Полное руководство по чистящим составам на водной основе: системы, добавки и выбор поверхностно-активных веществ

Чистящие средства на водной основе быстро заменяют традиционные растворители благодаря их безопасности, экологическим преимуществам и экономической эффективности. Однако разработка эффективного, стабильного и некоррозионного очистителя — это не просто смешивание сырья. Это точное искусство, включающее химию интерфейса, хелатирование и защиту от коррозии.

В этом руководстве раскрывается основная логика разработки составов промышленных чистящих средств с трех сторон: конструкция системы, комбинация добавок и выбор поверхностно-активных веществ..

1. Выбор системы: «поле боя» уборки

Значение pH системы очистки определяет механизм очистки и применимые сценарии.

1.1 Щелочные системы (наиболее распространенные)

• Сценарии: Очистка тяжелых масел, обезжиривание.

• Механизм:

• Омыление Щелочи реагируют с животными и растительными маслами (омыляемыми маслами) с образованием водорастворимых мыл.

• Вспомогательное эмульгирование: для минеральных масел (неомыляемых) щелочи помогают поверхностно-активным веществам эмульгироваться и диспергироваться путем нейтрализации кислых загрязнений и изменения межфазного потенциала.

• Обычное сырье: гидроксид натрия/калия (сильная щелочь), карбонат натрия (кальцинированная сода), силикат натрия и алканоламины (МЭА/ТЭА).

1.2 Кислотные системы

• Сценарии: Удаление ржавчины, удаление окалины и очистка от неорганических отложений.

• Механизм: Использует кислоты для химической реакции с оксидами металлов, растворяя и удаляя их.

• Обычное сырье: фосфорная кислота, лимонная кислота и метансульфоновая кислота (MSA).

1.3 Нейтральные системы

• Сценарии: точная очистка, чувствительные металлы (сплавы алюминия и цинка) и бытовая чистка.

• Механизм: полностью зависит от смачивающих, эмульгирующих и солюбилизирующих свойств поверхностно-активных веществ..

2. Подбор добавок: «Спецназ»

Хотя добавки используются в небольших количествах, они определяют комплексные характеристики и добавленную стоимость продукта.

2.1 Хелатирующие агенты и диспергаторы

Ионы кальция и магния в воде снижают эффективность ПАВ. Хелатирующие агенты «запирают» эти ионы.

• Традиционные: ЭДТА-2Na/4Na, НТА.

• Экологичность: GLDA, MGDA.

• Диспергаторы: поликарбоксилаты (например, ПАК) предотвращают повторное осаждение грязи.

2.2 Ингибиторы коррозии

Необходимо подбирать именно исходя из основания:

• Черные металлы (сталь): нитрит натрия (традиционный), молибдаты (экологичные), органические карбоновые амины.

• Цветные металлы (медь/алюминий): Бензотриазол (БТА) для меди; Эфиры силиката или фосфорной кислоты натрия для алюминия.

2.3 Связующие агенты (растворители)

• Функция: помогает растворить масло и повысить совместимость компонентов рецептуры.

• Обычное сырье: эфиры гликоля (например, BCS, DPM).

3. Выбор поверхностно-активных веществ: «главная сила»

Поверхностно-активные вещества удаляют грязь с подложек посредством смачивания, проникновения, эмульгирования и диспергирования.

3.1 Неионогенные поверхностно-активные вещества (основные чистящие средства)

Они обладают превосходными способностями к эмульгированию и солюбилизации и не зависят от жесткости воды.

• Этоксилаты изомерных спиртов (серия XP/XL/TO):
  эти современные поверхностно-активные вещества обеспечивают превосходное проникновение и узкую гелеобразную фазу по сравнению с традиционными AEO. Например, в таких продуктах, как [RQB-CN75], используются новые изомерные структуры, обеспечивающие исключительное смачивание и глубокую очистку стойких масляных пятен.

• Вторичные этоксилаты спиртов (SAEO):
  известны своей экологичностью и быстрым смачиванием. Наш [C18A] является ярким примером: он обеспечивает превосходную смешиваемость с водой и биоразлагаемость, что делает его идеальным для экологически чистых составов.

• Типы с низким пенообразованием:
  полиоксиэтилен-полиоксипропиленовые блок-полиэфиры или простые эфиры с концевыми концевыми группами.

3.2 Анионные поверхностно-активные вещества (вспомогательные и синергетические)

Они обеспечивают смачивание и диспергирование и значительно повышают температуру помутнения (термостойкость) состава.

• Сульфонаты: алкилбензолсульфонат натрия (LAS), ксилолсульфонат натрия (SXS).

• Карбоксилаты.
  Мыло жирных кислот широко распространено, но для нужд с высокой производительностью предпочтительны модифицированные карбоксилаты. Например, [CE100A] представляет собой изомерный карбоксилат этоксилата спирта, который обеспечивает непревзойденную очищающую способность для стойких масляных пятен, особенно в погружных ваннах, нагретых выше 50°C.

• Специальные анионы: сульфосукцинаты (аэрозоль OT) для быстрого смачивания; Эфиры фосфорной кислоты для высокощелочных систем.

4. Советы экспертов по разработке рецептур

1. Правило ГЛБ:
   при очистке минерального масла при выборе неионогенных поверхностно-активных веществ регулирование смешанного значения ГЛБ в пределах 11-13 обычно дает наилучшие результаты эмульгирования.

2. Контроль точки помутнения:
   эффективность очистки наиболее высока вблизи или немного ниже точки помутнения неионогенного поверхностно-активного вещества. Если требуется высокотемпературная очистка, необходимо добавить анионные поверхностно-активные вещества для повышения температуры помутнения.

3. Управление пенообразованием:
   при очистке распылением контроль пенообразования имеет решающее значение. Стандартные поверхностно-активные вещества вызывают кавитацию в насосе. Вы должны выбирать специализированные поверхностно-активные вещества с низким пенообразованием, такие как модифицированные эфиры с концевыми алкильными группами, такие как [DTL1] , которые предназначены для образования нулевого пенообразования даже под давлением распыления, сохраняя при этом высокую эффективность очистки.