Техническое водорастворимое очищающее средство, обеспечивающее эффективное удаление твердых и жидких углеводородных отложений и углеводородных нагаров в холодной воде

Авторы патента:

Вальцифер Виктор Александрович (RU)

Вальцифер Игорь Викторович (RU)

Кондрашова Наталья Борисовна (RU)

Аверкина Анастасия Сергеевна (RU)

Сивцева Анастасия Викторовна (RU)

C11D3/37 - полимеры

C11D3/32 - амиды; замещенные амиды

C11D3/30 - амины; замещенные амины

C11D3/20 - содержащие кислород

C11D3/10 - карбонаты

C11D17/00 - Моющие средства, отличающиеся формой или физическими свойствами (формование мыла C11D 13/14)

C11D1/66 - неионные соединения

Владельцы патента RU 2793032:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ПЕРМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к жидким техническим очищающим средствам, предназначенным для удаления углеводородных отложений и нагаров с щелочестойких поверхностей, и характеризуется тем, что содержит смесь оксиэтилированных спиртов и функциональных добавок в следующих процентных массовых соотношениях компонентов: Синтанор АЕ-7 - 7,0; карбонат натрия - 6,0; полиакриламид с катионной активностью, молекулярной массой около 6,0 млн - 0,5; моноэтаноламин - 3,8; диэтаноламин - 8,6; фенилкарбинол - 9,2; вода дистиллированная - 64,9. Техническим результатом изобретения является предоставление водорастворимого очищающего средства, обеспечивающего эффективное удаление низко- и высокотемпературных загрязнений, нефтяных, жировых и масляных загрязнений, консервационных смазок, СОЖ, нагаров, копоти в воде с температурой менее 30°С и показателем активности ионов водорода менее 10,5 ед. с предотвращением коррозии на очищаемой поверхности. 2 табл.

Техническое водорастворимое очищающее средство, обеспечивающее эффективное удаление твердых и жидких углеводородных отложений и углеводородных нагаров в холодной воде

Изобретение предназначено для удаления сложных видов масляных эксплуатационных загрязнений на промышленных предприятиях топливно- энергетического комплекса. Изобретение подходит для очистки поверхностей деталей, установок и трубопроводов. Средство предназначено для удаления нефтяных загрязнений (светлые, темные углеводороды), жировых, масляных загрязнений, консервационных смазок, СОЖ, нагаров, копоти с металлических и других щелочестойких поверхностей различными методами очистки в холодном моющем растворе. Промывочный раствор может быть подвергнут стадии сепарации для удаления смывшихся углеводородных соединения и повторного использования очищающего средства.

В настоящее время известен и разработан целый ряд моющих средств для очистки промышленного оборудования и поверхностей. Разработанные средства проявляют как универсальное, так и специфическое узконаправленное действие на загрязнения различного типа. Для повышения эффективности разработанных средств процедуру отмывки/промывки проводят в теплых и горячих моющих растворах, т.е. при температурах выше 50 °С. Кроме того, для удаления сложных видов высокотемпературных масляных отложений (масляных нагаров) используют щелочную среду, с показателем активности водорода выше 9,5 ед. Высокая температура и щелочные компоненты входящие в состав моющих средств могут стать причиной возникновения коррозионных явлений на металлических поверхностей, что в свою очередь будет являться технологическим барьером применения моющего средства на предприятиях.

Актуальность применения новых очищающих средств на площадках предприятий топливно-энергетического комплекса обусловлена потребностью удаления углеводородных загрязнений при температурах моющих растворов ниже 30 °С без возникновения коррозионных явлений.

Традиционными компонентами моющих средств являются неионогенные и анионные поверхностно-активные вещества, соли натрия (карбонаты, гидрокарбонаты, фосфаты, полифосфаты, силикаты), алкилцеллозольвы, алифатические спирты с длиной углеродной цепи от 1 до 5 с прямой и разветвленной цепью, ароматические спирты с длиной углеродной цепи от 6 до 9 с прямой и разветвленной цепью бокового радикала,

Недостатком рассматриваемого моющего средства является введение хлор- и кислородсодержащего соединения (гипохлорита натрия), что может привести к коррозионным явлениям на обрабатываемой поверхности. После процесса промывки не происходит сепарация промывочного раствора, что не позволяет использовать моющее средство повторно.

Главными прототипами изобретения являются моющие составы, включающие органические растворители, такие как бутилцеллозольв, бутилкарбитол, фенилсодержащие простые эфиры гликолей (RU 2560169 C2 «Чистящий состав для твердых поверхностей», RU 2445353 C1 «Жидкая очищающая композиция»), которые обеспечивают удаление низкотемпературных жидких масляных загрязнений без образования повторного налета. Преимуществом данных перечисленных моющих композиций заключается в нейтральном значении pH среды моющего раствора. Недостатком данных средств является температурная область активности моющего раствора: 40 - 60°С, что не позволяет проводить процесс очистки в холодной воде.

Главным недостатком моющих средств указанных выше является низкая эффективность упоминаемых моющих средств в отношении высокотемпературных углеводородных загрязнений (нагары) при отмывке в воде с температурой менее 30 °С.

Основной задачей данного изобретения является создание водорастворимого очищающего средства, обеспечивающего эффективное удаление низко- и высокотемпературных загрязнений типа нефтяных загрязнений (светлые, темные углеводороды), жировых, масляных загрязнений, консервационных смазок, СОЖ, нагаров, копоти в воде с температурой менее 30°С и показателем активности ионов водорода среды менее 10,5 ед. с предотвращением коррозии на очищаемой поверхности детали, оборудования и трубопровода.

Решение поставленной задачи было обнаружено в результате экспериментальной деятельности авторами изобретения. Авторами было обнаружено, что органические амины - моноэтаноламин и диэтаноламин, органический спирт - фенилкарбинол - используемый в качестве косметической и пищевой добавки (Е1519), и катионноактивный полиакриламид могут формировать эффект синергизма, только при определенных массовых соотношениях. Обнаруженный эффект синергизма, проявляющийся в способности разрушения высокотемпературных углеводородных нагаров при температуре отмывочного раствора менее 30 °С, объясняется улучшением гидролизных и эмульгирующих функций активных компонентов. В ходе экспериментов было обнаружено, что совместно применение органического спирта, высокомолекулярного соединения и органических аминов (при определенных массовых соотношениях) приводит к повышению поверхностного натяжения раствора моющего средства не менее чем на 5 % по сравнению с раствором чистого неионогенного ПАВ (смесь оксиэтилированных спиртов) в аналогичных концентрациях. Повышение значения поверхностной энергии для моющего раствора способствует протеканию гидролитического процесса, вызванного действием карбоната натрия, и способствует удалению высокотемпературных углеводородных нагаров на металлических поверхностях. Дополнительное хелатирующее и эмульгирующее действие высокомолекулярного соединения способствует экранированию очищаемой поверхности.

Для испытаний были подготовлены образцы Очищающего средства следующего состава (масс. %) синтанор АЕ-7 - 7,0, карбонат натрия - 6,0, полиакриламид с катионной активностью молекулярной массой около 6,0 млн. - 0,5, вода дистиллированная - остальное, активная добавка. Активная добавка имела следующие составы.

Состав 1. Активная добавка

Фенилкарбинол - 8,1

Моноэтаноламин - 3,8

Диэтаноламин - 8,6

Состав 2. Активная добавка

Фенилкарбинол - 9,2

Моноэтаноламин - 3,8

Диэтаноламин - 8,6

Состав 3. Активная добавка

Фенилкарбинол - 8,1

Моноэтаноламин - 4,3

Диэтаноламин - 9,2

Состав 4. Активная добавка

Фенилкарбинол - 9,2

Моноэтаноламин - 4,3

Диэтаноламин - 9,2

Моющая способность (%) определяется весовым методом путем подсчета количества удаленного загрязнения испытуемым Средством с поверхности пластины из алюминия маркой АД-1.

Для испытаний используются пластины из алюминия маркой АД-1 с низко- и высокотемпературными загрязнениями. Получение низкотемпературного углеводородного загрязнения заключается в нанесении на поверхность пластины из алюминия маркой АД-1 смеси из 5 г кварцевого песка, 5 г муки, 10 г масла минерального автомобильного, 1 г расплавленного асфальтосмолопарафинового отложения. Пластина из алюминия марки АД-1 высушивается при комнатной температуре в течение 2 часов. Полученный образец загрязненной металлической пластины помещается в муфельную печь при температуре 300 °С на 3 часа. После охлаждения образец алюминиевой пластины очищается путем ее погружения в очищающие растворы. Результаты испытаний моющей способности и характеристика очищающих растворов представлены в таблице 1. В таблице 1 следующие компоненты состава в указанных концентрациях (масс. %): синтанор АЕ-7 - 7,0, карбонат натрия - 6,0, полиакриламид с катионной активностью молекулярной массой около 6,0 млн. - 0,5 - обозначены основные компоненты. Их суммарная концентрация составляет - 13,5 масс. %.

Таблица 1 Результаты определения поверхностного натяжения и эффективности удаления высокотемпературных загрязнений для моющих растворов Очищающего средства
Составы Очищающего средства (масс. %)	σ, мН/м	Средняя моющая способность при удалении нагаров(%) при температуре моющего раствора
		10°С	20°С	75°С
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 86,5	31,4± 0,01	64,8	67,6	84,2
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 66,0 Фенилкарбинол - 8,1 Моноэтаноламин - 3,8 Диэтаноламин - 8,6	31,6 ± 0,01	71,3	72,2	88,9
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 64,9 Фенилкарбинол - 9,2 Моноэтаноламин - 3,8 Диэтаноламин - 8,6	33,3 ± 0,03	91,2	93,1	97,6
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 64,9 Фенилкарбинол - 8,1 Моноэтаноламин - 4,3 Диэтаноламин - 9,2	31,3 ± 0,01	83,2	85,6	93,6
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 63,8 Фенилкарбинол - 9,2 Моноэтаноламин - 4,3 Диэтаноламин - 9,2	32,6 ± 0,03	74,4	81,9	90,2

Наилучшими моющими свойствами обладает Очищающее средство следующего состава (масс. %): Основные компоненты - 13,5, Вода дист. - 64,9, Фенилкарбинол - 9,2, Моноэтаноламин - 3,8, Диэтаноламин - 8,6. В составе данного Средства содержание органического спирта соответствует верхнему пределу исследуемого диапазона, а содержание органических аминов - нижнему пределу. Преимущества данного Средства объясняется наибольшим повышением величины поверхностного натяжения, формированием баланса между содержанием ПАВ и растворителя.

В остальных моющих растворах было отмечен ряд недостатков, связанных с соотношением компонентов в составе Средства. Так в Средстве, включающее минимальные пределы компонентов активной добавки (Основные компоненты - 13,5, вода дист. - 66,0, фенилкарбинол - 8,1 %, моноэтаноламин - 3,8 %, диэтаноламин - 8,6 %), не протекают активные диффузионные и эмульгирующие процессы, приводящие к разрушению плотных масляных отложений. В Средствах, где моноэтаноламин и диэтаноламин содержаться в предельных концентрациях, возникает чрезмерное пенообразование, препятствующие удалению растворенных масляных загрязнений. Авторами было установлено, что чрезмерное эмульгирующее действие аминов подавляет диффузионные действие органического спирта, что подтверждено значениями средней моющей способности при удалении нагаров для Средств с составами (масс. %): «основные компоненты - 13,5, вода дист. - 64,9, фенилкарбинол - 8,1, моноэтаноламин - 4,3, диэтаноламин - 9,2» и «основные компоненты - 13,5, вода дист. - 63,8, фенилкарбинол - 9,2, моноэтаноламин - 4,3, диэтаноламин - 9,2»

Сравнение моющей эффективности

Очищающего средства (основные компоненты - 13,5, вода дист. - 64,9, фенилкарбинол - 9,2, моноэтаноламин - 3,8, диэтаноламин - 8,6) с аналогичными моющими средствами (табл. 2) показывает преимущество изобретения при удалении масляных загрязнений в особенности при удалении высокотемпературных углеводородных отложений при низких температурах. Основные компоненты представлены следующими веществами и в следующих концентрациях (масс. %): синтанор АЕ-7 - 7,0, карбонат натрия - 6,0, полиакриламид с катионной активностью молекулярной массой около 6,0 млн. - 0,5

Таблица 2 Сравнение эффективности Очищающего средства и аналогичных моющих композиций
Моющие растворы	Средняя моющая способность при низкотемпературных масляных загрязнений (%) при температуре моющего раствора	Средняя моющая способность при удалении нагаров (%) при температуре моющего раствора
	10°С	50°С	10°С	50°С
Основные компоненты - 13,5 Вода дист. - 64,9 Фенилкарбинол - 9,2 Моноэтаноламин - 3,8 Диэтаноламин - 8,6	98,3	99,7	83,2	90,9
RU 2357811 C1	79,4	91,7	57,4	81,7
RU 2132367 C1	82,4	96,2	64,3	84,9
RU 2445353 C1	44,3	78,5	22,3	49,8

Очищающее средство для удаления с щелочестойких поверхностей углеводородных отложений и нагаров в воде при температуре менее 30 °С, включающее смесь оксиэтилированных спиртов и функциональных добавок в следующих массовых соотношениях компонентов (%):

Синтанор АЕ-7	7,0
карбонат натрия	6,0
полиакриламид с катионной активностью, молекулярной массой около 6,0 млн	0,5
моноэтаноламин	3,8
диэтаноламин	8,6
фенилкарбинол	9,2
вода дистиллированная	64,9

Изобретение относится к бытовой химии, а именно к моющим композициям, предназначенным для бесконтактной мойки автотранспорта. Описано биоразлагаемое моющее средство, включающее композицию поверхностно-активных веществ (ПАВ) из смеси анионных, неионогенных и амфотерных ПАВ и вспомогательных компонентов, в качестве анионного ПАВ содержит лаурет сульфат натрия (SLES-70) и альфаолефинсульфонат натрия (AOS), в качестве неионогенных ПАВ содержит алкилполигликозид С8-10 и неонол АФ 9-12, в качестве амфотерного ПАВ – кокоиминодипропионат натрия, в качестве регулятора щелочности используются гидроксид натрия, в качестве комплексообразователя – динатриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты, в качестве растворителя и стабилизатора – бутилгликоль, а также содержит воду, мас.%: лаурет сульфат натрия (SLES-70) – 3-5; альфаолефинсульфонат натрия (AOS) – 6-9; неонол АФ 9-12 – 1-3; кокоиминодипропионат натрия – 4-8; алкилполигликозид С8-10 – 4-7; динатриевая соль этилендиаминотетрауксусной кислоты – 5-7; бутилгликоль – 1-3; NaOH – 2-4; вода – остальное до 100.

Композиция моющего средства // 2785480

Изобретение относится к области моющих средств, а именно к составам на основе анионных и неионогенных ПАВ, и предназначено для бесконтактной мойки транспортных средств. Описана композиция моющего средства, содержащая гидроксид щелочного метала, оксиэтилендифосфоновую кислоту, тетранатриевую соль этилентриаминтетрауксусной кислоты, альфа олефин сульфонат натрия, кокоамидопропиламиноксид, алкилполигликозид, ксилолсульфонат натрия.

Многослойное растворимое твердое изделие и способ его изготовления // 2784526

Настоящее изобретение относится к растворимым твердым изделиям, содержащим множество слоев гибких растворимых пористых листов, и способу их изготовления. Описано многослойное растворимое твердое изделие, которое содержит два или более гибких растворимых пористых листов, каждый из таких двух или более листов характеризуется процентным содержанием открытых ячеек от около 80% до около 100% и общим средним размером пор от около 100 мкм до около 2000 мкм и содержит водорастворимый полимер, и по меньшей мере два смежных листа в таком растворимом твердом изделии характеризуются показателем адгезии (AdS) не менее 1, а контактирующие поверхности указанных по меньшей мере двух смежных листов по существу не содержат адгезивов.

Способ изготовления гибких пористых растворимых твердых листовых изделий с улучшенными поровыми структурами // 2783265

Изобретение относится к способу получения гибкого пористого растворимого твердого листового изделия. Способ включает следующие стадии: a) получение влажной предварительной смеси, содержащей водорастворимый полимер, который представляет собой поливиниловый спирт, и поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионных ПАВ, неионных ПАВ, катионных ПАВ, цвиттерионных ПАВ, амфотерных ПАВ, полимерных ПАВ или их комбинаций, и имеющей вязкость от 1000 до 25000 сП при измерении при 40 °C и 1 с-1; b) аэрация указанной влажной предварительной смеси с образованием аэрированной влажной предварительной смеси с плотностью от 0,05 до 0,5 г/мл; c) формирование из указанной аэрированной влажной предварительной смеси листа с противоположными первой и второй сторонами и (d) сушка указанного сформированного листа в течение времени сушки от 1 до 60 мин при температуре от 70 до 200 °C вдоль направления нагрева, которое образует температурный градиент, уменьшающийся от первой стороны ко второй стороне указанного сформированного листа.

Композиция // 2779761

Группа изобретений относится к моющему средству. Композиция моющего средства для одежды содержит модифицированную гидроксиалкилцеллюлозу и по меньшей мере одно вещество, выбранное из анионного и неионного поверхностно-активного вещества, причем модифицированная гидроксиалкилцеллюлоза представляет собой компонент, в котором катионная группа и гидрофобная группа, представленная формулой (1): , связаны с группой, образованной замещением атома водорода в гидроксильной группе гидроксиалкилцеллюлозы, где Z - одинарная связь или углеводородная группа, имеющая атом кислорода; R1 - углеводородная группа, имеющая 6-24 атомов углерода и * - положение связывания с группой, образованной замещением атома водорода в гидроксильной группе гидроксиалкилцеллюлозы, где катионная группа включает четвертичный аммониевый катион, средневзвешенная молекулярная масса гидроксиалкилцеллюлозы составляет 1000-3000000, массовое отношение общего содержания анионного и неионного поверхностно-активного вещества к содержанию модифицированной гидроксиалкилцеллюлозы составляет 0,1-2000.

Многослойное растворимое твердое изделие для ухода за бельем и для ухода за волосами с заданным аспектным отношением // 2779441

Настоящее изобретение относится к улучшенному растворимому твердому изделию для ухода за бельем и для ухода за волосами с заданным аспектным отношением. Описано растворимое твердое изделие для ухода за бельем и для ухода за волосами, содержащее от 6 до 50 гибких растворимых пористых листов, причем каждый из указанных листов содержит водорастворимый полимер, представляющий собой поливиниловый спирт, и поверхностно-активное вещество, представляющее собой линейный алкилбензосульфонат, и характеризуется процентным содержанием открытых ячеек от 80% до 100% и общим средним размером пор от 100 мкм до 2000 мкм, и при этом указанное растворимое твердое изделие характеризуется максимальным размером D и минимальным размером z; и при этом отношение D/z находится в диапазоне от 1 до 10, и при этом каждый из указанных листов представляет собой твердый лист, содержащий верхнюю область, прилегающую к верхней поверхности, нижнюю область, прилегающую к нижней поверхности, и среднюю область, расположенную между ними, и относительное стандартное отклонение между средним размером пор в верхней, средней и нижней областях составляет не более 20 %.

Водорастворимые пленки с низким коэффициентом трения // 2776483

Изобретение относится к водорастворимым пленкам на основе поливинилового спирта и имеющим к ним отношение пакетам. Описана водорастворимая пленка с низким статическим коэффициентом трения для получения упаковки, содержащая смесь (i) водорастворимого поливинилового спирта, (II) пластификатора, выбранного из группы, состоящей из глицерина, пропиленгликоля, сорбитола, триметилолпропана, полиэтиленгликолей, полимеров глицерина и пропиленоксида, 2-метил-1,3-пропандиола, ксилитола и сочетаний вышеуказанных, и (iii) гидроксипропил-модифицированного крахмала, имеющего содержание амилозы в пределах от 65% до 95%, причем поливиниловый спирт содержится в количестве от 20% масс.

Моющая композиция для текстильных изделий // 2776376

Настоящее изобретение относится к моющей композиции для текстильных изделий, содержащей следующий компонент (A), следующий компонент (B) и следующий компонент (С): компонент (A): внутренний олефинсульфонат, содержащий 16 или более и 24 или менее атомов углерода, где отношение массы внутреннего олефинсульфоната (IO-1S), содержащего 16 или более и 24 или менее атомов углерода, содержащего сульфонатную группу в положении 2 или дальше и положении 4 или ближе, к массе внутреннего олефинсульфоната (IO-2S), содержащего 16 или более и 24 или менее атомов углерода, содержащего сульфонатную группу в положении 5 или дальше, которое имеет вид (IO-2S)/(IO-1S), равно 0,30 или более и 3 или менее; компонент (B): один или более грязеотталкивающих агентов и компонент (С): неионогенное поверхностно-активное вещество, обладающее показателем HLB, равным 7 или более и 20 или менее и описывающееся следующей общей формулой (C): R1(CO)mO-(A1O)n-R2, в которой R1 означает алифатическую углеводородную группу, содержащую 9 или более и 16 или менее атомов углерода; R2 означает атом водорода или метильную группу; CO означает карбонильную группу; m является числом, равным 0 или 1; группа A1O представляет собой одну или большее количество групп, выбранных из группы, включающей этиленоксигруппу и пропиленоксигруппу; и n означает среднее количество добавленных молей и является числом, равным 3 или более и 50 или менее, где отношение масс.

Детергентная композиция для предотвращения удаления красителя и переноса красителя, обладающая повышенной способностью к удалению пятен, въевшихся в ткань // 2768825

Настоящее изобретение относится к детергентной композиции для предотвращения удаления красителя и переноса красителя, причем указанная детергентная композиция обладает повышенной способностью к удалению пятен, въевшихся в ткань. Раскрыта детергентная композиция, содержащая в пересчете на 100 масс.

Детергентные композиции, содержащие ультранизкомолекулярные полисахариды // 2766566

Изобретение относится к детергентным композициям, которые включают полисахарид, выбранный из компонента карбоксиметилцеллюлозы, анионного производного целлюлозы или их смесей, и систему поверхностно-активных веществ, причем полисахарид имеет молекулярную массу не более чем от приблизительно от 1000 Да до 80000 Да.

Субстехиометрические алкоксилированные простые полиэфиры // 2765641

Настоящее изобретение относится к группе изобретений: полимер и способ получения полимера. Способ получения полимера включает стадии а) и b): а) конденсация по меньшей мере одного компонента a1), который представляет собой по меньшей мере одно соединение, выбранное из N-(гидроксиалкил)аминов формулы (I.a) ,где А независимо выбран из C1-С6-алкилена, R1, R1*, R2, R2*, R3 и R3* означают водород, чтобы получить простой полиэфир, имеющий остаточные гидроксильные группы; b) реакции части остаточных гидроксигрупп простого полиэфира, полученного на стадии а), с по меньшей мере одним алкиленоксидом, где соотношение алкиленоксида и суммы количеств остаточных гидроксильных групп составляет от > 0:1 до < 1:1 [моль/моль].