一种气雾剂型高效除油污洗涤剂的研制及性能评价

2021-12-04 07:23温俊帆
科技信息·学术版 2021年30期
关键词:气雾剂研制

摘要:本文选用具有清洗协同作用的LAS/AES/AEO阴离子和非离子表面活性剂,探索复合清洗剂对输油管道、厨房抽油烟机等厚油层的清洗效果,同时采用气雾剂包装技术型式,为实现清洗剂的简便、高效、保护效果提供研究依据。

关键词:气雾剂;除油污洗涤剂;研制;性能评价

石油化工管道中超高粘度污垢的处理难题,以及家用抽油烟机的油垢沉积问题,使得高效脱脂洗涤剂成为清洗行业的研发热点[1]。此外,随着环境生态的恶化,人类对洗涤剂的要求越来越趋环保。工业清洗剂中,有机溶剂清洗液易燃、易挥发、有毒有害,且使用成本高;一般水性洗涤剂稳定性差,洗涤效率受环境温度影响,洗涤过程相对繁琐。因此,开发高效、环保、简便、安全、经济的重油污液体洗涤剂迫在眉睫。

1实验部分

1.1试剂与仪器

试剂:十二烷基苯磺酸钠(LAS,成都科隆化学试剂厂);月桂基醚硫酸钠和脂肪醇聚氧丙烯醚(AES,AEO,青岛优硕化学发展科技有限公司);标准油渍布(国家企业表面活性剂清洁产品行业标准管理中心);其他主要试剂经分析均为纯试剂。

仪器:立式去污测量机、罗氏泡沫测试仪、jds-105u+红外油光谱仪、光化学分析仪器厂、Wsd-3自动白度测试仪、张力测试仪、紫外-可见分光光度计。

1.2研究方法

该配方主要采用阳离子表面活性剂LAS、AES和非分子表面活性剂AEO-9的复配方法。LAS对油性污染物有明显的去污作用。去污能力随着清洗温度的升高而增强,泡沫不断富集。LAS具有良好的表面活性物质和较强的表面亲水性,可以有效降低油水分离界面的张力,从而实现乳化。AES具有优异的表面生物降解特性和冷却性能。表面活性剂浓度高,不受海水硬度影响。同时,离子化的表面活性剂也导电,使静电能及时漏出,减少静电驱动带来的风险和麻烦。AEO-9具有极好的乳化、去污、清洁等特性。

1.2.1洗涤剂的复配

在配料釜中先加入去离子水,升温至40℃。在搅拌情况下,依次将AES、LAS、AEO-9缓慢放入配料釜中,用剪切乳化混合器搅拌混合物约120分钟并搅拌均匀。

1.2.2 气雾剂样品制备

將上述复配洗涤剂与异丁烷推进剂按照体积比3:1,灌装充填进铝质气雾罐中,即制得气雾剂型洗涤剂样品。

1.2.3理化实验

采用均匀实验设计方法,确定表面活性剂和添加剂的配方,并制成气雾剂型洗涤剂样品。用该样品清洗油污布,测试其各项性能。用立式去污测试仪在40℃和120转/分钟下测试不同标准的去污能力。发泡力也通过改进的罗氏发泡仪进行测试。并用Wsd-3全自动白度检测仪检测白度。用红外线检测油表上的脱脂量。用表面张力计测量表面张力。然后对测试结果进行归一法,在各因子取值方法的范围内,利用Linest函数回归分析计算出各因子的最优值,选出最优公式。然后,利用红外-紫外-可见分光光度计完成了洗涤剂在不同温度和不同工作条件下的化学稳定性测试。用大庆原油在打磨铁片表面涂膜,完成化学模拟试验。

2结果与讨论

2.1配方的筛选

测量了发泡力、白度、除油率、黏度和表面张力,结果如表1所示。

由以上结论可知,表面活性剂对去污力、研究力、白度和粘度的影响程度为X1>X2>X3,即LAS对清洁特性的影响最高,AES次之,AEO最弱。从各种因素对清洁产品特性影响的研究结论可以分析出,可能的主要原因是油脂污染布表面带正、负电荷,而LAS、AES等阳离子表面活性剂带负电荷,使相同电荷相互排斥,使部分阳离子表面活性剂不能被污染布表面吸收,从而有效改善或消除污垢。非离子型表面活性剂不带电荷,利用静电吸附原理,带负电的油布不能与织物表面结合,能与织物表面的金属基团产生氢键作用进行吸附,即x系数为-0.2。Las在溶剂中有很好的溶解性,可以充分离子化,从而产生很好的去污力。AES发泡能力强,气泡多,对硬水耐受性好,使用方便,消除污渍。AEO水性溶剂具有很强的润湿性和乳化力,能去除污渍,在强碱性环境下稳定性好。因此,从实验研究结论分析,可以得出LAS、AES和AEO具有很好的协同发展功能,可以有效提高清洁力。

2.2稳定性测试

用紫外分光光度法测试了洗涤剂的化学稳定性。当在相同的环境温度(10℃)下制作吸附曲线时,洗涤剂的最大吸附波长为237.0nm。测量洗涤剂在不同温度(T = 20℃-40℃)和不同时间(T=0-96h)下的最高吸附光度,以判断洗涤剂的化学稳定性[3]。AES易溶解,削弱了洗涤能力。在实验中可以发现,温度对洗涤剂的稳定性有重要影响。在20℃下,洗涤剂24小时后稳定性良好,与最大吸收波长相近的吸光度为2.599。综上所述,该配方在20℃下稳定性好,应用效果好。

2.3原油铁片验证

复合清洗剂对涂有大庆原油的打磨铁皮的清洗效果。对比清洗前后铁片的含油量可以看出,这种清洗剂可以有效去除能附着在每一片铁片和连接面上的原油,说明这种清洗剂有很强在去污除油的效果。

3结论

(1)以LAS、AES、AEO为主要表面活性剂,辅以相应的添加剂,可有效降低表面张力,去污效果显著。

(2与表面活性剂LAS、AES、AEO有很好的协同作用,能有效清除输油管道、厨房的重垢。

(3)本洗涤剂配方中可使用的环境条件受时间、温度因素分析影响,在20℃温度下使用效果最佳。

参考文献:

[1]原金海,邓颖,刘心会,徐塬林.高效除油污洗涤剂的研制及性能评价[J].安徽化工,2018,44(05):45-47.

[2]王勇.毛织物沥青油污洗涤剂TwT-8204[J].毛纺科技,2015(01):63.

[3]朱念.工业洗涤剂替代石油能源的除污机理及其使用效果[J].节能技术,2016(06):33-35.

作者简介:温俊帆(1974年11月),性别:男,民族:汉,籍贯:普宁,职务/职称:首席技术官/高级工程师,学历:大学本科,单位:中山市天图精细化工有限公司,研究方向:精细化工。

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