无磷酸性清洗剂、其制备方法及用途
技术领域
本发明涉及清洗剂技术，尤其涉及一种无磷酸性清洗剂、其制备方法及用途。
背景技术
磷酸以其独特性质一直以来是酸性清洗剂的重要组成部分，其在各种铝材的清洗方面使用的尤为多。但随着近些年水体富磷化越来越严重，人们对磷的使用也随之越来越谨慎。同时，世界各国也均出台了不同的磷排放限制政策。所以高效的无磷产品成为了目前市场上急缺的一类产品。而另一方面，在全球经济形势不佳的前景下，各个企业对低温清洗、喷淋清洗的需求越来越高。但目前市场上主流的酸洗产品即使满足无磷的要求，也往往达不到铝材光亮的效果，且大多为高泡产品。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前市场上主流的酸洗产品即使满足无磷要求的问题，提出一种无磷酸性清洗剂，该清洗剂在满足市场无磷需求的同时，还具有可常温下使用、低泡、美化工件外观的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无磷酸性清洗剂，包括重量配比如下的各组分：
进一步地，所述无磷酸性清洗剂，包括重量配比如下的各组分：
本发明无磷酸性清洗剂中甲酸的加入，为该配方提供酸性，从而能够保证去除金属氧化皮的作用。
进一步地，所述有机酸为柠檬酸、酒石酸、甲基磺酸和氨基磺酸中的一种或几种混合。主要为该配方提供酸性，从而能够有效的去除各种金属材质的氧化物。其中柠檬酸具有优秀的去除氧化皮的作用，且其可使用在食品及相关领域。酒石酸除可以提供酸性外，还可以提供抗氧化性，从而提高产品的长久稳定性。甲基磺酸对铁、铜等金属具有很强的作用，可以增强去除氧化皮的作用。氨基磺酸酸性强，且可以使用在一些非常规的金属材质清洗中。
进一步地，所述酸性缓冲剂为乙二胺四乙酸、硼酸、羟基乙酸、次氮基三乙酸和乳酸的一种或几种混合。主要为配方提供酸值的缓冲效果，从而保证产品中的H+浓度可以保持一个相对平缓的减少，进而增加产品的抗疲劳能力。其中乙二胺四乙酸具有很强的螯合能力，对钙、镁、铁等金属离子均有很强的作用。硼酸具有一定的防腐功能，可以提高产品的长久稳定性。羟基乙酸可去除钙垢、铁垢等，且去除铁垢后不会产生有机酸铁的沉淀。次氮基三乙酸除可提供酸性缓冲外，对金属离子具有很好的螯合能力。乳酸除了可以调节pH外，还可起到明显的防腐、抑菌作用。
进一步地，所述缓蚀剂为亚硝酸钠、苯并三氮唑、钼酸盐和偏硼酸钠中的一种或几种混合。主要为金属材质提供相应的缓蚀保护作用，其中亚硝酸钠对黑色金属有很好的保护效果。苯并三氮唑对铜及其合金均有优良的保护作用。钼酸盐对黑色金属有很好的保护作用。偏硼酸钠除对黑色金属有很好的保护作用外，还可起到防腐的作用。
进一步地，所述低泡表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化合物、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一种或几种混合。为增加产品的清洗能力和渗透能力，故加入了低泡表面活性剂。其中脂肪酸甲酯乙氧基化合物在保证低泡的前提下，具有优秀的清洗能力，且刺激性低，可用在化妆品等领域。脂肪醇聚氧乙烯醚低泡性能优秀，且具有渗透等作用。烷基糖苷具有很好的耐碱性和耐盐性，可提高产品体系的包容性。
进一步地，所述助洗剂为醇醚溶剂、脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC渗透剂)和丙烯酸/马来酸共聚物中的一种或混合。为增加产品的清洗能力，故添加该成份，醇醚溶剂可提高产品的清洗能力。JFC为渗透剂，可提高产品的渗透能力，从而提高清洗力。丙烯酸/马来酸共聚物可增加产品的抗沉积性。
本发明的另一目的还公开了一种无磷酸性清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、按照配比加入水、甲酸、有机酸、酸性缓冲剂，混合均匀；
步骤2、按照配比加入低泡表面活性剂、助洗剂，搅拌均匀；
步骤3、按照配比加入缓蚀剂，搅拌均匀得到无磷酸性清洗剂。
本发明的另一目的还公开了一种无磷酸性清洗剂在清洗铝制工件领域的用途。
进一步地，使用方法包括：
1.非批量间歇清洗方式
A.将无磷酸性清洗剂按规定量加入清洗装置或容器，并搅拌均匀；
B.将被净洗物件按规定数量置入清洗剂；
C.清洗方式可选择浸泡、人工刷洗，也可采用超声波辅助机洗和喷淋机；
D.按被净洗物件的生产工艺实施后续工序。
2.超声波连续清洗方式
A.将无磷酸性清洗剂按已确定的使用比例加入清洗装置，并搅拌均匀；
B.将净洗物件按规定数量均匀码放于清洗筐中，并置清洗筐于清洗机自动入口处；
C.启动清洗装置，按试验确定的清洗程序及工艺实施清洗(包括漂洗、干燥等)；
D.如清洗液疲劳，可补加一定量清洗剂；
E.按被净洗材料、工件、零件的生产工艺要求实施后续工序。
3.喷淋连续清洗方式
A.将无磷酸性清洗剂按已确定的使用比例加入清洗装置；
B.将净洗物件按规定数量均匀码放于清洗筐中，并置清洗筐于清洗机自动入口处；
C.启动清洗装置，按试验确定的清洗程序及工艺实施清洗(包括漂洗、干燥等)；
D.如清洗液疲劳，可补加一定量清洗剂；
E.按被净洗材料、工件、零件的生产工艺要求实施后续工序。
进一步地，所述被净洗物件为ADC12铝、LY12铝、四系铝、五系铝、压铸铝等多种铝材。
本发明无磷酸性清洗剂配方科学合理，与现有技术相比较具有以下优点：
1、该产品中未使用磷酸及其他含磷的物质，而使用的甲酸、柠檬酸、酒石酸、甲基磺酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、硼酸、羟基乙酸、次氮基三乙酸和乳酸等一种或几种酸为产品的酸性物质，相较于目前市场现有的使用磷酸体系的产品，本产品从源头上杜绝了磷元素的使用，故其可以满足目前市场关于无磷的要求。
2、该产品常温条件下使用，因产品中的表面活性剂采用的是脂肪酸甲酯乙氧基化合物、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一种或几种混合，故本产品相较于目前市场上主流的以壬基酚类为表面活性剂的产品来说，本产品泡沫极低，即为低泡类产品，同时，因为本产品中所用的表面活性剂在常温条件下即表现出极低的泡沫性能，故可满足常温喷淋清洗的要求。
3、本产品对铝材有一定的光亮效果，因产品以甲酸、柠檬酸、酒石酸、甲基磺酸、氨基磺酸为主体酸，所以产品具有极强的酸性。同时，因为甲酸的存在，也增强了其他有机酸对金属氧化皮的去除作用。相较于市场上单独使用有机酸作为主体酸的体系，本产品去氧化皮能力更强；而相较于市场上不加有机酸的体系，本产品又保证了去除氧化皮的同时，减少对铝材等材质的过蚀现象。故综合来看，因本产品在去除氧化皮的同时，还避免了金属材质的过蚀现象，从而达到美化工件外观的作用。
4、本产品对黑色金属有一定的防护作用，因产品中含有亚硝酸钠、苯并三氮唑、钼酸盐、偏硼酸钠中的一种或几种混合。故本产品对黑色金属有一定的防护作用，而目前市场上的产品往往不添加或少量添加缓蚀剂，这就导致市场上的产品往往对黑色金属没有很好的防护能力。在多金属材质的工件清洗中，往往导致黑色金属生锈的问题。但本产品就很好的避免的这一问题。同时，通过测试，本产品在5％(w/w)浓度下，铸铁屑实验，无锈点，故产品具有更广的使用范围。
综上，本发明研发过程中一直坚持以环保要求为出发点，以磷酸类清洗剂对铝材的作用效果为参照依据，同时兼顾了低温减排的理念，进而完成并推出了该低泡的无磷酸性清洗剂。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1：
本实施例公开了一种无磷酸性清洗剂，包括重量配比如下的各组分：
所述有机酸：甲基磺酸、氨基磺酸；酸性缓冲剂：羟基乙酸、乳酸；缓蚀剂：苯并三氮唑；低泡表面活性剂：脂肪酸甲酯乙氧基化合物；助洗剂：醇醚溶剂、丙烯酸/马来酸共聚物。
本实施例无磷酸性清洗剂的制备方法：
1、加入水、甲酸、有机酸、酸性缓冲剂，混合均匀
2、加入低泡表面活性剂、助洗剂，搅拌均匀
3、加入缓蚀剂，搅拌均匀
本实施例无磷酸性清洗剂理化指标：
外观：淡黄色至棕黄色透明液体
密度：1.086g/cm3
pH：0.98
滴定数(10ml溶液)：27.6ml
沸点：100℃
泡沫性(3％水溶液，振荡检测法)：起泡高度＝80ml，10秒内完全消除
铝材光亮性(5％水溶液)：常温浸泡30分钟，对4系铝和压铸铝均有明显的光亮效果。
实施例2：
本实施例公开了一种无磷酸性清洗剂，包括重量配比如下的各组分：
所述有机酸：柠檬酸；酸性缓冲剂：羟基乙酸；缓蚀剂：苯并三氮唑；低泡表面活性剂：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基糖苷；助洗剂：醇醚溶剂、JFC。
本实施例无磷酸性清洗剂的制备方法：
1、加入水、甲酸、有机酸、酸性缓冲剂，混合均匀
2、加入低泡表面活性剂、助洗剂，搅拌均匀
3、加入缓蚀剂，搅拌均匀
本实施例无磷酸性清洗剂理化指标：
外观：淡黄色至棕黄色透明液体
密度：1.088g/cm3
pH：0.76
滴定数(10ml溶液)：29ml
沸点：100℃
泡沫性(3％水溶液，振荡检测法)：起泡高度＝80ml，10秒内完全消除
铝材光亮性(5％水溶液)：常温浸泡30分钟，对4系铝和压铸铝均有明显的光亮效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
