一种除油增效剂、制备方法及其应用与流程

文档序号:26283663发布日期:2021-08-17 13:37阅读:369来源:国知局
本发明属于清洗剂领域,特别涉及一种除油增效剂、制备方法及其应用。
背景技术
:表面处理行业中除油槽是电镀或者涂装工艺中,将待电镀或者待涂装的基材工件上的抛光蜡、油污去除的过程。该过程利用除油剂配置成一定浓度,在40~70摄氏度条件下将工件浸泡在槽液中,通过化学作用或者超声波作用,将基材工件上的抛光蜡、油污去除的过程。工件上被清除的抛光蜡、油污剥离在除油槽槽液中。在生产过程中,由于工件上抛光蜡、油污在除油槽槽液中的去除,一方面除油槽的有效成分不断消耗,另一方面槽液不断增加积累污染物而逐渐污染变脏,槽液的性能恶化,企业只能全部更新槽液才能够保证生产产品的品质。工件除油的原理包含:碱类物质与动植物油中的游离脂肪酸反应生成肥皂动植物油中的甘油酯与碱类物质发生水解,生成肥皂与甘油,一部分矿物油被除油剂中的硅酸钠胶体吸附,从工件表面剥离下来,分散在槽液中一部分矿物油被表面活性剂乳化、增溶,从工件上剥离下来,增溶于表面活性剂中一部分无机颗粒物污垢被剥离分散于槽液中,或者沉淀于槽底。综合分析工件除油槽液从配置到更换的过程中,大部分碱类物质只是维持槽液的碱度,消耗很少。槽液皂化以及油脂水解过程会消耗一部分强碱性物质,比如氢氧化钠,该过程产生的肥皂是一种很好的乳化剂,有助于除油作用;去除矿物油会消耗一定的硅酸钠以及表面活性剂。槽液性能恶化主要是因为金属离子产生的金属皂水洗性比较差,同时表面活性剂增溶饱和失效,油污被增溶后导致槽液是水洗性变差,最终不得不更换槽液。更新槽液有五个方面的危害:(1)槽液中污染物的逐渐积累,会逐渐影响表面处理产品的品质。(2)槽液中还有很多有效成分被直接倒掉,浪费极大(3)被更换的槽液只能流入污水处理站,通过污水处理后才达标排放。因为该类废水的cod含量非常高,该类废水处理后不能够进入“中水回用系统”,给企业水回用带来很大的阻碍(4)被更换出来的槽液经过预处理之后,不能进入综合废水处理系统二次处理,否则会大大增加综合废水的处理难度,甚至导致整个废水处理后不达标的情况发生(5)更换出来的槽液cod含量非常高,要通过废水处理系统处理达标排放的处理成分非常高,每吨该类废水的处理成本高达500元以上,而且处理后的固废量非常大,污泥量达到200kg左右,对环境的污染极其严重。技术实现要素:本发明的目的是提供一种除油增效剂,用于合金的去油工艺,本发明所述除油增效剂可以补充除油槽液的有效成分,同时还能将老化的表面活性剂重新恢复性能,达到槽液继续使用的目的。有必要地,进一步提供了上述除油增效剂的制备方法和应用方法。一种除油增效剂,包括以下成分:氢氧化钠;碳酸钠;五水偏硅酸钠;多聚磷酸钠;葡萄糖酸钠;酒石酸钾钠;防腐剂苯甲酸钠;十二烷基硫酸钠k12;α-烯基磺酸钠aos;脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9;壬基酚聚氧乙烯醚np-10;聚乙二醇(分子量4000);二乙二醇单丁醚;优选地,所述的除油增效剂,按重量百分比包由以下成分组成:更优选地,所述的除油增效剂,按重量百分比包由以下成分组成:作为一种优选的实施方式,所述的除油增效剂,按重量百分比包由以下成分组成:其中,所述聚乙二醇的分子量为4000。如上所述除油增效剂的制备方法,包括以下步骤:1)称取需要量的碳酸钠、五水偏硅酸钠、多聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾钠、防腐剂苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠、α-烯基磺酸钠、聚乙二醇,加入粉体搅拌釜中,搅拌10min;2)称取脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、二乙二醇单丁醚,加入上述搅拌釜中,继续搅拌5min,让材料混合均匀;3)最后加入需要量的氢氧化钠,加入搅拌釜中,搅拌2min,让材料混合均匀;4)取样检验合格后分装,出货。如上所述的除油增效剂的应用方法,1)在除油槽中加入水和传统除油剂,所述除油剂的添加量为水质量的2-5wt%;2)当除油槽槽液连续使用50-60h,槽液中油污积累到一定量,表面活性剂增溶油污而饱和,除油槽除油性能下降,一般情况下槽液需要更换才能够保证槽液除油的性能,将需要更换的槽液过滤、电解净化,同时加入权利要求1-4任一项所述的除油增效剂,达到槽液继续使用的效果。上述传统除油剂是广州市睿承科技有限公司的铜合金除油粉rc-8628。除油槽槽液连续使用50-60h,槽液中油污积累到一定量,表面活性剂增溶油污而饱和,水洗性能变差,除油性能下降,槽液需要更换才能保证生产品质需求,在表面处理工厂,除油槽需要连续净化,分离槽液中的固体、液体污染物,保持槽液的清洁,然后每天适量补加该除油增效剂,维持槽液的有效成分的浓度,保持槽液的活性与有效性,从而达到槽液连续使用的目的,改变以往的定期更新的维护方式,可以大幅度降低企业的成本,减少企业向自然环境排放污染物,达到保护环境的目的。本发明与现有技术相比,除油增效剂具有以下优点:1)减少企业化工材料使用的数量,降低制造成本;2)降低企业除油槽液的更换频率,实现除油槽液连续使用的目的;3)减少企业污水处理成本;4)减少企业向自然环境排放的污染物总量,有利于保护环境。具体实施方式为了使本
技术领域
的人员更好地理解本发明方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。原料说明材料名称厂商型号/规格氢氧化钠市售工业级碳酸钠市售工业级五水偏硅酸钠市售工业级多聚磷酸钠市售工业级葡萄糖酸钠市售工业级酒石酸钾钠市售工业级防腐剂苯甲酸钠市售工业级十二烷基硫酸钠k12市售工业级α-烯基磺酸钠aos市售工业级脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9市售工业级壬基酚聚氧乙烯醚np-10市售工业级聚乙二醇m4000市售工业级二乙二醇单丁醚市售工业级传统除油剂广州市睿承科技有限公司铜合金除油粉rc-8628实施例1-6和对比例1-3按表1所示的配方表备料,按以下步骤制备除油增效剂:1)称取需要量的碳酸钠、五水偏硅酸钠、多聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、酒石酸钾钠、防腐剂苯甲酸钠、十二烷基硫酸钠(k12)、α-烯基磺酸钠(aos)、聚乙二醇m4000,加入粉体搅拌釜中,搅拌10min;2)称取脂肪醇聚氧乙烯醚(aeo-9)、壬基酚聚氧乙烯醚(np-10)、二乙二醇单丁醚,加入上述搅拌釜中,继续搅拌5min,让材料混合均匀;最后加入需要量的氢氧化钠,加入搅拌釜中,搅拌2min,让材料混合均匀;取样检验合格后分装,出货。表1除油增效剂配方表(单位:重量份)材料名称实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1对比例2对比例3氢氧化钠888888888碳酸钠26.726.725.725.726.726.728.728.729.7五水偏硅酸钠121212121212121212多聚磷酸钠555555555葡萄糖酸钠666666666酒石酸钾钠55555555/防腐剂苯甲酸钠0.30.30.30.30.30.30.30.30.3十二烷基硫酸钠k12101012121314121212α-烯基磺酸钠aos666676666脂肪醇聚氧乙烯醚aeo-9756764666壬基酚聚氧乙烯醚np-10576546666聚乙二醇40005544334/4二乙二醇单丁醚444444/44实施例与对比例性能评估试验方法:1、配置混合油污100g,具体比例是菜油30g、猪油30g、机油40g,搅拌混合均匀;2、取54张铜试片,利用浸泡混合油污的纱布在铜试片的正反面各横向涂敷5次,纵向涂敷5次,确保正反面均匀涂敷一层混合油污;然后再利用干净的卫生纸巾将试片正反面油滴擦拭掉,确保试片表面只有一层均匀的薄油层黏附;3、按照表1配方表配置除油增效剂,实施例1~6、对比例1~3各200g;4、将上述9种除油增效剂分别配置1000ml,成40g/l浓度;5、将上述9份除油增效剂溶液加温至65℃,然后将铜试片分别放入9份溶液中,浸泡除油10分钟,然后取出试片用清水清洗3次,观察除油效果;6、将上述除油试验分别重复6次,分别观察不同除油增效剂的每次除油效果的变化,试验结果如表2。表2除油增效剂性能评价表本发明所述的除油试验水洗效果用疏水率来表示,疏水率的计算方法为,铜试片经过除油水洗后,观察其疏水部分的面积,疏水率=疏水面积/铜试片面积*100%。经过反复试验验证,实施例3的比例配置的除油增效剂效果最佳。除油增效剂与传统除油剂性能对比试验方案如下:1、准备试验工作1)配置混合油污100g,具体比例是菜油30g、猪油30g、机油40g,搅拌混合均匀;2)准备试验用硫酸铜及硫酸锌各100g待用;3)取传统除油剂100g,另按表1配方3配置除油增效剂100g,待用;4)取12张铜试片,利用浸泡混合油污的纱布在铜试片的正反面各横向涂敷5次,纵向涂敷5次,确保正反面均匀涂敷一层混合油污;然后再利用干净的卫生纸巾将试片正反面油滴擦拭掉,确保试片表面只有一层均匀的薄油层黏附;5)配置传统除油剂1000毫升2份,浓度40g/l并分别标记为a、b;2、对比试验验证过程:1)取a、b溶液中加入混合油污2g、硫酸铜1g、硫酸锌0.5g,搅拌将油污混合在除油液中,除油液变蓝色浑浊;2)将上述a、b溶液电解2小时,去除铜、锌金属离子;同时在电解过程中,由于产生的气泡的气浮作用,油污逐渐漂浮在液面,将油污吸附干净,然后用滤纸过滤溶液;3)将上述过滤后的a除油液中加5g除油剂,b除油液中加5g除油增效剂剂,加热至65摄氏度,然后分别放入1张铜试片做除油对比试验,浸泡10min后水洗3次,观察试片除油效果,此次试验记录为“试验1”;4)继续按照上述第2项的1)~3)步方法,重复试验5次,观察除油效果,实验结果分别记录为“试验2”、“试验3”、“试验4”、“试验5”、“试验6”,试验结果如表3。表3除油效果备注:试片除油后水洗3次观察,亲水表示除油干净,亲水程度表示油污去除程度。试片除油干净后会亲水,有油污的地方会疏水,亲水百分比表示铜试片表面亲水面积的占比。通过上述除油增效剂与传统除油剂对比试验效果发现:1)、在传统除油剂中补加传统除油剂,随着溶液的使用时间逐渐延长,除油速度逐渐变慢,试片的除油效果也逐渐降低,无法有效满足生产过程中的除油需求,因此企业无法通过持续补加的方式来减少材料的消耗与降低成本;2)在传统除油剂中补加除油增效剂,可以有效维持除油效果以及水洗性能,可以满足生产过程中的除油需求,除油槽液可以得到持续有效的使用;3)综上,在传统除油剂中增加除油增效剂,可以明显延长槽液的使用寿命,减少除油槽液的更换频率,企业可以通过持续补加的方式来减少材料消耗与降低生产成本,大大改善企业的经济效益;同时由于槽液使用寿命延长,企业向环境排放污染物的数量大大减少,产品的社会效益也极大的得到体现。对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12
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