أفكار تصميمية لتركيبات مواد التنظيف المائية

1. أفكار لتصميم تركيبات مواد التنظيف المائية

1.1 اختيار الأنظمة

يمكن تقسيم أنظمة مواد التنظيف الشائعة القائمة على الماء إلى ثلاثة أنواع: متعادلة، وحمضية، وقلوية.

تُستخدم مواد التنظيف المحايدة بشكل أساسي في الأماكن غير المقاومة للأحماض والقلويات. وتعتمد عملية التنظيف بشكل رئيسي على مزج مواد التنظيف المساعدة والمواد الفعالة سطحياً لإزالة الأوساخ من أسطح المواد بشكل متكامل.

يُستخدم التنظيف الحمضي عمومًا لإزالة الصدأ وطبقات الأكسيد من المعادن. ولا تتوفر العديد من المواد المساعدة في الظروف الحمضية. يعتمد التنظيف الحمضي بشكل أساسي على تفاعل الحمض مع الصدأ أو طبقات الأكسيد على سطح المعدن لإزالة الأوساخ. وفي الوقت نفسه، تُستخدم مواد مساعدة ومواد فعالة سطحية لاستحلاب الأوساخ المنظفة وتوزيعها لتحقيق الغرض من التنظيف. تشمل الأحماض الشائعة الاستخدام حمض النيتريك، وحمض الهيدروكلوريك، وحمض الكبريتيك، وحمض الفوسفوريك، وحمض الستريك، وحمض الأكساليك، وحمض الأسيتيك، وحمض الميثان سلفونيك، وحمض دوديسيل بنزين سلفونيك، وحمض البوريك، وغيرها. أما التنظيف القلوي فهو الأكثر استخدامًا في التنظيف الصناعي. ولأن القلويات نفسها قادرة على تصبين الزيوت النباتية لتكوين مواد مصبنة محبة للماء، فهي مناسبة جدًا لتنظيف بقع الزيت. تشمل القلويات الشائعة الاستخدام هيدروكسيد الصوديوم، وهيدروكسيد البوتاسيوم، وكربونات الصوديوم، ومحلول الأمونيا، والألكانولامينات، وغيرها.

1.2 اختيار المساعدين

في مجال التنظيف الصناعي، نشير إلى المواد المضافة التي تساعد في تحسين تأثيرات التنظيف باسم المواد المساعدة للتنظيف، والتي تشمل المشتتات المخلبية، ومثبطات التآكل، ومضادات الرغوة، ومبيدات الفطريات المطهرة، ومستحضرات الإنزيمات، ومثبتات الرقم الهيدروجيني، وما إلى ذلك. وتنقسم المواد المساعدة شائعة الاستخدام إلى الفئات التالية:

المشتتات المخلبية: الفوسفات (بيروفوسفات الصوديوم، ثلاثي فوسفات الصوديوم، ميتافوسفات الصوديوم، فوسفات الصوديوم، إلخ)، الفوسفات العضوية (ATMP، HEDP، EDTMP، إلخ)، الألكانولامينات (ثلاثي إيثانولامين، ثنائي إيثانولامين، أحادي إيثانولامين، إيزوبروبانولامين، إلخ)، الكربوكسيلات الأمينية (NTA، EDTA، إلخ)، الكربوكسيلات الهيدروكسيلية (السترات، الطرطرات، الغلوكونات، إلخ)، حمض البولي أكريليك ومشتقاته (كوبوليمر الماليك-أكريليك)، إلخ؛

مثبطات التآكل: نوع طبقة الأكسيد (الكرومات، النتريت، الموليبدات، التنجستات، البورات، إلخ)، نوع طبقة الترسيب (الفوسفات، الكربونات، الهيدروكسيدات، إلخ)، نوع طبقة الامتزاز (السيليكات، الأمينات العضوية، الأحماض الكربوكسيلية العضوية، سلفونات البترول، الثيوريا، اليوروتروبين، الإيميدازولات، الثيازولات، البنزوتريازولات، إلخ)؛

مزيلات الرغوة: السيليكون العضوي، السيليكون العضوي المعدل بالبولي إيثر، مزيلات الرغوة الخالية من السيليكون، إلخ.

1.3 اختيار المواد الفعالة بالسطح

تؤدي المواد الفعالة بالسطح دورًا بالغ الأهمية في التنظيف الصناعي. فهي تُقلل التوتر السطحي للنظام، وتُحسّن نفاذية المنتج، وتُمكّن عامل التنظيف من اختراق الأوساخ بسرعة. كما أنها تُساعد على تشتيت بقع الزيت التي تم تنظيفها واستحلابها.

تنقسم المواد الخافضة للتوتر السطحي شائعة الاستخدام إلى الفئات التالية:

غير أيونية: إيثوكسيلات ألكيل فينول (سلسلة NP/OP/TX)، إيثوكسيلات الكحول الدهني (سلسلة AEO)، إيثوكسيلات الكحول المتماثل (سلسلة XL/XP/TO)، إيثوكسيلات الكحول الثانوي (سلسلة SAEO)، سلسلة بولي أوكسي إيثيلين بولي أوكسي بروبيلين إيثر (سلسلة PE/RPE)، ألكيل بولي أوكسي إيثيلين بولي أوكسي بروبيلين، سلسلة بولي أوكسي إيثيلين إيثر المغطى، إسترات بولي أوكسي إيثيلين الأحماض الدهنية (EL)، إيثرات بولي أوكسي إيثيلين الأمينات الدهنية (AC)، إيثوكسيلات ثنائي هيدروكسي الأسيتيلين، سلسلة جليكوسيدات الألكيل، إلخ.

الأنيونية: السلفونات (سلفونات ألكيل بنزين LAS، سلفونات ألفا أوليفين AOS، سلفونات ألكيل SAS، سلفونات سكسينات OT، سلفونات إستر الأحماض الدهنية MES، إلخ)، إسترات الكبريتات (K12، AES، إلخ)، إسترات الفوسفات (فوسفاتات الألكيل، فوسفاتات إيثر بولي أوكسي إيثيلين الكحول الدهني، فوسفاتات إيثر بولي أوكسي إيثيلين ألكيل فينول، إلخ)، الكربوكسيلات (أملاح الأحماض الدهنية، إلخ)؛

كاتيونية: أملاح الأمونيوم الرباعية (1631، 1231، إلخ)؛
الأيونات المذبذبة: البيتينات (BS، CAB، إلخ)، الأحماض الأمينية؛ أكاسيد الأمونيوم (OB، إلخ)، الإيميدازولينات.