Как правильно выбрать промышленное чистящее средство

Введение

Хотя промышленная очистка существует всего несколько десятилетий, она принесла огромные экономические и социальные выгоды обрабатывающим отраслям.
Благодаря быстрому развитию технологий очистки промышленная очистка теперь охватывает практически все отрасли промышленности , включая текстильную и красильную, нефтехимическую, машиностроительную, горнодобывающую и металлургическую, обработку поверхностей, химическую промышленность, точные инструменты, электронику, полупроводники, ювелирные изделия, биотехнологии и оптику.
Такой широкий спектр применения отражает огромный рыночный потенциал и быстрорастущую динамику индустрии промышленного клининга.

В целом, промышленные чистящие средства можно разделить в зависимости от их механизмов очистки на три категории: химическая очистка, физическая очистка и микробиологическая очистка. .
Среди них химическая очистка имеет самую долгую историю, самое широкое применение и самое большое разнообразие продуктов.
В зависимости от содержания воды в химических очистителях их обычно делят на очистители на основе растворителей, очистители на водной основе и полуводные очистители..

В этой статье представлены состав рецептуры, очищающие свойства и будущие тенденции развития этих трех основных типов химических чистящих средств.

1. Очистители на основе растворителей

Очистители на основе растворителей в основном относятся к составам, состоящим из органических растворителей без воды . .
В большинстве этих продуктов в качестве основных активных ингредиентов используются углеводороды (такие как алканы и ароматические соединения), , хлорированные углеводороды, , фторированные углеводороды , спирты и эфиры гликолей .

Механизм очистки систем на основе растворителей основан в основном на прямом растворении — они растворяют вещества, нерастворимые в воде, но легко растворимые в органических растворителях , такие как масла, воски, смолы, каучуки, красители и различные остатки клея.

К основным характеристикам чистящих средств на основе растворителей относятся:

• Жидкая форма при нормальной температуре и давлении, с превосходной текучестью и низкой вязкостью.

• Сильная летучесть, обеспечивающая минимальное количество остатков или их отсутствие на очищенной поверхности.

• Не вызывает коррозии и безопасен для большинства оснований при правильном использовании.

Однако их высокая летучесть также означает, что многие из этих растворителей легко испаряются в атмосферу. .
Известно, что, в частности, хлорированные и фторированные углеводороды представляют токсическую опасность для человека. .
Спирты и эфиры гликолей, хотя и эффективны, но липофильны и могут отрицательно влиять как на живые организмы, так и на окружающую среду..

Например, несколько чистящих средств на основе хлорированных растворителей , таких как трихлортрифторэтан (CFC-113), , тетрахлорид углерода, , 1,1,1-трихлорэтан и бромированные углеводороды , когда-то широко использовались из-за их превосходных очищающих свойств и экономической эффективности.
Однако, поскольку эти соединения повреждают озоновый слой и их трудно восстановить или безопасно утилизировать, они запрещены во всем мире в соответствии с правилами защиты окружающей среды.

2. Очистители на водной основе

Ранние очистители на водной основе в основном основывались на сильных неорганических щелочах или солях , которые из-за их простого состава и высокой щелочности часто вызывали коррозию, плохие результаты очистки и повреждение основания..

Однако современные чистящие средства на водной основе значительно изменились.
Теперь они включают в себя комбинацию поверхностно-активных веществ, хелатирующих агентов, ингибиторов коррозии, стабилизаторов, солюбилизаторов и других функциональных добавок , которые можно адаптировать к конкретным целям очистки и материалам основы.

Например, при обезжиривании перед гальванопокрытием часто используется смесь полиэфира, олеата триэтаноламина и сульфата лаурилового эфира натрия (SLES) .
Такие составы не вызывают коррозии металлических поверхностей , эффективно действуют при комнатной температуре , образуют низкое пенообразование и обеспечивают превосходные очищающие свойства при низкой дозировке и стоимости. .
Они нетоксичны , , экологически безопасны и подходят как для ручной, так и для механической очистки с простыми процедурами последующей обработки.

Очистители на водной основе также могут быть разработаны для многофункционального применения. .
Например, при очистке меди такие ингредиенты, как диэтаноламид кокамида, глицерин и линейный алкилбензолсульфонат (LAS), можно сочетать с ингибиторами коррозии и отбеливателями для достижения одновременного эффекта очистки и полировки. .
Это не только обеспечивает превосходное удаление масла, но и поддерживает контролируемый pH , предотвращая коррозию, вызванную кислотностью.
Добавление ингибиторов коррозии и отбеливателей усиливает блеск очищенных медных поверхностей , а включение пленкообразователей может дополнительно обеспечить защитное покрытие , сохраняющее блеск в течение более длительного периода времени.

Руководствуясь принципами «зеленой химии» , чистящие средства на водной основе получили дальнейшее развитие с появлением биоразлагаемых и нетоксичных компонентов биологического происхождения , таких как алкилполиглюкозиды (APG) и софоролипиды. .
Эти составы часто включают хелатирующие агенты , такие как загустители , нитрилотриуксусной кислоты (NTA), такие как альгинат натрия и глюконат натрия в качестве диспергирующего средства.
Такие ингредиенты обладают высокой биосовместимостью, , отличной микробиологической разлагаемостью , , минимальным раздражением кожи и составом, не содержащим фосфора , что делает их идеальными для экологически чистых бытовых и промышленных чистящих средств..

Таким образом, очистители на водной основе дополняют и превосходят системы на основе растворителей , предлагая преимущества низкой стоимости, безопасности, экологической совместимости и легкой доступности сырья. .
Учитывая сопоставимые очищающие свойства, составы на водной основе все чаще заменяют традиционные очистители на основе органических растворителей как в промышленных, так и в коммерческих процессах очистки.

3. Полуводные чистящие средства

Полуводные очистители отличаются от традиционных систем на основе растворителей тем, что они содержат смесь органических растворителей, воды и поверхностно-активных веществ. .
По этой причине в литературе их иногда называют эмульсионными очистителями или микроэмульсионными очистителями..

Их механизм очистки сочетает в себе преимущества систем очистки как на водной основе , так и на основе растворителей .
Полуводные чистящие средства сохраняют высокую способность к удалению масла и превосходные смачивающие и проникающие свойства составов на основе растворителей, одновременно улучшая их способность удалять водорастворимые загрязнения. .
По сравнению с чистящими средствами на основе растворителей они обеспечивают повышенную эффективность против неорганических загрязнений. , Более высокие температуры вспышки , , более низкая летучесть и улучшенная общая безопасность благодаря присутствию воды, что делает их более универсальными в промышленном применении.

В зависимости от растворимости органических растворителей в воде полуводные чистящие средства можно разделить на водорастворимые и водонерастворимые типы растворителей :

• Водорастворимые растворители (такие как спирты, эфиры и кетоны ) эффективны при удалении как маслянистых, так и водных загрязнений.
  Их основным недостатком является воспламеняемость, которую можно уменьшить добавлением воды для получения полуводной композиции, что повышает безопасность при использовании.

• Водонерастворимые растворители (такие как нефтяные углеводороды, терпеновые углеводороды и галогенированные растворители ) обычно имеют низкую температуру вспышки и являются легковоспламеняющимися или взрывоопасными. .
  При смешивании с водой эти растворители естественным образом несмешиваются , образуя два отдельных слоя из-за высокого межфазного натяжения.
  Для достижения равномерного смешивания добавляются поверхностно-активные вещества, снижающие межфазное натяжение , улучшающие фазовую совместимость и образующие стабильную эмульсию или микроэмульсионную систему.

Постоянное внимание при разработке полуводных очистителей уделяется повышению экологичности и эффективности очистки. .
Хотя подробные исследования ограничены из-за технического характера области, в нескольких исследованиях изучались системы зеленых растворителей на основе D-лимонена..

Например, Цзян Цзяньпин и др. разработала полуводный очиститель чернил, состоящий в основном из D-лимонена и анионного поверхностно-активного вещества гемини дисульфоната дидецилдифенилового эфира натрия , добившись превосходных результатов очистки.
Поскольку D-лимонен является натуральным, нетоксичным, биоразлагаемым соединением, извлеченным из кожуры цитрусовых, а добавление воды увеличивает его температуру воспламенения, этот тип чистящего средства является одновременно очень безопасным и экологически чистым..

Хотя полуводные очистители на основе D-лимонена широко используются за рубежом, их применение внутри страны остается ограниченным, главным образом из-за высоких материальных затрат. .
Если будут разработаны экономически эффективные технологии восстановления D-лимонена, ожидается, что его применение в промышленной очистке значительно расширится.

Как выбрать промышленное чистящее средство

1. Очистка и обслуживание оборудования.

Первая основная категория промышленной уборки направлена ​​на очистку, обслуживание и защиту оборудования, используемого на различных предприятиях и учреждениях.
По истечении периода эксплуатации в машинах и системах часто накапливаются загрязнения, такие как масло, ржавчина и накипь , которые могут повлиять на производительность и долговечность.
Промышленная очистка на этом этапе обычно включает обезжиривание, удаление ржавчины, накипи, предотвращение ржавчины, очистку и техническое обслуживание..

Спектр оборудования, требующего очистки, обширен, включая механические системы, электрооборудование, прецизионную электронику, системы водоснабжения, машины и устройства специального назначения , а типы загрязнений сильно различаются.
Из-за этой сложности практически невозможно использовать одно чистящее средство для эффективного решения всех проблем.

Поэтому профессиональные производители промышленных чистящих средств должны разрабатывать несколько типов продуктов, адаптированных к различным основаниям, загрязнителям и условиям эксплуатации, чтобы удовлетворить разнообразные потребности рынка.
При выборе средства залогом эффективного решения проблемы является целенаправленный подбор — выбор очистителя, соответствующего конкретному типу загрязнения и состоянию оборудования.

2. Чистящие средства, используемые в производственных процессах.

Поскольку производственные процессы сильно различаются, требования к очистке и целевые загрязнения также сильно различаются.
Поэтому выбор наиболее подходящего чистящего средства требует тщательной оценки.
В целом при выборе продукта следует учитывать следующие факторы:

(1). Очиститель на водной основе или на основе растворителя

Если задача очистки требует быстрого испарения и включает требования по предотвращению ржавчины , можно предпочесть очиститель на основе растворителя .
Если приоритетом является более низкая стоимость очистки , скорость испарения не имеет решающего значения и предотвращение ржавчины не является серьезной проблемой, то лучшим вариантом будет очиститель на водной основе .

(2). Метод очистки — ультразвуковая или распылительная очистка.

Выбор оборудования также влияет на выбор очистителя.
При ультразвуковой очистке пена не представляет особой проблемы, поэтому можно эффективно использовать обычные чистящие средства на водной основе.
Однако для систем распылительной очистки необходимы обезжиривающие чистящие средства с низким пенообразованием, чтобы предотвратить эксплуатационные проблемы.
Это приводит к компромиссу: очистители с низким содержанием пены обычно исключают некоторые высокоэффективные поверхностно-активные вещества, которые могут немного снизить эффективность удаления масла и обезжиривания по сравнению с составами с высоким содержанием пены.
Следовательно, решение должно сбалансировать очищающую способность с совместимостью процессов.

(3). Требования по предотвращению ржавчины

При очистке производственных линий наиболее распространены чистящие средства на водной основе из-за их низкой стоимости и высокой эффективности.
Однако составы на водной основе, в которых отсутствуют компоненты, ингибирующие ржавчину , могут ускорить коррозию, поскольку при очистке удаляются защитные пленки с поверхности.
Если требуется защита от ржавчины, следует выбирать очиститель на водной основе со встроенными ингибиторами коррозии, исходя из конкретных технологических потребностей предприятия.
Следует отметить, что добавление антикоррозионных средств может немного снизить очищающую способность, что еще раз доказывает, что каждый выбор предполагает компромисс.

(4). Техническая поддержка

Всегда рекомендуется привлекать обслуживающий персонал производителя чистящего средства.
Их опыт обеспечивает оптимальный выбор продукта, точную дозировку и корректировку процесса с учетом производственной среды.