Промышленные смазки классифицируются по-разному из-за их сложного образования и состава. В зависимости от конкретных химических характеристик загрязнений: жир, окалина, ржавчина, микробный осадок, остатки смолы и полимеров, остатки сахара, остатки пыли и другие виды загрязнений.
Консистентная смазка состоит из различных компонентов, таких как масла, пыль, оседающая в окружающей среде, частицы соли, влага и продукты, изменяющие качество поверхности очищаемых предметов, образуя вязкий маслянистый осадок.
1. Источники промышленной смазки
Остатки нефтесодержащего сырья или продуктов: например, загрязнение нефтяных месторождений, нефтепроводов, резервуаров для хранения, нефтеперерабатывающего оборудования, находящегося в прямом или косвенном контакте с нефтью и продуктами ее переработки; загрязнение оборудования и посуды пищевой промышленности животными и растительными жирами; загрязнение чернилами, покрытиями на масляной основе, пигментами и т.д, в таких отраслях, как полиграфия, крашение и покраска.
Загрязнение механических изделий: В процессе прокатки металла, обработки, хранения, транспортировки, технического обслуживания оборудования гидравлических трансмиссий маслосодержащие продукты, используемые для предотвращения ржавчины, смазки, охлаждения, трансмиссии и т.д., могут легко привести к загрязнению машинным жиром, оборудования, трубопроводов, инструментов, окружающей среды и сопутствующее сырье и продукты.
2. Виды и свойства промышленных пластичных смазок
Биологические жиры (растительные и животные жиры): В основном состоят из сложных эфиров, образованных различными жирными кислотами и глицерином, известных как жирные масла. Помимо жирных масел, они также могут содержать небольшое количество свободных жирных кислот, стеринов, пигментов и витаминов. Абсолютной границы между маслом и жиром не существует.
Минеральные масла: включая нефть, сланцевое масло, каменноугольную смолу и т.д., в основном состоящие из смеси углеводородов.
Остатки каменноугольной смолы — это типичная консистентная смазка, образующаяся в результате сочетания вязкого масла и частиц пыли. Основные углеводороды в нефти можно перегонять или фракционировать для получения таких продуктов, как бензин, керосин, дизельное топливо, смазочные масла, парафин и асфальт. Бензин, керосин и дизельное топливо относятся к легким нефтепродуктам. Некоторые смазки содержат парафин, например, пластичные смазки для добычи нефти и транспортировки по трубопроводам. Асфальт представляет собой сложную смесь органических соединений различной молекулярной массы и их неметаллических производных, черно-коричневую органическую жидкость высокой вязкости, которая нерастворима в воде, эфире, ацетоне и разбавленном этаноле, но растворима в низкокипящих алканах, сероуглероде, четыреххлористом углероде, пиридине и др.
3. Опасность промышленных смазок
Консистентная смазка на поверхностях материалов влияет не только на их внешний вид, но и на эффективность обработки. Например, консистентная смазка на поверхности стали влияет на ее свариваемость, электропроводность, а также на адгезию покрытий. Масляные пятна на поверхностях транспортных средств, поездов, кораблей, подводных лодок, самолетов, приборов, механизмов и т.д. влияют не только на их эстетику, но и на эксплуатационные характеристики и нормальную эксплуатацию. Масляные пятна на внешней стороне городских зданий влияют на имидж города и гигиену окружающей среды. Масляные пятна и восковые отложения при добыче нефти в маслоэкстракционных трубах, трубопроводах и резервуарах влияют на их производительность, транспортировку и хранение, увеличивая потребление энергии.
4. Распространенные методы очистки промышленных жиров
Из-за высокой вязкости жира, сильной адгезии твердых частиц к грязи и сильной гидрофобности его трудно удалить обычной водой. В зависимости от ситуации для очистки обычно используются следующие методы:
Способ очистки щелочным водным раствором: Щелочные водные растворы могут вызывать омыление биологических жиров с образованием водорастворимых солей жирных кислот и глицерина. Путем эмульгирования, диспергирования, растворения, а также с помощью методов механической и термофизической обработки можно эффективно удалять жир биологических типов.
Способ очистки водным раствором поверхностно-активных веществ: Поверхностно-активные вещества могут значительно снизить поверхностное натяжение, увеличить смачиваемость и проникновение, повысить эмульгирующую способность и быстро и эффективно удалить большую часть загрязнений (включая, но не ограничиваясь этим, жир из биологических жиров и минеральных масел). Даже каменноугольную смолу можно удалить, выбрав подходящие поверхностно-активные вещества и используя дополнительный нагрев в качестве метода упрочнения. Восковые отложения также можно очистить, используя поверхностно-активное вещество и соответствующий растворитель.
Метод очистки органическим растворителем: Чистящие средства на основе органических растворителей хорошо растворяют вещества, нерастворимые в воде (такие как жиры, воски, смолы, каучук, красители и т.д.), а также различные органические загрязнения. Они являются жидкими при комнатной температуре и давлении, обладают хорошей текучестью, низкой вязкостью, высокой летучестью, оставляют минимальный осадок на поверхности после очистки и не изменяют свойств растворенных веществ во время растворения. Однако органические растворители являются дорогостоящими, легковоспламеняющимися, летучими, и их следует использовать только в тех случаях, когда другие методы неэффективны.
5. Распространенные анионные поверхностно-активные вещества для промышленной очистки
-Анионные поверхностно-активные вещества — это соединения, которые могут снижать поверхностное натяжение жидкостей или межфазное натяжение между фазами жидкость-жидкость, жидкость-твердое вещество. Они обладают такими свойствами, как повышенное смачивание, эмульгирование, диспергирование, солюбилизация, вспенивание, пеногаситель, ингибирование коррозии и антистатические свойства, играющие решающую роль в процессе очистки. Анионные поверхностно-активные вещества могут быть классифицированы на поверхностно-активные вещества ионного типа и поверхностно-активные вещества неионного типа в зависимости от их состава и структуры, причем первые далее подразделяются на анионные поверхностно-активные вещества, катионные поверхностно-активные вещества и амфотерные поверхностно-активные вещества.
— Наиболее часто в чистящих средствах используются анионные поверхностно-активные вещества, за которыми следуют неионные поверхностно-активные вещества, при этом амфотерные поверхностно-активные вещества используются реже. Катионные поверхностно-активные вещества, как правило, не используются в чистящих средствах, но их добавление может придать моющим средствам дезинфицирующие свойства. При выборе поверхностно-активных веществ также следует учитывать особые требования. Например, в экстремальных условиях, таких как сильные щелочи, сильные кислоты, высокие температуры, сильные окислители, можно использовать химически стабильные поверхностно-активные вещества, такие как алкиларилсульфонаты, дисульфонаты алкилдифенилового эфира и фторсиликоновые поверхностно-активные вещества.
Анионные поверхностно-активные вещества в водных растворах могут разлагаться на липофильные анионы и гидрофильные ионы металлов. С точки зрения молекулярной структуры, липофильная группа в основном состоит из алкильных групп, таких как алкил, изоалкил и алкилбензол; гидрофильная группа в основном состоит из водорастворимых солей, таких как соли натрия, соли калия и соли этаноламина. Анионные поверхностно-активные вещества наиболее широко используются в чистящих средствах, при этом наиболее распространенными являются соли щелочных металлов жирных кислот (мыла), соли алкилсульфата и алкилсульфонатные соли. К их преимуществам относятся: низкая стоимость, улучшенная моющая способность при использовании со щелочами, лучшая растворимость при повышении температуры, широкий спектр применения и т.д.
① Жирнокислые соли щелочных металлов: Получают путем омыления жиров и щелочей при нагревании. В зависимости от количества атомов углерода жирных кислот в жирах и типа используемой щелочи могут быть получены мыла со значительно отличающимися свойствами. Например, при более длинных углеродных цепях в жирных кислотах температура затвердевания и жесткость увеличиваются; значение рН водного раствора натриевых и калиевых солей жирных кислот составляет около 10, в то время как значение рН аммонийных солей жирных кислот составляет около 8, что позволяет осуществлять выбор в зависимости от требований к щелочности при очистке агент. Стеарат натрия растворим в горячей воде и спирте, медленно растворяется в холодной воде и холодном спирте. Он устойчив к жесткой воде, но не к кислотности, обладает слабыми пенообразующими свойствами, хорошей моющей способностью при высоких температурах и слабой моющей способностью при средних и низких температурах. Его можно использовать в качестве эмульгатора, обеспечивающего мягкое очищающее действие. Лаурат калия обладает хорошей растворимостью в холодной воде, высокой стойкостью к жесткой воде, высокой пенообразующей способностью, образует обильную пену и обладает хорошей очищающей способностью в теплой воде. Он может действовать как эмульгатор и является основным компонентом жидкого мыла и шампуней.
② Соли алкилсульфата: Можно разделить на соли алкилсульфата (AS), соли сульфата алкилового эфира (AES) и соли сульфата алкилфенолового эфира (реже используются из-за плохой биоразлагаемости). Эти поверхностно-активные вещества обладают превосходными моющими и пенообразующими свойствами, устойчивы в жесткой воде, а их водные растворы нейтральны или слабощелочные. Лаурилсульфат натрия, белый порошок, легко растворим в воде, обладает сильной пенообразующей способностью, образует густую белую мелкую пену и обладает превосходными эмульгирующими и моющими свойствами. Он используется в качестве сырья для моющих средств, выравнивающих агентов в полиграфической и красильной промышленности, а также флотаторов минералов. Сульфат лаурилового эфира натрия может регулировать гидрофильность путем добавления веществ, содержащих полиэтиленоксид. Таким образом, водный раствор лаурилэфирсульфата натрия лучше, чем лаурилсульфат натрия, оставаясь прозрачным даже при низких температурах, подходит для получения прозрачных водных растворов моющих средств. Он обладает особенно высокой моющей способностью и высокой вязкостью, что также может выступать в качестве солюбилизирующего агента в рецептурах.
③ Соли алкилсульфоната: Это наиболее важная категория анионных поверхностно-активных веществ. Они обладают лучшей химической стабильностью и более высокой поверхностной активностью по сравнению с солями алкилсульфата. Кроме того, сульфонатные соли
Кроме того, сульфонатные соли обладают лучшей поверхностной активностью. Различные длины алкильных цепей или различные алкильные структуры в сульфонатных солях проявляют различную поверхностную активность, выступая в качестве эмульгаторов, смачивающих агентов, проникающих агентов, пенообразователей и пеногасителей.
④ Алкилбензолсульфонат натрия: Без запаха, растворим в воде, устойчив к воздействию кислот и щелочей, хорошая термостойкость, нетоксичен, не раздражает кожу, может смешиваться с неионными поверхностно-активными веществами без ущерба для их первоначальных свойств. Обладает хорошими моющими и эмульгирующими свойствами, хорошей устойчивостью к солям и оксидам металлов, особенно эффективен в холодной воде и при очень низких концентрациях. Его недостатком является плохая способность предотвращать повторное осаждение грязи, подходит для стирки шерсти и тканей.
⑤ Альфа-олефинсульфонат натрия: Свойства меняются с увеличением числа атомов углерода. Он обладает оптимальной растворимостью при 12 атомах углерода, оптимальной очищающей способностью при 15-17 атомах углерода и оптимальной пенообразующей способностью при 14-16 атомах углерода. Альфа-олефинсульфонат натрия обладает хорошей синергией с ферментами и демонстрирует хорошую совместимость с другими анионными и неионогенными поверхностно-активными веществами, уменьшая количество поверхностно-активных веществ в рецептурах.
⑥ Додецилбензолсульфонат натрия: Белый порошок, легко растворимый в воде, обладает высокой пенообразующей способностью, густой, белой, тонкой пеной, отличными эмульгирующими и моющими свойствами, используется в качестве сырья для моющих средств, выравнивающего агента в полиграфической и красильной промышленности и флотатора минералов. Продукт становится мутным при хранении при температуре ниже 10°C, но при нагревании возвращается в исходное состояние без изменения качества.
⑦ Соли сложных эфиров алкилфосфата: Высокопенное и чрезвычайно мягкое анионное поверхностно-активное вещество с отличным смачивающим, эмульгирующим, антистатическим и загущающим действием.
⑧ Соль фосфатного эфира додецилового эфира полиэтиленгликоля: Анионное поверхностно-активное вещество, полученное из неионных поверхностно-активных веществ, обладающее высокой вязкостью и сильной обезжиривающей способностью. Благодаря своей высокой вязкости и способности надолго задерживаться на поверхностях, он повышает эффективность очистки, что делает его подходящим для очистки вертикальных твердых поверхностей.