一种碱性清洗剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱性清洗剂，包括表面活化基液及表面处理剂；所述表面活化基液由以下原料制成：碱金属氢氧化物、螯合剂、有机缓蚀剂、阳离子表面活性剂、阴离子乳化剂、助剂、纯水；所述表面处理剂是磨料和分散填料按照质量比3.5～5:1混匀而成；所述磨料以石英粉为基体，并对石英粉进行表面改性，所述分散填料以硅灰石及膨润土为基体，并对硅灰石及膨润土进行表面有机修饰，磨料的粒径大于分散填料的粒径；本发明专利技术还公开了该碱性清洗剂的制备方法。本发明专利技术利用表面活化基液有效软化、松动、分散沉积物，并结合表面处理剂产生湍流涡旋来粘附、剥离沉积物，能够去油、除臭，无腐蚀作用，清洁后无痕且不会产生应力开裂。洁后无痕且不会产生应力开裂。洁后无痕且不会产生应力开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种碱性清洗剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于化学清洗剂
，具体涉及一种碱性清洗剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了推进造纸行业的可持续发展，造纸企业加大了废纸资源的回收利用。对于采用废纸造纸来说，由于使用的是二次纤维，纤维长度会有大幅度的下降，纤维间的结合强度会有所降低；同时，废纸中又存在较多的胶体杂质，因此，造纸原料的质量会有较大程度的降低。为了生产出符合标准的纸张，在造纸生产过程中，要使用更多的造纸助剂。由于纸机浆料中包含的物料多种多样，在抄纸过程中相互作用，很容易在桶槽和管道壁上产生化学沉积物；并且，纸机系统中存在的大量微生物也会黏附到桶槽和管道内壁，产生生物沉积物。沉积物通过多种不同性质物质的混合物一层叠一层，形成软垢(微生物沉积物、有机软垢)和硬垢(无机硬垢、有机硬垢)等。如果不对沉积物加以控制，不但会造成纸张孔洞，影响产品质量，而且还会造成成型网、毛毯和干网的堵塞，影响车速和生产效率。
[0003]造纸生产一般在每个生产周期结束后进行纸机系统清洗，以清洁附着在桶槽和管道壁上的沉积物。进行系统清洗时，首先要根据造纸体系的实际情况，选择合适的清洗药剂，用白水或清水加以稀释后，在封闭浆料和白水系统中循环一段时间，最后将溶出的污染物连同清洗药液一同排掉。目前，系统清洗包括碱性系统清洗及酸性系统清洗，对应所用的清洗药剂为碱性清洗剂和酸性清洗剂。碱性清洗剂一般由苛性碱、阴离子表面活性剂、有机溶剂、螯合剂及分散剂等组成，其中，碱和有机溶剂的作用是溶解系统中各类沉积物，表面活性剂可促进清洗剂向沉积层的渗透，添加少量的螯合剂有助于络合溶液中的Ca
2+
、Mg
2+
等金属离子，降低它们再次沉积的可能，分散剂也可以起到分散溶出物，防止其二次沉积的作用。酸性清洗剂一般由各类有机或无机酸、表面活性剂、螯合剂及分散剂等组成，主要是清除来自填料的碳酸钙类无机盐沉积物。然而酸性清洗剂对于表面的软垢处理效率不如碱性清洗剂，并且酸性清洗剂对于金属有一定的腐蚀性，会加速返锈现象，往往使用了酸性系统清洗后还需进行碱性系统清洗，因此要尽量减免酸性清洗剂的使用。
[0004]公开号为CN102628238A的专利公开了一种抄浆或抄纸系统组合式化学清洗方法，该方法使用碱溶液和/或毛布清洗剂溶液清洗。为了进一步提高对结渣严重表面的清洗能力，申请号为CN111876274B的专利公开了一种碱性清洗剂，按重量份数计包括如下组分：强碱1～5份、乙二醇10～20份、苯甲醇70～80份、N,N
‑
二甲基甲酰胺1～3份及水1～5份。该组分中含有大量挥发性有机溶剂，使用过程中会产生污染性气体，并且有机溶剂不易与水分离，加大了对清洗所产生废水的处理难度。为了减少清洗后有机废水的产生，公开号为CN104877777A的专利公开了一种水基清洗剂，以碳酸二甲酯、葡萄糖甲胺、硅酸钠为基础，根据清洗的油污混合物的成分适当添加壬基酚聚氧乙烯醚和去离子水；该水基清洗剂化学性质稳定，能够很好的使用在各种工业设备表面或内部的油蜡在线清洗过程中，但对于纸机系统中的沉积物难以起到剥离效果。
[0005]由于造纸浆料化学成分复杂，且浆料与各种表面黏着力强，现有的碱性清洗剂很
难彻底清除沉积物。对于造纸企业来说，要提高纸机时间利用效率、保障纸张品质，亟需开发一种环保且高效的碱性清洗剂。

技术实现思路

[0006]基于现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供了一种碱性清洗剂，以水为溶剂，利用碱金属氢氧化物、阳离子表面活性剂和阴离子乳化剂等有效软化、松动、分散沉积物，并结合固体表面处理剂形成湍流涡旋清洁表面；本专利技术还公开了该碱性清洗剂的制备方法以及该碱性清洗剂在清洗纸机系统中的应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种碱性清洗剂，包括表面活化基液及表面处理剂；所述表面活化基液由以下质量百分数的原料制成：碱金属氢氧化物15.0～18.0％、螯合剂4.0～6.0％、有机缓蚀剂2.6～5.0％、阳离子表面活性剂2.5～4.5％、阴离子乳化剂1.0～2.2％、助剂2.5～4.0％，余量为纯水；所述表面处理剂是磨料和分散填料按照质量比(3.0～4.5):1混匀而成；所述磨料以石英粉为基体，并对石英粉进行表面改性，磨料的粒径为180～270μm；所述分散填料以硅灰石及膨润土为基体，并对硅灰石及膨润土进行表面有机修饰，分散填料的粒径为45～100μm。
[0009]本专利技术所述表面活化基液具有良好的溶解性、渗透性和相容性，通过发泡、润湿、渗透、乳化，可以有效软化、松动及分散有机沉积物和微生物沉积物，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用；所述表面处理剂将粒径不同的磨料和分散填料引入清洗液中，分散填料可以增加清洗液的粘性，不仅可以吸附沉积物，而且有助于提高清洗液对磨料的携带能力，通过磨料与分散填料的碰撞产生湍流涡旋，进而增加清洗液的内摩擦力，固体颗粒在气泡及液体的扰动下，在液体内发生沉降、悬浮等运动，对无机沉积物产生一定的粘附、剥离作用；本专利技术通过表面活化基液和表面处理剂组合使用，清洁效果好，对各种材质无腐蚀作用，洗后无痕且不会应力裂开，适合用于家居清洗及工业设备表面清洗。
[0010]优选地，所述磨料中，对石英粉进行表面改性的过程如下：将经过粉碎、过筛、干燥的石英粉分散于有机溶剂中，升温至60～90℃，加入有机硅烷I，在氮气气氛下搅拌回流1～3小时，冷却至室温后，加入强碱的水溶液，搅拌1～3小时，经固液分离，取固体用乙醇抽提洗涤、干燥、整粒，即得磨料；其中，石英粉与有机硅烷I的质量比为1:(0.3～0.6)，有机溶剂与强碱的水溶液的体积比为(9～11):1。
[0011]进一步，所述有机溶剂为甲醇、乙醇及异丙醇中的一种或两种以上；所述有机硅烷I选用甲氧基硅烷；所述强碱的水溶液为质量分数为10～20％的氢氧化钾溶液。
[0012]所述磨料选用石英粉作为基体，具有成本低、坚硬耐磨、化学性质稳定的优点；通过有机硅烷对石英粉进行表面处理，增强了材料的韧性，减少了材料在冲击作用下微小变形缓冲过程中的应力集中，避免了内部微裂纹的产生；利用强碱的水溶液促进有机硅烷水解缩聚，调节磨料的亲疏水性，同时，使材料表面羟基中的H
+
发生解离；经过表面处理的磨料表面形成有机接枝，减少了磨料的团聚，也降低了磨料的附着性，有助于磨料在碱性体系中稳定发挥摩擦作用。
[0013]优选地，所述分散填料中，对硅灰石及膨润土进行表面有机修饰的过程如下：
[0014]S1、将经过粉碎、过筛、干燥的硅灰石及膨润土混合均匀，并分散于反应介质中，升
温至60～90℃，加入有机硅烷II，在氮气气氛下搅拌3～5小时，经固液分离，取固体用乙醇抽提洗涤、干燥、研磨，得到硅烷接枝基体；
[0015]其中，硅灰石、膨润土、有机硅烷II的质量比为1:(0.20～0.25):(0.65～0.75)；
[0016]S2、将硅烷接枝基体及乙烯基胍胺分散于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性清洗剂，其特征在于，包括表面活化基液及表面处理剂；所述表面活化基液由以下质量百分数的原料制成：碱金属氢氧化物15.0～18.0％、螯合剂4.0～6.0％、有机缓蚀剂2.6～5.0％、阳离子表面活性剂2.5～4.5％、阴离子乳化剂1.0～2.2％、助剂2.5～4.0％，余量为纯水；所述表面处理剂是磨料和分散填料按照质量比(3.0～4.5):1混匀而成；所述磨料以石英粉为基体，并对石英粉进行表面改性，磨料的粒径为180～270μm；所述分散填料以硅灰石及膨润土为基体，并对硅灰石及膨润土进行表面有机修饰，分散填料的粒径为45～100μm。2.根据权利要求1所述碱性清洗剂，其特征在于，所述磨料中，对石英粉进行表面改性的过程如下：将经过粉碎、过筛、干燥的石英粉分散于有机溶剂中，升温至60～90℃，加入有机硅烷I，在氮气气氛下搅拌回流1～3小时，冷却至室温后，加入强碱的水溶液，搅拌1～3小时，经固液分离，取固体用乙醇抽提洗涤、干燥、整粒，即得磨料；其中，石英粉与有机硅烷I的质量比为1:(0.3～0.6)，有机溶剂与强碱的水溶液的体积比为(9～11):1。3.根据权利要求2所述碱性清洗剂，其特征在于：所述有机溶剂为甲醇、乙醇及异丙醇中的一种或两种以上；所述有机硅烷I选用甲氧基硅烷；所述强碱的水溶液为质量分数为10～20％的氢氧化钾溶液。4.根据权利要求1所述碱性清洗剂，其特征在于，所述分散填料中，对硅灰石及膨润土进行表面有机修饰的过程如下：S1、将经过粉碎、过筛、干燥的硅灰石及膨润土混合均匀，并分散于反应介质中，升温至60～90℃，加入有机硅烷II，在氮气气氛下搅拌3～5小时，经固液分离，取固体用乙醇抽提洗涤、干燥、研磨，得到硅烷接枝基体；其中，硅灰石、膨润土、有机硅烷II的质量比为1:(0.20～0.25):(0.65～0.75)；S2、将硅烷接枝基体及乙烯基胍胺分散于纯水中，在氮气氛围下升温至50～70℃，加入引发剂，搅拌反应5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢志勇，栾星星，
申请(专利权)人：浙江百斯特化工有限公司，
类型：发明
国别省市：