Fuentes y Limpieza de Grasa Industrial

La grasa industrial se clasifica de varias maneras debido a su formación y composición complejas. Basado en las características químicas específicas de la suciedad: grasa, incrustaciones, óxido, lodo microbiano, residuos de goma y polímero, residuos de azúcar, residuos de polvo y otros tipos de suciedad. La grasa está compuesta por diferentes componentes como aceites, polvo depositado en el ambiente, partículas de sal, humedad y productos de cambio de calidad superficial de los objetos que se están limpiando, formando un depósito oleoso viscoso.

1. Fuentes de Grasa Industrial

Residuos de materias primas o productos oleosos: por ejemplo, contaminación de campos petrolíferos, oleoductos, tanques de almacenamiento, equipos de refinación en contacto directo o indirecto con el petróleo y sus productos procesados; contaminación de equipos e utensilios de la industria alimentaria por grasas animales y vegetales; contaminación por tintas, recubrimientos a base de aceite, pigmentos, etc., en industrias como la impresión, tintura y pintura. Contaminación de productos mecánicos: durante el laminado de metales, procesamiento, almacenamiento, transporte, procesos de mantenimiento, en equipos de transmisión hidráulica, productos que contienen aceite utilizados para la prevención de la oxidación, lubricación, enfriamiento, transmisión, etc., pueden llevar fácilmente a la contaminación de la maquinaria, equipos, tuberías, herramientas, entorno circundante, y materias primas y productos relacionados.

2. Tipos y Propiedades de la Grasa Industrial

Grasas biológicas (grasas vegetales y animales): compuestas principalmente por ésteres formados por diversos ácidos grasos y glicerol, conocidos como aceites grasos. Además de los aceites grasos, también pueden contener pequeñas cantidades de ácidos grasos libres, esteroles, pigmentos y vitaminas. No hay un límite absoluto entre el aceite y la grasa. Aceites minerales: incluyendo petróleo, aceite de esquisto, alquitrán de hulla, etc., compuestos principalmente por una mezcla de hidrocarburos. El residuo de alquitrán de hulla es una grasa típica formada por la combinación de aceite viscoso y partículas de polvo. Los principales hidrocarburos en el petróleo pueden destilarse o fraccionarse para obtener productos como gasolina, queroseno, diesel, aceite lubricante, parafina y asfalto. La gasolina, el queroseno y el diesel son productos petroleros ligeros. Algunas grasas contienen parafina, como la grasa en la extracción de petróleo y el transporte por tubería. El asfalto es una mezcla compleja de compuestos orgánicos de diferentes pesos moleculares y sus derivados no metálicos, un líquido orgánico viscoso negro-marrón que es insoluble en agua, éter, acetona y etanol diluido, pero soluble en alcanos de ebullición baja, disulfuro de carbono, tetracloruro de carbono, piridina, etc.

3. Peligros de la Grasa Industrial
La grasa en las superficies de los materiales no solo afecta su apariencia, sino también su rendimiento de procesamiento. Por ejemplo, la grasa en la superficie del acero afecta su soldabilidad, conductividad, así como la adherencia de recubrimientos y chapados. Las manchas de aceite en las superficies de vehículos, trenes, barcos, submarinos, aviones, instrumentos, maquinaria, etc., no solo afectan su estética, sino también su rendimiento y funcionamiento normal. Las manchas de aceite en el exterior de los edificios urbanos afectan la imagen de la ciudad y la higiene ambiental. Las manchas de aceite y los depósitos de cera en la producción de petróleo en tuberías de extracción de petróleo, oleoductos y tanques afectan su capacidad de producción, transporte y almacenamiento, aumentando el consumo de energía.

4. Métodos Comunes de Limpieza de Grasa Industrial
Debido a la alta viscosidad de la grasa, la fuerte adhesión de partículas sólidas en la suciedad y la fuerte hidrofobicidad, es difícil de eliminar con agua simple. Dependiendo de la situación, generalmente se utilizan los siguientes métodos de limpieza:
Método de limpieza con solución acuosa alcalina: Las soluciones acuosas alcalinas pueden provocar la saponificación de las grasas biológicas, produciendo sales de ácidos grasos solubles en agua y glicerol. A través de la emulsificación, dispersión, disolución, y con la ayuda de métodos de mejora física mecánica y térmica, se puede eliminar eficazmente la grasa de tipos de grasas biológicas.
Método de limpieza con solución acuosa de tensioactivo: Los tensioactivos pueden reducir significativamente la tensión superficial, aumentar la mojabilidad y la penetración, mejorar la capacidad de emulsificación, y eliminar de manera rápida y efectiva la mayoría de la suciedad (incluida pero no limitada a la grasa de grasas biológicas y aceites minerales). Incluso el alquitrán de hulla se puede eliminar seleccionando tensioactivos apropiados y utilizando el calentamiento adicional como método de refuerzo. Los depósitos de cera también se pueden limpiar utilizando un método de tensioactivo y solvente apropiado.
Método de limpieza con solvente orgánico: Los limpiadores de solventes orgánicos tienen buenos efectos de solubilización en sustancias insolubles en agua (como grasas, ceras, resinas, caucho, tintes, etc.) y diversas suciedades orgánicas. Son líquidos a temperatura ambiente y presión, tienen buena fluidez, baja viscosidad, alta volatilidad, dejan un mínimo de residuos en la superficie después de la limpieza, y no cambian las propiedades de los solutos y solventes durante la disolución. Sin embargo, los solventes orgánicos son costosos, inflamables, volátiles, y se deben considerar solo cuando otros métodos son ineficaces.

5. Tensioactivos Aniónicos Comunes para la Limpieza Industrial
-Los tensioactivos aniónicos son compuestos que pueden reducir la tensión superficial de los líquidos o la tensión interfacial entre fases líquido-líquido, líquido-sólido. Poseen propiedades como aumentar el mojado, la emulsificación, la dispersión, la solubilización, la formación de espuma, la desespumación, la inhibición de la corrosión y propiedades antiestáticas, desempeñando un papel crucial en el proceso de limpieza. Los tensioactivos aniónicos se pueden clasificar en tensioactivos de tipo iónico y tensioactivos de tipo no iónico según su composición y estructura, siendo los primeros divididos en tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos y tensioactivos anfotéricos.
-Los más comúnmente utilizados en agentes de limpieza son los tensioactivos aniónicos, seguidos de los tensioactivos no iónicos, siendo los tensioactivos anfotéricos utilizados con menos frecuencia. Los tensioactivos catiónicos generalmente no se utilizan en agentes de limpieza, pero su adición puede proporcionar propiedades desinfectantes a los detergentes. Al seleccionar tensioactivos, también se deben considerar requisitos especiales. Por ejemplo, bajo condiciones extremas como fuertes álcalis, ácidos fuertes, altas temperaturas, oxidantes fuertes, se pueden utilizar tensioactivos químicamente estables como sulfonatos de alquilo arilo, disulfonatos de éter de difenilo alquilo y tensioactivos de fluorosilicona.
Los tensioactivos aniónicos en soluciones acuosas pueden descomponerse en aniones lipofílicos e iones metálicos hidrofílicos. En términos de

s hidrofílicos. En términos de estructura molecular, el grupo lipofílico consiste principalmente en grupos alquilo como alquilo, isoalquilo y alquilbenceno; el grupo hidrofílico consiste principalmente en sales solubles en agua como sales de sodio, sales de potasio y sales de etanolamina. Los tensioactivos aniónicos son los más utilizados en agentes de limpieza, con sales de ácidos grasos alcalinos (jabones), sales de sulfato de alquilo y sales de sulfonato de alquilo siendo los más comunes. Sus ventajas incluyen: bajo costo, mejora del poder de lavado cuando se usan con álcalis, mejor solubilidad con el aumento de la temperatura, amplia gama de aplicaciones, etc.

①Sales de ácidos grasos alcalinos: Producidas por saponificación de grasas y álcalis en condiciones de calentamiento. Dependiendo del número de átomos de carbono de los ácidos grasos en las grasas y el tipo de álcali utilizado, se pueden producir jabones con propiedades significativamente diferentes. Por ejemplo, con cadenas de carbono más largas en los ácidos grasos, el punto de solidificación y la dureza aumentan; el valor de pH de la solución acuosa de sales de sodio y potasio de ácidos grasos es aproximadamente 10, mientras que el de las sales de amonio de ácidos grasos es aproximadamente 8, lo que permite la selección en función de los requisitos de alcalinidad del agente de limpieza. El estearato de sodio es soluble en agua caliente y alcohol, se disuelve lentamente en agua fría y alcohol frío. Es resistente al agua dura pero no a la acidez, tiene malas propiedades espumantes, buen poder de lavado a altas temperaturas y poder de lavado débil a temperaturas medias y bajas. Puede usarse como emulsionante, proporcionando efectos de limpieza suaves y suaves. El laurato de potasio tiene buena solubilidad en agua fría, resistencia fuerte al agua dura, alto poder espumante, produce espuma abundante y tiene buen poder de limpieza en agua tibia. Puede actuar como emulsionante y es un componente importante de jabones líquidos y champús.

②Sales de sulfato de alquilo: Se pueden dividir en sales de sulfato de alquilo (AS), sales de sulfato de éter de alquilo (AES) y sales de sulfato de éter de fenol de alquilo (menos comúnmente utilizadas debido a su baja biodegradabilidad). Estos tensioactivos tienen excelentes propiedades de limpieza y formación de espuma, son estables en agua dura, y sus soluciones acuosas son neutras o ligeramente alcalinas. El lauril sulfato de sodio, un polvo blanco, es fácilmente soluble en agua, tiene un fuerte poder espumante, produce espuma blanca, rica y fina, y exhibe excelentes propiedades emulsionantes y de limpieza. Se utiliza como materia prima para detergentes, agentes niveladores en la industria de impresión y tintura, y agentes de flotación para minerales. El sulfato de éter de lauril de sodio puede ajustar la hidrofilicidad mediante la adición de sustancias de óxido de polietileno. Por lo tanto, la solución acuosa de sulfato de éter de lauril de sodio es mejor que el lauril sulfato de sodio, permaneciendo transparente incluso a bajas temperaturas, adecuada para producir soluciones acuosas de detergentes transparentes. Tiene un poder de limpieza particularmente fuerte y alta viscosidad, que también puede actuar como agente solubilizante en formulaciones.

③Sales de sulfonato de alquilo: Esta es la categoría más importante de tensioactivos aniónicos. Exhiben una mejor estabilidad química y una mayor actividad superficial en comparación con las sales de sulfato de alquilo. Además, las sales de sulfonato tienen una mejor actividad superficial. Diferentes longitudes de cadena alquílica o diferentes estructuras alquílicas en las sales de sulfonato exhiben diferentes actividades superficiales, sirviendo como emulsionantes, agentes humectantes, agentes penetrantes, agentes espumantes y agentes antiespumantes.

④Sulfonato de alquilbenceno de sodio: Inodoro, soluble en agua, resistente a ácidos y álcalis, buena estabilidad térmica, no tóxico, no irritante para la piel, se puede mezclar con tensioactivos no iónicos sin afectar sus propiedades originales. Tiene buenas habilidades de limpieza y emulsificación, buena estabilidad con sales metálicas y óxidos, especialmente efectivo en agua fría y a concentraciones muy bajas. Su desventaja es su escasa capacidad para evitar la redeposición de suciedad, siendo adecuado para lavar lana y tejidos.

⑤Sulfonato de alfa-olefina de sodio: Las propiedades cambian con el aumento del número de átomos de carbono. Tiene una solubilidad óptima con 12 átomos de carbono, un poder de limpieza óptimo con 15-17 átomos de carbono y un poder de espumado óptimo con 14-16 átomos de carbono. El sulfonato de alfa-olefina de sodio tiene una buena sinergia con enzimas y muestra una buena compatibilidad con otros tensioactivos aniónicos y no iónicos, reduciendo la cantidad de tensioactivos en las formulaciones.

⑥Sulfonato de dodecilbenceno de sodio: Un polvo blanco, fácilmente soluble en agua, con un fuerte poder espumante, espuma rica, blanca y fina, excelentes propiedades emulsionantes y de limpieza, utilizado como materia prima para detergentes, agente nivelador en la industria de impresión y tintura, y agente de flotación para minerales. El producto se vuelve turbio cuando se almacena por debajo de 10°C pero vuelve a su estado original al calentarse, sin cambios en la calidad.

⑦Sales de éster de fosfato de alquilo: Un tensioactivo aniónico de alta espuma y extremadamente suave, con excelentes efectos de mojado, emulsificación, antiestáticos y espesantes.

⑧Sal de éster de fosfato de éter de dodecilo de polietilenglicol: Un tensioactivo aniónico derivado de tensioactivos no iónicos, con alta viscosidad y fuerte poder desengrasante. Debido a su alta viscosidad y capacidad de permanecer en las superficies durante mucho tiempo, mejora la eficacia de limpieza, siendo adecuado para limpiar superficies duras verticales.