摘要:本文選用具有清洗協(xié)同作用的LAS/AES/AEO陰離子和非離子表面活性劑,探索復(fù)合清洗劑對(duì)輸油管道、廚房抽油煙機(jī)等厚油層的清洗效果,同時(shí)采用氣霧劑包裝技術(shù)型式,為實(shí)現(xiàn)清洗劑的簡(jiǎn)便、高效、保護(hù)效果提供研究依據(jù)。
關(guān)鍵詞:氣霧劑;除油污洗滌劑;研制;性能評(píng)價(jià)
石油化工管道中超高粘度污垢的處理難題,以及家用抽油煙機(jī)的油垢沉積問(wèn)題,使得高效脫脂洗滌劑成為清洗行業(yè)的研發(fā)熱點(diǎn)[1]。此外,隨著環(huán)境生態(tài)的惡化,人類對(duì)洗滌劑的要求越來(lái)越趨環(huán)保。工業(yè)清洗劑中,有機(jī)溶劑清洗液易燃、易揮發(fā)、有毒有害,且使用成本高;一般水性洗滌劑穩(wěn)定性差,洗滌效率受環(huán)境溫度影響,洗滌過(guò)程相對(duì)繁瑣。因此,開(kāi)發(fā)高效、環(huán)保、簡(jiǎn)便、安全、經(jīng)濟(jì)的重油污液體洗滌劑迫在眉睫。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1試劑與儀器
試劑:十二烷基苯磺酸鈉(LAS,成都科隆化學(xué)試劑廠);月桂基醚硫酸鈉和脂肪醇聚氧丙烯醚(AES,AEO,青島優(yōu)碩化學(xué)發(fā)展科技有限公司);標(biāo)準(zhǔn)油漬布(國(guó)家企業(yè)表面活性劑清潔產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理中心);其他主要試劑經(jīng)分析均為純?cè)噭?/p>
儀器:立式去污測(cè)量機(jī)、羅氏泡沫測(cè)試儀、jds-105u+紅外油光譜儀、光化學(xué)分析儀器廠、Wsd-3自動(dòng)白度測(cè)試儀、張力測(cè)試儀、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)。
1.2研究方法
該配方主要采用陽(yáng)離子表面活性劑LAS、AES和非分子表面活性劑AEO-9的復(fù)配方法。LAS對(duì)油性污染物有明顯的去污作用。去污能力隨著清洗溫度的升高而增強(qiáng),泡沫不斷富集。LAS具有良好的表面活性物質(zhì)和較強(qiáng)的表面親水性,可以有效降低油水分離界面的張力,從而實(shí)現(xiàn)乳化。AES具有優(yōu)異的表面生物降解特性和冷卻性能。表面活性劑濃度高,不受海水硬度影響。同時(shí),離子化的表面活性劑也導(dǎo)電,使靜電能及時(shí)漏出,減少靜電驅(qū)動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和麻煩。AEO-9具有極好的乳化、去污、清潔等特性。
1.2.1洗滌劑的復(fù)配
在配料釜中先加入去離子水,升溫至40℃。在攪拌情況下,依次將AES、LAS、AEO-9緩慢放入配料釜中,用剪切乳化混合器攪拌混合物約120分鐘并攪拌均勻。
1.2.2 氣霧劑樣品制備
將上述復(fù)配洗滌劑與異丁烷推進(jìn)劑按照體積比3:1,灌裝充填進(jìn)鋁質(zhì)氣霧罐中,即制得氣霧劑型洗滌劑樣品。
1.2.3理化實(shí)驗(yàn)
采用均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)方法,確定表面活性劑和添加劑的配方,并制成氣霧劑型洗滌劑樣品。用該樣品清洗油污布,測(cè)試其各項(xiàng)性能。用立式去污測(cè)試儀在40℃和120轉(zhuǎn)/分鐘下測(cè)試不同標(biāo)準(zhǔn)的去污能力。發(fā)泡力也通過(guò)改進(jìn)的羅氏發(fā)泡儀進(jìn)行測(cè)試。并用Wsd-3全自動(dòng)白度檢測(cè)儀檢測(cè)白度。用紅外線檢測(cè)油表上的脫脂量。用表面張力計(jì)測(cè)量表面張力。然后對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行歸一法,在各因子取值方法的范圍內(nèi),利用Linest函數(shù)回歸分析計(jì)算出各因子的最優(yōu)值,選出最優(yōu)公式。然后,利用紅外-紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)完成了洗滌劑在不同溫度和不同工作條件下的化學(xué)穩(wěn)定性測(cè)試。用大慶原油在打磨鐵片表面涂膜,完成化學(xué)模擬試驗(yàn)。
2結(jié)果與討論
2.1配方的篩選
測(cè)量了發(fā)泡力、白度、除油率、黏度和表面張力,結(jié)果如表1所示。
由以上結(jié)論可知,表面活性劑對(duì)去污力、研究力、白度和粘度的影響程度為X1>X2>X3,即LAS對(duì)清潔特性的影響最高,AES次之,AEO最弱。從各種因素對(duì)清潔產(chǎn)品特性影響的研究結(jié)論可以分析出,可能的主要原因是油脂污染布表面帶正、負(fù)電荷,而LAS、AES等陽(yáng)離子表面活性劑帶負(fù)電荷,使相同電荷相互排斥,使部分陽(yáng)離子表面活性劑不能被污染布表面吸收,從而有效改善或消除污垢。非離子型表面活性劑不帶電荷,利用靜電吸附原理,帶負(fù)電的油布不能與織物表面結(jié)合,能與織物表面的金屬基團(tuán)產(chǎn)生氫鍵作用進(jìn)行吸附,即x系數(shù)為-0.2。Las在溶劑中有很好的溶解性,可以充分離子化,從而產(chǎn)生很好的去污力。AES發(fā)泡能力強(qiáng),氣泡多,對(duì)硬水耐受性好,使用方便,消除污漬。AEO水性溶劑具有很強(qiáng)的潤(rùn)濕性和乳化力,能去除污漬,在強(qiáng)堿性環(huán)境下穩(wěn)定性好。因此,從實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論分析,可以得出LAS、AES和AEO具有很好的協(xié)同發(fā)展功能,可以有效提高清潔力。
2.2穩(wěn)定性測(cè)試
用紫外分光光度法測(cè)試了洗滌劑的化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)在相同的環(huán)境溫度(10℃)下制作吸附曲線時(shí),洗滌劑的最大吸附波長(zhǎng)為237.0nm。測(cè)量洗滌劑在不同溫度(T = 20℃-40℃)和不同時(shí)間(T=0-96h)下的最高吸附光度,以判斷洗滌劑的化學(xué)穩(wěn)定性[3]。AES易溶解,削弱了洗滌能力。在實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn),溫度對(duì)洗滌劑的穩(wěn)定性有重要影響。在20℃下,洗滌劑24小時(shí)后穩(wěn)定性良好,與最大吸收波長(zhǎng)相近的吸光度為2.599。綜上所述,該配方在20℃下穩(wěn)定性好,應(yīng)用效果好。
2.3原油鐵片驗(yàn)證
復(fù)合清洗劑對(duì)涂有大慶原油的打磨鐵皮的清洗效果。對(duì)比清洗前后鐵片的含油量可以看出,這種清洗劑可以有效去除能附著在每一片鐵片和連接面上的原油,說(shuō)明這種清洗劑有很強(qiáng)在去污除油的效果。
3結(jié)論
(1)以LAS、AES、AEO為主要表面活性劑,輔以相應(yīng)的添加劑,可有效降低表面張力,去污效果顯著。
(2與表面活性劑LAS、AES、AEO有很好的協(xié)同作用,能有效清除輸油管道、廚房的重垢。
(3)本洗滌劑配方中可使用的環(huán)境條件受時(shí)間、溫度因素分析影響,在20℃溫度下使用效果最佳。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:溫俊帆(1974年11月),性別:男,民族:漢,籍貫:普寧,職務(wù)/職稱:首席技術(shù)官/高級(jí)工程師,學(xué)歷:大學(xué)本科,單位:中山市天圖精細(xì)化工有限公司,研究方向:精細(xì)化工。