Teollisuuden tuotantoprosessien aikana tuotantojärjestelmien laitteisiin ja putkistoihin kertyy erilaisia epäpuhtauksia, kuten koksausta, öljyjäämiä, hilsettä, sedimenttejä ja syövyttäviä kerrostumia. Nämä kerrostumat johtavat usein laitteiden ja putkistojen vikaantumiseen, tuotantojärjestelmien tehokkuuden heikkenemiseen, energiankulutuksen kasvuun ja vakavissa tapauksissa jopa turvallisuuspoikkeamiin.
Viime vuosina uusien synteettisten teollisuudenalojen nopean kehityksen myötä on jatkuvasti syntynyt uusia teollisuuslikaantumisia, joiden molekyylirakenteet ovat monimutkaistuneet. Lisäksi teollisuuslikaantumisen ja eri puhdistuskohteiden väliset tarttumismekanismit ja -muodot riippuvat usein likaantumisen tyypistä sekä puhdistettavien esineiden rakenteellisesta koostumuksesta ja pinnan fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Ympäristönsuojeluvaatimusten vuoksi kemiallisten aineiden biohajoavuudelle ja myrkyttömyydelle on kasvava kysyntä, mikä asettaa jatkuvasti uusia haasteita kemiallisille puhdistusteknologioille.
Kemiallinen puhdistus on kattava teknologia, johon kuuluu likaantumisen muodostumisen ja ominaisuuksien tutkimus, puhdistusaineiden ja lisäaineiden valinta ja formulointi, korroosionestoaineiden valinta, puhdistusprosessitekniikat, puhdistuslaitteiden kehittäminen ja käyttö, puhdistuksen aikaisten teknologioiden seuranta ja jäteveden käsittely, muiden muassa. Näistä puhdistusaineiden valinta on kriittinen tekijä, joka määrittää puhdistustoimintojen onnistumisen, sillä se vaikuttaa suoraan puhdistustehokkuuteen, kalkinpoistonopeuteen, korroosionopeuteen ja laitteiden taloudellisiin hyötyihin.
Puhdistusaineet koostuvat pääasiassa kolmesta pääkomponentista: ensisijaisesta puhdistusaineesta, korroosionestoaineista ja pinta-aktiivisista aineista. Molekyylirakenteensa ansiosta, joka sisältää sekä hydrofiilisiä että hydrofobisia ryhmiä, pinta-aktiivisilla aineilla on rooli adsorptiossa, tunkeutumisessa, emulgointissa, liukenemisessa ja pesussa kemiallisen puhdistuksen aikana. Niitä ei käytetä ainoastaan apuaineina, vaan niitä pidetään myös laajalti avainkomponentteina, erityisesti prosesseissa, kuten happopuhdistuksessa, emäksisessä puhdistuksessa, korroosionestossa, rasvanpoistossa ja steriloinnissa, joissa ne osoittavat yhä enemmän merkittävää vaikutustaan.
Ensisijainen puhdistusaine, korroosionestoaineet ja pinta-aktiiviset aineet ovat kemiallisten puhdistusliuosten kolme pääkomponenttia. Pinta-aktiivisten aineiden ainutlaatuinen kemiallinen rakenne varmistaa, että nestemäiseen liuokseen liuotettuina ne vähentävät merkittävästi liuoksen pintajännitystä ja parantavat siten sen kostutuskykyä. Erityisesti silloin, kun pinta-aktiivisten aineiden pitoisuus liuoksessa saavuttaa kriittisen misellipitoisuuden (CMC), liuoksen pintajännityksessä, osmoottisessa paineessa, viskositeetissa ja optisissa ominaisuuksissa tapahtuu merkittäviä muutoksia.
Pinta-aktiivisten aineiden kostutus-, tunkeutumis-, dispergointi-, emulgointi- ja liuotusvaikutukset kemiallisissa puhdistusprosesseissa saavuttavat kaksinkertaisen tuloksen puolella vaivalla. Yhteenvetona voidaan todeta, että kemiallisessa puhdistuksessa pinta-aktiivisilla aineilla on ensisijaisesti kaksi toimintoa: ensinnäkin ne lisäävät huonosti liukenevien orgaanisten epäpuhtauksien näennäistä pitoisuutta misellien liuottavan vaikutuksen kautta, joka tunnetaan liuotusvaikutuksena; toiseksi amfifiilisten ryhmiensä ansiosta pinta-aktiiviset aineet adsorboituvat tai kerääntyvät öljy- ja vesifaasien rajapintaan vähentäen rajapintajännitystä.
Pinta-aktiivisia aineita valittaessa on kiinnitettävä erityistä huomiota puhdistusaineen, korroosionestoaineiden ja pinta-aktiivisten aineiden ominaisuuksiin sekä niiden vuorovaikutusten yhteensopivuuteen.
Julkaisun aika: 28. elokuuta 2025