一種不銹鋼氧化層清洗劑及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種不銹鋼氧化層清洗劑及其制備方法和應用，所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成：30%～50%的環糊精，10%～20%的有機酸，10%～20%的復合表面活性劑，余量為水；所述環糊精為α-環糊精、β-環糊精、γ-環糊精、羥丙基β-環糊精、甲基化β-環糊精中的一種或兩種以上的混合物；所述有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、草酸、馬來酸、月桂酸中的一種或兩種以上的混合物；所述復合表面活性劑為油酸鈉、烷基糖苷、十二烷基硫酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的兩種以上的混合物。本發明提供的不銹鋼氧化層清洗劑制備方法簡單，使用操作方便，使用壽命長，廢水產生量少，各組分易生物降解，綠色環保，并且成本低廉。該不銹鋼氧化層清洗劑具有替代目前以無機酸為主的不銹鋼氧化層清洗劑的潛力。
【專利說明】一種不銹鋼氧化層清洗劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種不銹鋼氧化層清洗劑及其制備方法和應用，屬表面清洗及表面處理領域。
【背景技術】
[0002]不銹鋼生產過程中不可避免地會生成氧化層，氧化層的存在不僅影響到不銹鋼的美觀，還會影響到不銹鋼進一步的加工處理，不銹鋼氧化層的去除已成為不銹鋼加工中不可缺少的步驟。目前使用的不銹鋼氧化層清洗劑基本以無機酸為主，包括硝酸、鹽酸、磷酸、氫氟酸等(CN200510020976.6、CN200710133741.7、材料保護，2010，43，28、清洗世界，2013，29，29)。無機酸具有較強的腐蝕性，可以達到清洗不銹鋼氧化層的目的，但是以無機酸為主的不銹鋼氧化層清洗劑使用壽命較短，廢水產生量大，并且無機酸環境降解性差，環境污染嚴重。在環保減排的壓力下，含有較高比例無機酸的不銹鋼氧化層清洗劑在使用中逐漸表現出一定的局限性。有機酸雖然具有較好的生物降解性，但是由于酸性較弱，單獨以有機酸提供酸性環境清洗不銹鋼氧化層，效果基本較差，并且成本相對較高。
[0003]環糊精(cyclodextrin,簡稱CD)是由D-(+)-吡喃葡萄糖單元通過α-1，4_糖苷鍵連接而成的環狀低聚糖，呈截頂圓錐狀，具有“內腔疏水，外壁親水”的特殊結構和性質。由于環糊精的多羥基和疏水空腔結構，使其對水相中金屬離子具有很強的絡合作用和包結作用，進而在弱酸性環境中可以有效地“剝離”不銹鋼氧化層，實現了以可生物降解的有機酸代替無機酸制備不銹鋼氧化層清洗劑。另外，環糊精分子絡合和包結金屬離子后，易于從清洗體系中以包結絡合物的形式析出。因此，當不銹鋼氧化層清洗劑的清洗性能不能達到要求時，只要添加一定量的環糊精和有機酸即可繼續滿足清洗要求，廢水產生量少，相對比較綠色環保。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提供一種不銹鋼氧化層清洗劑及其制備方法和應用。
[0005]本發明提供的一種不銹鋼氧化層清洗劑，所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成:質量百分含量為30%~50%的環糊精,質量百分含量為10%~20%的有機酸,質量百分含量為10%~20%的復合表面活性劑，余量為水；
[0006]所述環糊精為α -環糊精、β -環糊精、Y -環糊精、羥丙基β -環糊精、甲基化β-環糊精中的一種或兩種以上的混合物；
[0007]所述有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、草酸、馬來酸、月桂酸中的一種或兩種以上的混合物，優選檸檬酸；
[0008]所述復合表面活性劑為油酸鈉、烷基糖苷、十二烷基硫酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的兩種以上的混合物，優選油酸鈉、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的混合物；更優選為油酸鈉、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺質量比1:1:1的混合物。[0009]優選的，所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成:質量百分含量為35%~40%的環糊精，質量百分含量為15%~20%的有機酸，質量百分含量為15%~20%的復合表面活性劑，余量為水。更優選所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成:質量百分含量為35%的環糊精，質量百分含量為15%的有機酸，質量百分含量為15%的復合表面活性劑，余量為水。
[0010]本發明還提供所述不銹鋼氧化層清洗劑的制備方法，所述方法為:將環糊精和復合表面活性劑按組分比例溶于去離子水中，50~70°C (優選60°C)攪拌反應24.0h~96.0h (優選24.0h)，冷卻到室溫，過濾，所得清液中按組分比例加入有機酸，50~70°C (優選60°C )攪拌反應24.0h~96.0h (優選24.0h)，冷卻至室溫，過濾，濾液為均一溶液，即為所述不銹鋼氧化層清洗劑。
[0011]本發明還提供了所述不銹鋼氧化層清洗劑在清洗不銹鋼氧化層中的應用，所述應用方法為:將不銹鋼氧化層清洗劑與水按質量比5~10:100配成清洗液，將待清洗的不銹鋼器件浸泡于所述清洗液中，-10°C~100°C溫度下(優選室溫~80°C，更優選室溫條件下)浸泡5~60分鐘，清水沖洗，晾干，即可去除不銹鋼器件的氧化層。
[0012]本發明的有益效果主要體現在:本發明提供了一種基于環糊精的不銹鋼氧化層清洗劑，制備方法簡單，使用操作方便，使用壽命長，廢水產生量少，各組分易生物降解，綠色環保,并且成本低廉。
[0013]本發明以可環境降解的有機酸提供酸性環境，以環糊精促進不銹鋼氧化層的“剝離”，制備不銹鋼氧化層清洗劑，不僅可以達到使用無機酸相同的清洗效果，而且綠色環保，應用前景廣闊。該不銹鋼氧化層清洗劑具有替代目前以無機酸為主的不銹鋼氧化層清洗劑的潛力。 【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此:
[0015]實施例1-7說明的是不銹鋼氧化層清洗劑的制備。
[0016]實施例8-10說明的是不銹鋼氧化層清洗劑在不銹鋼氧化層清洗中的應用。
[0017]實施例1
[0018]在1000mL三口圓底燒瓶中，將350g α -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h0攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0019]實施例2
[0020]在1000mL三口圓底燒瓶中，將350g β -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h0攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0021]實施例3[0022]在1000mL三口圓底燒瓶中，將350g Y -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h0攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0023]實施例4
[0024]在1000mL三口圓底燒瓶中，將150g α -環糊精、200g β -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0025]實施例5
[0026]在1000mL三口圓底燒瓶中，將150g β -環糊精、200g Y -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0027]實施例6
[0028]在1000mL三口圓底燒瓶中，將150g羥丙基β _環糊精、200g β -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸`檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0029]實施例7
[0030]在1000mL三口圓底燒瓶中，將350g羥丙基β -環糊精、50g油酸鈉、50g烷基糖苷和50g椰子油脂肪酸二乙醇酰胺溶于350g去離子水中，于室溫下攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h0攪拌降溫，過濾，除去不溶物，將所得濾液置于1000mL三口圓底燒瓶中，攪拌加入150g檸檬酸，室溫攪拌30min，緩慢升溫到60°C，攪拌反應24.0h。攪拌降溫，過濾，除去不溶物，得不銹鋼氧化層清洗劑998g。
[0031]實施例8
[0032]將實施例1~實施例7制備的不銹鋼氧化層清洗劑80g分別溶于1000g /K，攪拌均勻，制得清洗液，室溫下將表面氧化層厚度〈1mm的不銹鋼器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分別浸入制備的清洗液中，浸潰15min。浸潰完畢，將不銹鋼器件取出，浸入100g水中沖洗，室溫下晾干，即可得到已經去除氧化層的亮白色不銹鋼器件。
[0033]當上述清洗液連續使用10次后，靜置24.0h，過濾，除去不溶物。向所得清液中添加環糊精30g，檸檬酸10g，余量為水，使清洗液質量達到1080g，攪拌至澄清，所得清洗液可繼續使用10次。
[0034]實施例9[0035]將實施例1~實施例7制備的不銹鋼氧化層清洗劑80g分別溶于1000g水，攪拌均勻，緩慢升溫到60°C，制得清洗液，將表面氧化層厚度〈1mm的不銹鋼器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分別浸入制備的清洗液中，浸潰5min。浸潰完畢，將不銹鋼器件取出，浸入100g水中沖洗，室溫下晾干，即可得到已經去除氧化層的亮白色不銹鋼器件。
[0036]當上述清洗液連續使用10次后，靜置24.0h，過濾，除去不溶物。向所得清液中添加羥丙基環糊精30g，檸檬酸10g，余量為水，使清洗液質量達到1080g，攪拌至澄清，所得清洗液可繼續使用10次。
[0037]實施例10
[0038]將實施例1~實施例7制備的不銹鋼氧化層清洗劑80g分別溶于1000g /K，攪拌均勻，緩慢升溫到80°C，制得清洗液，將表面氧化層厚度〈1mm的不銹鋼器件(lCrl8Ni9T1、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2或00Crl7Nil4Mo2)分別浸入制備的清洗液中，浸潰5min。浸潰完畢，將不銹鋼器件取出，浸入100g水中沖洗，室溫下晾干，即可得到已經去除氧化層的亮白色不銹鋼器件。
[0039]當上述清洗液連續使用10次后，靜置24.0h，過濾，除去不溶物。向所得清液中添加α-環糊精30g，檸檬酸1 0g，余量為水，使清洗液質量達到1080g，攪拌至澄清，所得清洗液可繼續使用10次。
【權利要求】
1.一種不銹鋼氧化層清洗劑，其特征在于所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成:質量百分含量為30%~50%的環糊精，質量百分含量為10%~20%的有機酸，質量百分含量為10%~20%的復合表面活性劑，余量為水； 所述環糊精為α-環糊精、β-環糊精、Y-環糊精、羥丙基β-環糊精、甲基化β-環糊精中的一種或兩種以上的混合物； 所述有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、草酸、馬來酸、月桂酸中的一種或兩種以上的混合物； 所述復合表面活性劑為油酸鈉、烷基糖苷、十二烷基硫酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的兩種以上的混合物。
2.根據權利要求1所述的不銹鋼氧化層清洗劑，其特征在于所述不銹鋼氧化層清洗劑由以下組分組成:質量百分含量為35%~40%的環糊精，質量百分含量為15%~20%的有機酸，質量百分含量為15%~20%的復合表面活性劑，余量為水。
3.根據權利要求1所述的不銹鋼氧化層清洗劑，其特征在于所述有機酸為檸檬酸。
4.根據權利要求1所述的基于環糊精的不銹鋼氧化層清洗劑，其特征在于所述復合表面活性劑為油酸鈉、烷基糖苷和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺的混合物。
5.一種如權利要求1所述的不銹鋼氧化層清洗劑的制備方法，其特征在于所述方法為:將環糊精和復合表面活性劑按組分比例溶于去離子水中，50~70°C攪拌反應24.0h~96.0h，冷卻到室溫，過濾，所得清液中按組分比例加入有機酸，50~70°C攪拌反應24.0h~96.0h,冷卻至室溫，過濾，濾液即為所述不銹鋼氧化層清洗劑。
6.如權利要求1所述的不銹鋼氧化層清洗劑在清洗不銹鋼氧化層中的應用。
7.如權利要求6所述的應用，其特征在于所述應用的方法為:將不銹鋼氧化層清洗劑與水按質量比5~10:100配成清洗液，將待清洗的不銹鋼器件浸泡于所述清洗液中，室溫~80°C下浸泡5~60分鐘，清水沖洗，晾干，即可去除不銹鋼器件的氧化層。
【文檔編號】C23G1/08GK103820797SQ201410042410
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年1月28日 優先權日:2014年1月28日
【發明者】沈海民, 史鴻鑫, 武宏科 申請人:浙江工業大學