸四钠、34kg亚氨基二琥珀酸四钠、6kg邻羟基苯甲酸、3kg的马来酸、2kg椰油酰谷氨酸钠、5kg的NH4HF2、2kg的KTiF6研磨至45目，使用主轴转速为每分钟25转的三维搅拌器搅拌2小时30分钟得到该清洗剂。

实施例4，将15kg乙醇酸钠、5kg丁二酸二钠、39kg亚氨基二琥珀酸四钠、6kg的2-羟基丙酸、15kg的3-甲基丙酮酸、10kg椰油酰胺丙基甜菜碱、10kg的NH4F研磨至55目，使用主轴转速为每分钟35转的三维搅拌器搅拌3小时得到该清洗剂。

实施例5，将5kg乙醇酸钠、5kg丁二酸二钠、30kg甲基甘氨酸二乙酸三钠、21kg天冬氨酸二乙酸四钠、15kg的2-羟基丁二酸、5kg富马酸、5kg马来酸、1kg椰油酰胺丙基甜菜碱、3kg椰油酰谷氨酸钠、10kg的K2SiF6研磨至35目，使用主轴转速为每分钟25转的三维搅拌器搅拌3小时得到该清洗剂

使用本发明中的清洗剂时，在水中的添加量为2％～8％，常温下的注满浸泡清洗时间为6～8小时，搅拌清洗、循环清洗时间可以缩短至2～4小时，超声波清洗时间1小时。

上面所述的实施例也仅是对本发明的实施方式进行的描述，而不是对本发明的构思和范围来进行限定。故，在不脱离本发明所作的等效的变换下，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案所做出的各种修改或变换，都应该在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种环保型中性除油除锈钝化清洗剂，其特征在于，配方的质量百分比包括：

乙醇酸钠：1％～15％

丁二酸二钠：1％～20％

螯合剂：20％～70％

有机弱酸：5％～30％

表面活性剂：0.1％～10％

含氟的无机化合物：0.1％～10％。

2.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于，螯合剂为谷氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠、天冬氨酸二乙酸四钠、亚氨基二琥珀酸四钠中的一种或几种，优选谷氨酸二乙酸四钠。

3.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于，有机弱酸为2-羟基丁二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基丙酸、3-甲基丙酮酸、邻羟基苯甲酸、富马酸、马来酸中的一种或几种，优选为2-羟基丁二酸和2，3-二羟基丁二酸，更优选为2-羟基丁二酸。

4.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于，本发明中表面活性剂是椰油酰胺丙基甜菜碱和椰油酰谷氨酸钠中的一种或两种，优选是两种都添加，更优选是按照质量比椰油酰胺丙基甜菜碱∶椰油酰谷氨酸钠＝1∶3的比例且合计添加量不超过清洗剂总质量的5％。

5.根据权利要求1所述的清洗剂，其特征在于，含氟的无机化合物为含有氟的游离或者复合的碱金属或者铵盐中的一种或者几种，优选基于元素周期表的第IIIB族、第IVA族或第IVB族的复合氟化物，从环保和经济的角度考虑，更优选的是SiF62-的碱金属盐，具体的例子是Na2SiF6和K2SiF6。

6.根据权利要求1所述的清洗剂的制备方法，其特征在于，照该清洗剂各种组份质量比例，将粉状或者颗粒状的成分碾磨至不低于30目，然后使用主轴转速不低于每分钟20转的三维搅拌器搅拌2～3小时。