Hướng dẫn cơ bản về các công thức làm sạch gốc nước: Hệ thống, chất phụ gia và lựa chọn chất hoạt động bề mặt

Các chất tẩy rửa gốc nước đang nhanh chóng thay thế các dung môi truyền thống do tính an toàn, lợi ích môi trường và hiệu quả chi phí. Tuy nhiên, thiết kế một chất tẩy rửa hiệu quả, ổn định và không ăn mòn không chỉ là trộn nguyên liệu thô. Đó là một nghệ thuật chính xác liên quan đến hóa học bề mặt, thải sắt và bảo vệ chống ăn mòn.

Hướng dẫn này tiết lộ logic cốt lõi của thiết kế công thức làm sạch công nghiệp từ ba khía cạnh: Cấu trúc hệ thống, Kết hợp phụ gia và Lựa chọn chất hoạt động bề mặt.

1. Lựa chọn hệ thống: 'Chiến trường' dọn dẹp

Giá trị pH của hệ thống làm sạch xác định cơ chế làm sạch và các tình huống áp dụng.

1.1 Hệ thống kiềm (Phổ biến nhất)

• Kịch bản: Làm sạch dầu nặng, tẩy dầu mỡ.

• Cơ chế:

• Chất kiềm xà phòng hóa phản ứng với dầu động vật và thực vật (dầu xà phòng hóa) để tạo thành xà phòng hòa tan trong nước.

• Nhũ tương hóa phụ trợ: Đối với dầu khoáng (không xà phòng hóa), chất kiềm hỗ trợ các chất hoạt động bề mặt trong quá trình nhũ hóa và phân tán bằng cách trung hòa đất chua và thay đổi thế năng bề mặt.

• Nguyên liệu thô phổ biến: Natri/Kali Hydroxide (Kiềm mạnh), Natri cacbonat (Tro soda), Natri Silicate và Alkanolamines (MEA/TEA).

1.2 Hệ axit

• Kịch bản: Loại bỏ rỉ sét, loại bỏ cặn và làm sạch cặn vô cơ.

• Cơ chế: Sử dụng axit để phản ứng hóa học với oxit kim loại, hòa tan và bóc tách chúng.

• Nguyên liệu thô thông thường: Axit photphoric, Axit Citric và Axit Metansulfonic (MSA).

1.3 Hệ thống trung tính

• Tình huống: Làm sạch chính xác, kim loại nhạy cảm (Hợp kim nhôm/kẽm) và vệ sinh gia đình.

• Cơ chế: Dựa hoàn toàn vào khả năng làm ướt, nhũ hóa và hòa tan của chất hoạt động bề mặt.

2. Lựa chọn phụ gia: Lực lượng đặc biệt

Dù được sử dụng với lượng nhỏ nhưng chất phụ gia quyết định hiệu quả toàn diện và giá trị gia tăng của sản phẩm.

2.1 Chất Chelat & Chất Phân Tán

Các ion canxi và magie trong nước làm giảm hiệu quả của chất hoạt động bề mặt. Chất chelat 'khóa' các ion này.

• Truyền thống: EDTA-2Na/4Na, NTA.

• Thân thiện với môi trường: GLDA, MGDA.

• Chất phân tán: Polycarboxylates (ví dụ PAA) ngăn chặn sự tái lắng đọng của bụi bẩn.

2.2 Chất ức chế ăn mòn

Phải được lựa chọn chính xác dựa trên chất nền:

• Kim loại màu (Thép): Natri Nitrit (Truyền thống), Molybdat (Thân thiện với môi trường), Amin cacboxylic hữu cơ.

• Kim loại màu (Đồng/Nhôm): Benzotriazole (BTA) cho đồng; Natri silicat hoặc este phốt phát cho nhôm.

2.3 Chất ghép (Dung môi)

• Chức năng: Giúp hòa tan dầu và tăng khả năng tương thích của các thành phần trong công thức.

• Nguyên liệu thô thông thường: ete Glycol (ví dụ BCS, DPM).

3. Lựa chọn chất hoạt động bề mặt: 'Lực chính'

Chất hoạt động bề mặt loại bỏ bụi bẩn khỏi chất nền thông qua quá trình làm ướt, thẩm thấu, nhũ hóa và phân tán.

3.1 Chất hoạt động bề mặt không ion (Chất làm sạch chính)

Chúng có khả năng nhũ hóa và hòa tan tuyệt vời và không bị ảnh hưởng bởi độ cứng của nước.

• Isomeric Alcohol Ethoxylates (Dòng XP/XL/TO):
  Những chất hoạt động bề mặt hiện đại này mang lại khả năng thẩm thấu vượt trội và pha gel hẹp so với AEO truyền thống. Ví dụ, các sản phẩm như [RQB-CN75] sử dụng cấu trúc đồng phân mới để mang lại khả năng làm ướt và làm sạch sâu đặc biệt cho các vết dầu cứng đầu.

• Alcohol Ethoxylates thứ cấp (SAEO):
  Được biết đến vì tính thân thiện với môi trường và khả năng làm ướt nhanh. của chúng tôi [C18A] là một ví dụ điển hình, có khả năng trộn lẫn tuyệt vời với nước và khả năng phân hủy sinh học, khiến nó trở nên lý tưởng cho các công thức bền vững.

• Các loại ít bọt:
  Polyete khối polyoxyethylene-polyoxypropylene hoặc ete có nắp cuối.

3.2 Chất hoạt động bề mặt anion (Phụ trợ & Tác dụng tổng hợp)

Chúng cung cấp khả năng làm ướt và phân tán, đồng thời làm tăng đáng kể điểm vẩn đục (khả năng chịu nhiệt độ) của công thức.

• Sulfonate: Natri Alkylbenzen Sulfonate (LAS), Natri Xylenesulfonate (SXS).

• Carboxylates:
  Xà phòng axit béo là phổ biến, nhưng đối với nhu cầu hiệu suất cao, carboxylate biến tính được ưu tiên hơn. Ví dụ, [CE100A] là một carboxylate ethoxylate cồn đồng phân mang lại khả năng làm sạch chưa từng có đối với các vết dầu cứng đầu, đặc biệt là trong bể ngâm được làm nóng trên 50°C.

• Anion đặc biệt: Sulfosuccinates (Aerosol OT) để làm ướt nhanh; Este photphat cho hệ thống có độ kiềm cao.

4. Lời khuyên của chuyên gia về thiết kế công thức

1. Quy tắc HLB:
   Để làm sạch bằng dầu khoáng, khi lựa chọn chất hoạt động bề mặt không chứa ion, việc điều chỉnh Giá trị HLB hỗn hợp trong khoảng 11-13 thường mang lại kết quả nhũ hóa tốt nhất.

2. Kiểm soát điểm vẩn đục:
   Hiệu suất làm sạch cao nhất ở gần hoặc thấp hơn một chút so với điểm vẩn đục của chất hoạt động bề mặt không ion. Nếu cần làm sạch ở nhiệt độ cao, chất hoạt động bề mặt anion phải được thêm vào để nâng cao điểm vẩn đục.

3. Quản lý bọt:
   Đối với các ứng dụng Làm sạch dạng phun , việc kiểm soát bọt là rất quan trọng. Chất hoạt động bề mặt tiêu chuẩn sẽ gây ra hiện tượng xâm thực bơm. Bạn phải chọn chất hoạt động bề mặt ít bọt chuyên dụng, chẳng hạn như ete biến tính có nắp cuối alkyl như [DTL1] , được thiết kế để tạo ra không bọt ngay cả dưới áp suất phun trong khi vẫn duy trì hiệu quả làm sạch cao.