עיצוב נוסחת חומרי ניקוי תעשייתיים

1. ניקוי תעשייתי

כפי שהשם מרמז, מתייחס לתהליך בתעשייה של הסרת מזהמים (לכלוך) שנוצרו על פני השטח של מצעים עקב השפעות פיזיקליות, כימיות, ביולוגיות ואחרות, על מנת להחזיר את פני השטח למצבם המקורי. ניקוי תעשייתי מושפע בעיקר משלושה היבטים עיקריים: טכנולוגיית ניקוי, ציוד ניקוי וחומרי ניקוי. טכנולוגיות ניקוי כוללות בעיקר: (1) ניקוי כימי, הכולל כבישה נפוצה, שטיפה אלקלית, ניקוי ממסים וכו'. סוג זה של ניקוי דורש בדרך כלל שימוש בציוד ניקוי בשילוב עם חומרי ניקוי. בניקוי תעשייתי קונבנציונלי, סוג זה של ניקוי בעל עלות נמוכה, מהיר ונוח, והוא תופס מעמד דומיננטי מזה זמן רב; (2) ניקוי פיזי, כולל ניקוי בלחץ מים גבוה, ניקוי הפרעות אוויר, ניקוי אולטרסאונד, ניקוי פולסים חשמליים, ניקוי בהתזת ירייה, ניקוי בהתזת חול, ניקוי בקרח יבש, ניקוי גירוד מכני וכו'. סוג זה של ניקוי משתמש בעיקר בציוד ניקוי, בשילוב עם מים נקיים, חלקיקים מוצקים וכו' לניקוי. יש לו יעילות ניקוי גבוהה, אך בדרך כלל הציוד יקר ועלות השימוש אינה נמוכה; (3) ניקוי ביולוגי משתמש באפקט הקטליטי המיוצר על ידי מיקרואורגניזמים לניקוי, והוא משמש לעתים קרובות בניקוי טקסטיל וצנרת. עם זאת, בשל דרישותיו הספציפיות לפעילות הקטליטית של אנזימים ביולוגיים, תחום היישום שלו צר יחסית. ישנן שיטות סיווג רבות לחומרי ניקוי תעשייתיים, והנפוצות שבהן הן חומרי ניקוי על בסיס מים, חומרי ניקוי על בסיס מים למחצה וחומרי ניקוי על בסיס ממס. עם העלייה במודעות הסביבתית, חומרי ניקוי על בסיס ממס מוחלפים בהדרגה, וחומרי ניקוי על בסיס מים יתפסו מקום רב יותר. ניתן לחלק חומרי ניקוי על בסיס מים לחומרי ניקוי אלקליים, חומרי ניקוי חומציים וחומרי ניקוי ניטרליים בהתאם לערכי pH שונים. חומרי ניקוי מתפתחים לכיוון הגנה ירוקה על הסביבה, יעילות גבוהה, חיסכון באנרגיה וחסכון, מה שמציב עבורם את הדרישות הבאות: חומרי ניקוי על בסיס מים מחליפים את הניקוי המסורתי על בסיס ממס; חומרי ניקוי אינם מכילים זרחן, בעלי ריכוז נמוך של חנקן עד ללא חנקן, ואינם מכילים מתכות כבדות וחומרים מזיקים לסביבה; חומרי ניקוי צריכים להתפתח גם לכיוון ריכוז (הפחתת עלויות הובלה), פונקציונליזציה והתמחות; תנאי השימוש בחומרי ניקוי נוחים יותר, רצוי בטמפרטורת החדר; עלות הייצור של חומרי ניקוי נמוכה כדי להפחית את עלות השימוש עבור הלקוחות.

2. עקרונות עיצוב הפורמולציה לחומרי ניקוי על בסיס מים

לפני תכנון נוסחת חומר ניקוי, אנו בדרך כלל מסווגים מזהמים. ניתן לסווג מזהמים נפוצים לפי שיטות ניקוי.

(1) מזהמים שיכולים להתמוסס בתמיסות חומצה, בסיס או אנזים: מזהמים אלה קלים להסרה. עבור מזהמים כאלה, נוכל לבחור חומצות, בסיסים או... ספציפיים
אנזימים, להכין אותם לתמיסות ולהסיר את המזהמים ישירות.

(2) מזהמים מסיסים במים: מזהמים כאלה, כגון מלחים מסיסים, סוכרים ועמילנים, ניתנים להמסה ולהסרה מפני השטח של המצע באמצעות שיטות כמו השרייה במים, טיפול באולטרסאונד וריסוס.

(3) מזהמים הניתנים לפיזור במים: מזהמים כמו מלט, גבס, סיד ואבק ניתנים להרטבה, לפיזור ולהשעיה במים לצורך הסרה בעזרת הכוח המכני של ציוד ניקוי, חומרי פיזור מסיסים במים, חומרי חדירה וכו'.

(4) לכלוך בלתי מסיס במים: מזהמים כגון שמנים ושעוות צריכים לעבור אמולסיה, סבון ופיזורם בתנאים ספציפיים בעזרת כוחות חיצוניים, תוספים וחומרים מתחלבים כדי לגרום להם להתנתק מפני השטח של המצע, ליצור פיזור ולהסיר אותם מפני השטח של המצע. עם זאת, רוב הלכלוך אינו קיים בצורה אחת אלא מעורבב יחד ונצמד לפני השטח או עמוק בתוך המצע. לעיתים, תחת השפעות חיצוניות, הוא עלול לתסוס, להתפרק או להפוך לעובש, וליצור מזהמים מורכבים יותר. אך בין אם מדובר במזהמים ריאקטיביים הנוצרים באמצעות קשר כימי או במזהמים דביקים הנוצרים באמצעות קשר פיזי, ניקוי יסודי שלהם חייב לעבור ארבעה שלבים עיקריים: המסה, הרטבה, אמולסיה ופיזור, וקלאציה.