一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用，所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成：30%～50%的环糊精，10%～20%的有机酸，10%～20%的复合表面活性剂，余量为水；所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基β-环糊精、甲基化β-环糊精中的一种或两种以上的混合物；所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、马来酸、月桂酸中的一种或两种以上的混合物；所述复合表面活性剂为油酸钠、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的两种以上的混合物。本发明提供的不锈钢氧化层清洗剂制备方法简单，使用操作方便，使用寿命长，废水产生量少，各组分易生物降解，绿色环保，并且成本低廉。该不锈钢氧化层清洗剂具有替代目前以无机酸为主的不锈钢氧化层清洗剂的潜力。
【专利说明】一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用，属表面清洗及表面处理领域。
【背景技术】
[0002]不锈钢生产过程中不可避免地会生成氧化层，氧化层的存在不仅影响到不锈钢的美观，还会影响到不锈钢进一步的加工处理，不锈钢氧化层的去除已成为不锈钢加工中不可缺少的步骤。目前使用的不锈钢氧化层清洗剂基本以无机酸为主，包括硝酸、盐酸、磷酸、氢氟酸等(CN200510020976.6、CN200710133741.7、材料保护，2010，43，28、清洗世界，2013，29，29)。无机酸具有较强的腐蚀性，可以达到清洗不锈钢氧化层的目的，但是以无机酸为主的不锈钢氧化层清洗剂使用寿命较短，废水产生量大，并且无机酸环境降解性差，环境污染严重。在环保减排的压力下，含有较高比例无机酸的不锈钢氧化层清洗剂在使用中逐渐表现出一定的局限性。有机酸虽然具有较好的生物降解性，但是由于酸性较弱，单独以有机酸提供酸性环境清洗不锈钢氧化层，效果基本较差，并且成本相对较高。
[0003]环糊精(cyclodextrin,简称CD)是由D-(+)-吡喃葡萄糖单元通过α-1，4_糖苷键连接而成的环状低聚糖，呈截顶圆锥状，具有“内腔疏水，外壁亲水”的特殊结构和性质。由于环糊精的多羟基和疏水空腔结构，使其对水相中金属离子具有很强的络合作用和包结作用，进而在弱酸性环境中可以有效地“剥离”不锈钢氧化层，实现了以可生物降解的有机酸代替无机酸制备不锈钢氧化层清洗剂。另外，环糊精分子络合和包结金属离子后，易于从清洗体系中以包结络合物的形式析出。因此，当不锈钢氧化层清洗剂的清洗性能不能达到要求时，只要添加一定量的环糊精和有机酸即可继续满足清洗要求，废水产生量少，相对比较绿色环保。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种不锈钢氧化层清洗剂及其制备方法和应用。
[0005]本发明提供的一种不锈钢氧化层清洗剂，所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成:质量百分含量为30%~50%的环糊精,质量百分含量为10%~20%的有机酸,质量百分含量为10%~20%的复合表面活性剂，余量为水；
[0006]所述环糊精为α -环糊精、β -环糊精、Y -环糊精、羟丙基β -环糊精、甲基化β-环糊精中的一种或两种以上的混合物；
[0007]所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、马来酸、月桂酸中的一种或两种以上的混合物，优选柠檬酸；
[0008]所述复合表面活性剂为油酸钠、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的两种以上的混合物，优选油酸钠、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的混合物；更优选为油酸钠、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺质量比1:1:1的混合物。[0009]优选的，所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成:质量百分含量为35%~40%的环糊精，质量百分含量为15%~20%的有机酸，质量百分含量为15%~20%的复合表面活性剂，余量为水。更优选所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成:质量百分含量为35%的环糊精，质量百分含量为15%的有机酸，质量百分含量为15%的复合表面活性剂，余量为水。
[0010]本发明还提供所述不锈钢氧化层清洗剂的制备方法，所述方法为:将环糊精和复合表面活性剂按组分比例溶于去离子水中，50~70°C (优选60°C)搅拌反应24.0h~96.0h (优选24.0h)，冷却到室温，过滤，所得清液中按组分比例加入有机酸，50~70°C (优选60°C )搅拌反应24.0h~96.0h (优选24.0h)，冷却至室温，过滤，滤液为均一溶液，即为所述不锈钢氧化层清洗剂。
[0011]本发明还提供了所述不锈钢氧化层清洗剂在清洗不锈钢氧化层中的应用，所述应用方法为:将不锈钢氧化层清洗剂与水按质量比5~10:100配成清洗液，将待清洗的不锈钢器件浸泡于所述清洗液中，-10°C~100°C温度下(优选室温~80°C，更优选室温条件下)浸泡5~60分钟，清水冲洗，晾干，即可去除不锈钢器件的氧化层。
[0012]本发明的有益效果主要体现在:本发明提供了一种基于环糊精的不锈钢氧化层清洗剂，制备方法简单，使用操作方便，使用寿命长，废水产生量少，各组分易生物降解，绿色环保,并且成本低廉。
[0013]本发明以可环境降解的有机酸提供酸性环境，以环糊精促进不锈钢氧化层的“剥离”，制备不锈钢氧化层清洗剂，不仅可以达到使用无机酸相同的清洗效果，而且绿色环保，应用前景广阔。该不锈钢氧化层清洗剂具有替代目前以无机酸为主的不锈钢氧化层清洗剂的潜力。 【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此:
[0015]实施例1-7说明的是不锈钢氧化层清洗剂的制备。
[0016]实施例8-10说明的是不锈钢氧化层清洗剂在不锈钢氧化层清洗中的应用。
[0017]实施例1
[0018]在1000mL三口圆底烧瓶中，将350g α -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h0搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0019]实施例2
[0020]在1000mL三口圆底烧瓶中，将350g β -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h0搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0021]实施例3[0022]在1000mL三口圆底烧瓶中，将350g Y -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h0搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0023]实施例4
[0024]在1000mL三口圆底烧瓶中，将150g α -环糊精、200g β -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0025]实施例5
[0026]在1000mL三口圆底烧瓶中，将150g β -环糊精、200g Y -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0027]实施例6
[0028]在1000mL三口圆底烧瓶中，将150g羟丙基β _环糊精、200g β -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠`檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0029]实施例7
[0030]在1000mL三口圆底烧瓶中，将350g羟丙基β -环糊精、50g油酸钠、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去离子水中，于室温下搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h0搅拌降温，过滤，除去不溶物，将所得滤液置于1000mL三口圆底烧瓶中，搅拌加入150g柠檬酸，室温搅拌30min，缓慢升温到60°C，搅拌反应24.0h。搅拌降温，过滤，除去不溶物，得不锈钢氧化层清洗剂998g。
[0031]实施例8
[0032]将实施例1~实施例7制备的不锈钢氧化层清洗剂80g分别溶于1000g /K，搅拌均匀，制得清洗液，室温下将表面氧化层厚度〈1mm的不锈钢器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分别浸入制备的清洗液中，浸溃15min。浸溃完毕，将不锈钢器件取出，浸入100g水中冲洗，室温下晾干，即可得到已经去除氧化层的亮白色不锈钢器件。
[0033]当上述清洗液连续使用10次后，静置24.0h，过滤，除去不溶物。向所得清液中添加环糊精30g，柠檬酸10g，余量为水，使清洗液质量达到1080g，搅拌至澄清，所得清洗液可继续使用10次。
[0034]实施例9[0035]将实施例1~实施例7制备的不锈钢氧化层清洗剂80g分别溶于1000g水，搅拌均匀，缓慢升温到60°C，制得清洗液，将表面氧化层厚度〈1mm的不锈钢器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分别浸入制备的清洗液中，浸溃5min。浸溃完毕，将不锈钢器件取出，浸入100g水中冲洗，室温下晾干，即可得到已经去除氧化层的亮白色不锈钢器件。
[0036]当上述清洗液连续使用10次后，静置24.0h，过滤，除去不溶物。向所得清液中添加羟丙基环糊精30g，柠檬酸10g，余量为水，使清洗液质量达到1080g，搅拌至澄清，所得清洗液可继续使用10次。
[0037]实施例10
[0038]将实施例1~实施例7制备的不锈钢氧化层清洗剂80g分别溶于1000g /K，搅拌均匀，缓慢升温到80°C，制得清洗液，将表面氧化层厚度〈1mm的不锈钢器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分别浸入制备的清洗液中，浸溃5min。浸溃完毕，将不锈钢器件取出，浸入100g水中冲洗，室温下晾干，即可得到已经去除氧化层的亮白色不锈钢器件。
[0039]当上述清洗液连续使用10次后，静置24.0h，过滤，除去不溶物。向所得清液中添加α-环糊精30g，柠檬酸1 0g，余量为水，使清洗液质量达到1080g，搅拌至澄清，所得清洗液可继续使用10次。
【权利要求】
1.一种不锈钢氧化层清洗剂，其特征在于所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成:质量百分含量为30%~50%的环糊精，质量百分含量为10%~20%的有机酸，质量百分含量为10%~20%的复合表面活性剂，余量为水； 所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、Y-环糊精、羟丙基β-环糊精、甲基化β-环糊精中的一种或两种以上的混合物； 所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸、草酸、马来酸、月桂酸中的一种或两种以上的混合物； 所述复合表面活性剂为油酸钠、烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的两种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的不锈钢氧化层清洗剂，其特征在于所述不锈钢氧化层清洗剂由以下组分组成:质量百分含量为35%~40%的环糊精，质量百分含量为15%~20%的有机酸，质量百分含量为15%~20%的复合表面活性剂，余量为水。
3.根据权利要求1所述的不锈钢氧化层清洗剂，其特征在于所述有机酸为柠檬酸。
4.根据权利要求1所述的基于环糊精的不锈钢氧化层清洗剂，其特征在于所述复合表面活性剂为油酸钠、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的混合物。
5.一种如权利要求1所述的不锈钢氧化层清洗剂的制备方法，其特征在于所述方法为:将环糊精和复合表面活性剂按组分比例溶于去离子水中，50~70°C搅拌反应24.0h~96.0h，冷却到室温，过滤，所得清液中按组分比例加入有机酸，50~70°C搅拌反应24.0h~96.0h,冷却至室温，过滤，滤液即为所述不锈钢氧化层清洗剂。
6.如权利要求1所述的不锈钢氧化层清洗剂在清洗不锈钢氧化层中的应用。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于所述应用的方法为:将不锈钢氧化层清洗剂与水按质量比5~10:100配成清洗液，将待清洗的不锈钢器件浸泡于所述清洗液中，室温~80°C下浸泡5~60分钟，清水冲洗，晾干，即可去除不锈钢器件的氧化层。
【文档编号】C23G1/08GK103820797SQ201410042410
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】沈海民, 史鸿鑫, 武宏科 申请人:浙江工业大学