一种采棉机摘锭专用清洗液组合物及其制备方法与流程

本发明属于机械设备清洗，更具体地说，涉及一种采棉机摘锭专用清洗液组合物及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济和科技的发展，棉花采摘机械化已经代替人工成为现实。目前在新疆地区棉花采摘超过95％均使用采棉机。每一个采棉机上都设有一个清洗液储液箱，采棉机摘锭专用清洗液的主要作用是对不断运动的摘锭进行清洗，及时清除摘锭上的泥土、棉花残留物、残留的采棉机摘锭润滑脂等杂物，同时对摘锭起到一定的润湿保护作用，确保摘锭顺利完成后续的采棉和脱棉工作。目前被广泛应用的清洗液是与进口设备配套的清洗液，它们不仅价格昂贵而且也难以适应当地较差的水质条件。国内同类产品其乳化液稳定性差、易结块，在实际使用过程中容易堵塞滤网，在润湿保护性上也有局限。

2、经检索，中国专利申请号为：200910008836.5，申请日为：2009年2月9日，发明创造名称为：一种采棉机摘锭清洗液，其组份及含量为：矿物油：70-90％；非离子表面活性剂：3-20％；防锈剂：0-5.0％；醇类抗冻剂0-6％；缓蚀剂0-3.0％；醇胺类碱性剂0-2％。该清洗液可以按照用150到300倍的水稀释后使用。

3、又如，中国专利申请号为：201310257175.6，申请日为2013年6月26日，发明创造名称为：一种采棉机摘锭抗磨润滑清洗液及其制备方法。该申请案的润滑清洗液，各原料组分按重量百分比计算含量如下：主轴油：70％～85％；复合乳化剂：8％～15％；增溶剂：2％～8％；缓蚀剂：1.5％～5％；防腐剂：0.5％～1％。一种采棉机摘锭抗磨润滑清洗液的制备方法，包括以下步骤：在容器中分别加入乳化剂配方组份制得复合乳化剂；接着按增溶剂配方组份分别加入加热搅拌至透明；再加入缓蚀剂配方组份搅拌溶解；最后加入主轴油，并加热、搅拌制得所述清洗液。

4、上述两个申请案中分别通过对清洗液的组分及配比进行优化设计，从而在一定程度上均可以提高清洗液的清洗效果，同时，通过其他助剂的添加使得清洗液具有一定的防磨防锈功能，但上述两个申请案的配方，其对清洗液的性能改善作用有限，其使用稳定性有待提升。

技术实现思路

1、1.要解决的问题

2、本发明的目的在于解决现有清洗液价格高昂，性能单一，综合性能不佳的问题，同时，针对施工地水质偏硬的情况，要解决清洗液的抗硬水问题，提供了一种采棉机摘锭专用清洗液组合物及其制备方法，通过对其组分配比及其制备方法进行优化设计，制备出可以同时满足价格便宜、乳化性好、乳化液粒径小、洁净力强，机械保护性好的清洗液，其具有良好的环境适应性，在-10℃的环境中具有良好的流动性。

3、2.技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明提供了一种采棉机摘锭专用清洗液组合物，包括如下组分：乳化剂12-18％，防锈剂0.6-3％，正戊醇0.5-1.8％，三乙醇胺1-3％，消泡剂0.1-0.5％，余量为基础油。

6、其中，所述的乳化剂为混合乳化剂，具体为十二烷基硫酸钠0.3-2％，烷基酚聚氧乙烯醚4-9％，多元醇酯6-9％。

7、所述的防锈剂采用石油磺酸钡与苯并三氮唑复合而成，其中石油磺酸钡0.5-2.5％，苯并三氮唑0.1-0.5％。

8、本发明还提供了上述清洗液组合物的制备方法：先在反应釜中加入一定量的基础油，并将基础油升温至50-60℃。然后先逐一加入十二烷基硫酸钠，烷基酚聚氧乙烯醚，多元醇酯，用乳化泵均质，再加入防锈剂，正戊醇，三乙醇胺，消泡剂，保持50-60℃搅拌1h，使添加剂完全溶解形成透明液体，等待其自然冷却至室温则制备完成。

9、需要说明的是，本发明中，基础油的选择主要从40℃运动粘度、密度、vgc三个维度进行。本发明中控制基础油的40℃运动粘度为32mm2/s，粘度小的基础油凝点低，凝点低则更适宜在低温条件下的使用，可与低温水配置迅速乳化，也可以在低温下长期储存。对于基础油的密度选择0.85-1.0g/cm3范围内的基础油，此范围内的基础油密度与水接近，可以避免因重力作用导致的乳化液分层。基础油的vgc常数也可以表征其乳化能力，vgc越大配置的清洗液倾点越低，可乳化效果越好，原液和乳化液的稳定性越好。

10、作为本发明的进一步改进，所述基础油采用克拉玛依环烷基基础油np1004和中间基基础油按照质量比为(1-2):1的比例调和而成。其中，环烷烃和芳烃含量高、有较高的硫含量、极性强、密度高、倾点高，适合做乳化油的基础油。考虑到粘度参数，因此选择(1-2):1的比例进行调和，使基础油的粘度为32±3.2mm2/s。

11、作为本发明的进一步改进，中间基基础油为32号工业白油、68号工业白油、150n中的一种或多种组合。

12、作为本发明的进一步改进，乳化剂选择十二烷基硫酸钠，烷基酚聚氧乙烯醚和多元醇酯。将三种乳化剂按照上述比例配置，可以使清洗液的hlb保持在8.2-9之间。将清洗液配置成2-5％的水溶液，可以发现在三种乳化剂协同作用下，自乳化率能达到99％。另一方面，通过实验发现，加入少量十二烷基硫酸钠与另外两种乳化剂协同作用能够显著降低乳液粒径。在实际使用过程中，乳液粒径越小，清洗效果越好清洗越彻底。乳液粒径越小，在清洗后的过滤环节中，也不会堵塞滤网，操作人员就不必频繁更换滤网，就能提升摘锭清洗和棉花采摘的效率。

13、作为本发明的进一步改进，所述的烷基酚聚氧乙烯醚为tx-4、tx-5、tx-7、tx-9、tx-10、tx-12、tx-13、op-4、op-7、op-9、op-10、op-13中的一种或两种及以上混合而成。

14、作为本发明的进一步改进，所述的多元醇酯为atlasg-917、atlasg-3851、atlasg-2139、atlasg-2146、emcol do-50、emcol ds-50中的一种或两种及以上混合而成。

15、作为本发明的进一步改进，考虑到清洗液配置成乳化液需要良好的乳液稳定性，需要在主乳化剂的基础上增加其他类型的物质进一步改善乳化液性能，本发明选择正戊醇作为助乳剂和稳定剂。发明人经过大量试验得出结论：加入醇类物质例如乙醇、正丁醇、正己醇、正戊醇、正庚醇等都能提高清洗液的乳化性和乳液稳定性，其中正戊醇起到的效果最明显。正戊醇链长适宜，可以均匀分散在不同表面活性剂中间，可以与添加剂产生较稳定的氢键，从而产生协同效应，增加界面膜的韧性和强度，提升乳液稳定性。

16、作为本发明的进一步改进，实验发现加入三乙醇胺能提升乳化液稳定性，还能提升清洗液的洗净力。三乙醇胺能与乳化剂协同作用，减小粒径的同时增加粒子间的斥力，从而提升乳化液的稳定性，在本发明中可作为稳定剂使用。实验发现加入三乙醇胺可与基础油、乳化剂共同作用，使得清洗液的皂含量增加，从而使清洗液的洗净力得到了提升。实验中本发明所述清洗液配置成的乳化液在48h内不析油不析皂，7天内析油析皂量均小于2ml。另一方面，加入三乙醇胺后发现清洗过的采棉机摘锭表面包覆了一层油膜，能够起到保护摘锭在后续工作中减小磨损的作用。

17、作为本发明的进一步改进，在防锈剂的选择上，使用石油磺酸钡和苯并三氮唑的复合剂。加入复合防锈剂后，发现其能与三乙醇胺共同作用可以起到对铜、铝和黑色金属的防锈和缓蚀，使得该清洗液的使用范围扩展。另一方面复合防锈剂能与乳化剂协同作用，增加乳化率的同时使清洗液的抗硬水能力显著增强。尤其针对新疆地区水质偏硬的情况，清洗液仍然能够适应。将清洗液与新疆地区不同区域的渠水或自来水配成5％的乳化液时，发现其仍然具有良好的乳化性和乳液稳定性。

18、此外，本发明的清洗液，其在制备过程中还可添加水0-0.1％(当取0时为不添加)，能够起到增溶作用，水即为本发明的耦合剂。

19、本发明的采棉机摘锭专用清洗液组合物，一方面选用了密度合适、极性强、乳化性强的环烷基基础油，保证了清洗液的乳化性。这种基础油还能保证清洗液能在宽温度范围内，尤其是低温条件下拥有稳定性，原液仍然透明均一，不分层，不沉淀。另一方面，对添加剂的选择上，考虑到产品的环境适应能力，筛选出能抗硬水，能改善乳化液稳定性，乳化液粒径小、不堵塞滤网的添加剂组合。制备出环境适应力强、乳化性好、乳化液稳定性好、乳化液粒径小、洗净力好的产品。解决了现有清洗液性能单一的问题，拓展了清洗液的使用范围。

20、本发明的上述采棉机摘锭专用清洗液组合物的制备方法，包括以下步骤：

21、步骤一、调和基础油，使基础油粘度控制在32±3.2mm2/s；

22、步骤二、升温后加入十二烷基硫酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、多元醇酯；

23、步骤三、打开乳化泵分散均质1h，缓慢加入水；

24、步骤四、加入防锈剂、三乙醇胺、正戊醇、消泡剂，搅拌至物料完全溶解，液体均一透明，得到清洗液产品；

25、更进一步的，步骤一中调和基础油的方法是将环烷基基础油和中间基基础油按照质量比(1-2):1的比例混合，升温至50-60℃，搅拌1h使基础油的粘度在32±3.2mm2/s，凝点-40～-30℃。

26、更进一步的，步骤三中分散均质使用转子乳化泵，它可以通过高速旋转产生的剪切力达到均质、分散、粉碎的目的。

27、在实际使用时，摘锭在需要清洗前0-8h将采棉机摘锭清洗液加水稀释，使清洗液充分乳化，兑成2-5％的乳化液使用，即可对采棉机摘锭进行清洗和保护。低温水和硬水配置的乳化液也能对摘锭有良好的清洗保护效果。

28、相较于现有技术，本发明的有益效果为：

29、本发明中制备得到的清洗液组合物尤其适用于采棉机摘锭使用。通过对其组分、配比及制备工艺进行优化设计，从而得到的采棉机摘锭专用清洗液能够在低气温条件下保存。该清洗液配置成乳化液对水的质量要求不高，在水质差的地区，依然有良好的乳化性，不易结块不会堵塞滤网。在使用本产品后，还会在摘锭上留下一层油膜，一方面防止部件与空气接触产生氧化锈蚀，另一方面对部件的后续循环运动产生一定的润滑保护作用，延长摘锭的使用寿命。该清洗液满足采棉机摘锭在昼夜温差大的工作环境下的清洁和润滑要求，能够减少机械维护的时间，提升棉花采摘的效率。

30、对本发明所得清洗液产品进行检测评级及市场应用结果表明，本发明的清洗液已在新疆地区广泛应用，市场反馈良好，各项性能已经超越国内同类产品。本发明的清洗液在功能上与进口产品相当，除此之外还具有价格优势，填补了市场上的空白。