Les graisses industrielles sont classées de différentes manières en raison de leur formation et de leur composition complexes. Basé sur les caractéristiques chimiques spécifiques des saletés : graisse, tartre, rouille, boues microbiennes, résidus de gomme et de polymère, résidus de sucre, résidus de poussière et autres types de saletés.
La graisse est composée de différents composants tels que les huiles, la poussière déposée dans l’environnement, les particules de sel, l’humidité et les produits de modification de la qualité de surface des objets à nettoyer, formant un dépôt huileux visqueux.
Résidus de matières premières ou de produits huileux : par exemple, contamination provenant de champs pétroliers, d’oléoducs, de réservoirs de stockage, d’équipements de raffinage en contact direct ou indirect avec le pétrole et ses produits transformés ; contamination des équipements et ustensiles de l’industrie alimentaire par des graisses animales et végétales ; contamination par les encres, les revêtements à base d’huile, les pigments, etc., dans des industries comme l’impression, la teinture et la peinture.
Contamination des produits mécaniques : lors des processus de laminage, de traitement, de stockage, de transport et de maintenance des métaux, dans les équipements de transmission hydraulique, les produits contenant de l’huile utilisés pour la prévention de la rouille, la lubrification, le refroidissement, la transmission, etc., peuvent facilement conduire à une contamination par la graisse des machines, équipement, pipelines, outils, environnement environnant et matières premières et produits associés.
2. Types et propriétés de la graisse industrielle
Graisses biologiques (graisses végétales et animales) : Composées principalement d’esters formés de divers acides gras et de glycérol, appelés huiles grasses. Outre les huiles grasses, elles peuvent également contenir de petites quantités d’acides gras libres, de stérols, de pigments et de vitamines. Il n’y a pas de frontière absolue entre l’huile et la graisse.
Huiles minérales : Y compris le pétrole, le pétrole de schiste, le goudron de houille, etc., principalement composés d’un mélange d’hydrocarbures.
Les résidus de goudron de houille sont une graisse typique formée par la combinaison d’huile visqueuse et de particules de poussière. Les principaux hydrocarbures du pétrole peuvent être distillés ou fractionnés pour obtenir des produits comme l’essence, le kérosène, le diesel, l’huile lubrifiante, la paraffine et l’asphalte. L’essence, le kérosène et le diesel sont des produits pétroliers légers. Certaines graisses contiennent de la paraffine, comme la graisse utilisée pour l’extraction du pétrole et le transport par pipeline. L’asphalte est un mélange complexe de composés organiques de différents poids moléculaires et de leurs dérivés non métalliques, un liquide organique brun noir à haute viscosité insoluble dans l’eau, l’éther, l’acétone et l’éthanol dilué, mais soluble dans les alcanes à bas point d’ébullition. disulfure de carbone, tétrachlorure de carbone, pyridine, etc.
3. Dangers de la graisse industrielle
La graisse sur les surfaces des matériaux affecte non seulement leur apparence mais également leurs performances de traitement. Par exemple, la graisse présente à la surface de l’acier affecte sa soudabilité, sa conductivité ainsi que l’adhérence des revêtements et des placages. Les taches d’huile sur les surfaces des véhicules, trains, navires, sous-marins, avions, instruments, machines, etc. affectent non seulement leur esthétique mais également leurs performances et leur fonctionnement normal. Les taches d’huile à l’extérieur des bâtiments urbains nuisent à l’image de la ville et à l’hygiène de l’environnement. Les taches d’huile et les dépôts de cire lors de la production de pétrole dans les conduites d’extraction, les pipelines et les réservoirs affectent leur capacité de production, de transport et de stockage, augmentant ainsi la consommation d’énergie.
4. Méthodes courantes de nettoyage des graisses industrielles
En raison de la viscosité élevée de la graisse, de la forte adhérence des particules solides dans la saleté et de la forte hydrophobie, elle est difficile à éliminer à l’eau claire. Selon la situation, les méthodes suivantes sont généralement utilisées pour le nettoyage :
Méthode de nettoyage par solution aqueuse alcaline : Les solutions aqueuses alcalines peuvent provoquer une saponification des graisses biologiques, produisant des sels d’acides gras solubles dans l’eau et du glycérol. Grâce à l’émulsification, la dispersion, la dissolution et à l’aide de méthodes d’amélioration physique mécanique et thermique, la graisse des types de graisses biologiques peut être efficacement éliminée.
Méthode de nettoyage par solution aqueuse de tensioactifs : les tensioactifs peuvent réduire considérablement la tension superficielle, augmenter le mouillage et la pénétration, améliorer la capacité d’émulsification et éliminer rapidement et efficacement la plupart des saletés (y compris, mais sans s’y limiter, la graisse des graisses biologiques et des huiles minérales). Même le goudron de houille peut être éliminé en sélectionnant des tensioactifs appropriés et en utilisant un chauffage supplémentaire comme méthode de renforcement. Les dépôts de cire peuvent également être nettoyés à l’aide d’un tensioactif et d’une méthode de solvant appropriée.
Méthode de nettoyage aux solvants organiques : Les nettoyants aux solvants organiques ont de bons effets solubilisants sur les substances insolubles dans l’eau (telles que les graisses, les cires, les résines, le caoutchouc, les colorants, etc.) et diverses saletés organiques. Ils sont liquides à température et pression ambiantes, ont une bonne fluidité, une faible viscosité, une volatilité élevée, laissent un minimum de résidus sur la surface après le nettoyage et ne modifient pas les propriétés des solutés et des solvants pendant la dissolution. Cependant, les solvants organiques sont coûteux, inflammables et volatils et ne doivent être envisagés que lorsque les autres méthodes sont inefficaces.
5. Tensioactifs anioniques courants pour le nettoyage industriel
-Les tensioactifs anioniques sont des composés qui peuvent réduire la tension superficielle des liquides ou la tension interfaciale entre les phases liquide-liquide et liquide-solide. Ils possèdent des propriétés telles que l’augmentation du mouillage, l’émulsification, la dispersion, la solubilisation, le moussage, le démoussage, l’inhibition de la corrosion et les propriétés antistatiques, jouant un rôle crucial dans le processus de nettoyage. Les tensioactifs anioniques peuvent être classés en tensioactifs de type ionique et en tensioactifs de type non ionique en fonction de leur composition et de leur structure, les premiers étant ensuite divisés en tensioactifs anioniques, tensioactifs cationiques et tensioactifs amphotères.
-Les agents de nettoyage les plus couramment utilisés sont les tensioactifs anioniques, suivis des tensioactifs non ioniques, les tensioactifs amphotères étant moins fréquemment utilisés. Les tensioactifs cationiques ne sont généralement pas utilisés dans les agents de nettoyage, mais leur ajout peut conférer des propriétés désinfectantes aux détergents. Lors de la sélection des tensioactifs, des exigences particulières doivent également être prises en compte. Par exemple, dans des conditions extrêmes telles que des alcalis forts, des acides forts, des températures élevées, des oxydants puissants, des tensioactifs chimiquement stables comme les alkylarylsulfonates, les alkyldiphénylétherdisulfonates et les tensioactifs fluorosilicones peuvent être utilisés.
Les tensioactifs anioniques présents dans les solutions aqueuses peuvent se décomposer en anions lipophiles et en ions métalliques hydrophiles. En termes de structure moléculaire, le groupe lipophile est principalement constitué de groupes alkyle tels que alkyle, isoalkyle et alkylbenzène ; le groupe hydrophile est principalement constitué de sels hydrosolubles tels que les sels de sodium, les sels de potassium et les sels d’éthanolamine. Les tensioactifs anioniques sont les plus largement utilisés dans les agents de nettoyage, les sels de métaux alcalins d’acide gras (savons), les sels de sulfate d’alkyle et les sels de sulfonate d’alkyle étant les plus courants. Leurs avantages incluent : un faible coût, un pouvoir de lavage amélioré lorsqu’il est utilisé avec des alcalis, une meilleure solubilité avec l’augmentation de la température, une large gamme d’applications, etc.
①Sels de métaux alcalins d’acides gras : produits par saponification de graisses et d’alcalis dans des conditions de chauffage. En fonction du nombre d’atomes de carbone des acides gras contenus dans les graisses et du type d’alcali utilisé, des savons aux propriétés très différentes peuvent être produits. Par exemple, avec des chaînes carbonées plus longues dans les acides gras, le point de solidification et la dureté augmentent ; la valeur du pH de la solution aqueuse de sels de sodium et de potassium d’acides gras est d’environ 10, tandis que celle des sels d’ammonium d’acides gras est d’environ 8, ce qui permet une sélection basée sur les exigences d’alcalinité de l’agent de nettoyage. Le stéarate de sodium est soluble dans l’eau chaude et l’alcool, se dissout lentement dans l’eau froide et l’alcool froid. Il résiste à l’eau dure mais pas à l’acidité, possède de faibles propriétés moussantes, un bon pouvoir lavant à haute température et un faible pouvoir lavant à moyenne et basse température. Il peut être utilisé comme émulsifiant, procurant des effets nettoyants doux et doux. Le laurate de potassium a une bonne solubilité dans l’eau froide, une forte résistance à l’eau dure, un pouvoir moussant élevé, produit une mousse abondante et a un bon pouvoir nettoyant dans l’eau chaude. Il peut agir comme émulsifiant et constitue un composant majeur des savons et shampoings liquides.
②Sels de sulfate d’alkyle : peuvent être divisés en sels de sulfate d’alkyle (AS), sels de sulfate d’alkyléther (AES) et sels de sulfate d’éther d’alkylphénol (moins couramment utilisés en raison de leur faible biodégradabilité). Ces tensioactifs ont d’excellentes propriétés nettoyantes et moussantes, sont stables dans l’eau dure et leurs solutions aqueuses sont neutres ou légèrement alcalines. Le laurylsulfate de sodium, une poudre blanche, est facilement soluble dans l’eau, a un fort pouvoir moussant, produit une mousse riche, blanche et fine et présente d’excellentes propriétés émulsifiantes et nettoyantes. Il est utilisé comme matière première pour les détergents, les agents d’égalisation dans l’industrie de l’imprimerie et de la teinture et les agents de flottation pour les minéraux. Le lauryléther sulfate de sodium peut ajuster le caractère hydrophile en ajoutant des substances d’oxyde de polyéthylène. Par conséquent, la solution aqueuse de lauryléther sulfate de sodium est meilleure que le laurylsulfate de sodium, restant transparente même à basse température, adaptée à la production de solutions détergentes aqueuses transparentes. Il possède un pouvoir nettoyant particulièrement fort et une viscosité élevée, qui peut également agir comme agent solubilisant dans les formulations.
③Sels d’alkylsulfonate : Il s’agit de la catégorie la plus importante de tensioactifs anioniques. Ils présentent une meilleure stabilité chimique et une activité de surface plus forte que les sels de sulfate d’alkyle. De plus, les sels de sulfonate
De plus, les sels sulfonates ont une meilleure activité de surface. Différentes longueurs de chaîne alkyle ou différentes structures alkyle dans les sels de sulfonate présentent différentes activités de surface, servant d’émulsifiants, d’agents mouillants, d’agents pénétrants, d’agents moussants et d’agents antimousse.
④Alkylbenzène sulfonate de sodium : inodore, soluble dans l’eau, résistant aux acides et aux alcalis, bonne stabilité thermique, non toxique, non irritant pour la peau, peut être mélangé avec des tensioactifs non ioniques sans affecter leurs propriétés d’origine. Il possède de bonnes capacités nettoyantes et émulsifiantes, une bonne stabilité avec les sels et oxydes métalliques, particulièrement efficace dans l’eau froide et à de très faibles concentrations. Son inconvénient est sa faible capacité à empêcher la redéposition des saletés, adaptée au lavage de la laine et des tissus.
⑤Sulfonate d’alpha-oléfine de sodium : les propriétés changent avec l’augmentation du nombre d’atomes de carbone. Il a une solubilité optimale avec 12 atomes de carbone, un pouvoir nettoyant optimal avec 15 à 17 atomes de carbone et un pouvoir moussant optimal avec 14 à 16 atomes de carbone. L’alpha-oléfine sulfonate de sodium présente une bonne synergie avec les enzymes et présente une bonne compatibilité avec d’autres tensioactifs anioniques et non ioniques, réduisant ainsi la quantité de tensioactifs dans les formulations.
⑥Dodécylbenzène sulfonate de sodium : poudre blanche, facilement soluble dans l’eau, fort pouvoir moussant, mousse riche, blanche et fine, excellentes propriétés émulsifiantes et nettoyantes, utilisée comme matière première pour les détergents, agent de nivellement dans l’industrie de l’impression et de la teinture et agent de flottation pour les minéraux. Le produit devient trouble lorsqu’il est conservé en dessous de 10°C mais revient à son état d’origine une fois réchauffé, sans changement de qualité.
⑦Sels d’ester de phosphate d’alkyle : un tensioactif anionique très moussant et extrêmement doux, avec d’excellents effets mouillants, émulsifiants, antistatiques et épaississants.
⑧Sel d’ester de phosphate d’éther dodécylique de polyéthylèneglycol : un tensioactif anionique dérivé de tensioactifs non ioniques, avec une viscosité élevée et un fort pouvoir dégraissant. En raison de sa viscosité élevée et de sa capacité à rester longtemps sur les surfaces, il améliore l’efficacité du nettoyage, ce qui le rend adapté au nettoyage des surfaces dures verticales.