水性洗浄剤配合の設計アイデア

水性洗浄剤の配合設計アイデア1つ

1.1 システムの選択

一般的な水ベースの洗浄剤システムは、中性、酸性、アルカリ性の 3 つのタイプに分けられます。

中性洗浄剤は主に酸やアルカリに耐性のない場所で使用されます。洗浄工程では、主に洗浄助剤と界面活性剤を配合し、相乗効果で基材表面の汚れを除去します。

酸性洗浄は、一般的に金属の錆除去や酸化スケール除去に使用されます。酸性条件下では使用できる助剤は多くありません。酸性洗浄は主に酸と金属表面の錆または酸化スケールとの反応を利用して汚れを剥離します。同時に、洗浄目的を達成するために、洗浄剤や界面活性剤を使用して洗浄した汚れを乳化・分散させます。一般的に使用される酸には、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸、クエン酸、シュウ酸、酢酸、メタンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ホウ酸などがあります。アルカリ洗浄は工業用洗浄で最も広く使用されています。アルカリ自体が植物油を鹸化して親水性の鹸化物質を形成できるため、油汚れの洗浄に非常に適しています。一般的に使用されるアルカリには、NaOH、KOH、炭酸ナトリウム、アンモニア水、アルカノールアミンなどがあります。

1.2 補助剤の選択

工業洗浄において、洗浄効果を高めるのに役立つ添加剤を洗浄助剤と呼びます。洗浄助剤には、キレート分散剤、腐食防止剤、消泡剤、防腐殺菌剤、酵素製剤、pH安定剤などが含まれます。一般的に使用される助剤は、次のカテゴリに分類されます。

キレート分散剤：リン酸塩（ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、リン酸ナトリウムなど）、有機リン酸塩（ATMP、HEDP、EDTMPなど）、アルカノールアミン（トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、イソプロパノールアミンなど）、アミノカルボン酸塩（NTA、EDTAなど）、ヒドロキシカルボン酸塩（クエン酸塩、酒石酸塩、グルコン酸塩など）、ポリアクリル酸およびその誘導体（マレイン酸-アクリル酸共重合体）など。

腐食抑制剤：酸化膜タイプ（クロム酸塩、亜硝酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、ホウ酸塩など）、沈殿膜タイプ（リン酸塩、炭酸塩、水酸化物など）、吸着膜タイプ（ケイ酸塩、有機アミン、有機カルボン酸、石油スルホン酸塩、チオ尿素、ウロトロピン、イミダゾール、チアゾール、ベンゾトリアゾールなど）。

消泡剤：有機ケイ素系、ポリエーテル変性有機ケイ素系、シリコンフリー消泡剤など。

1.3 界面活性剤の選択

界面活性剤は工業洗浄において非常に重要な役割を果たします。界面活性剤はシステムの表面張力を低下させ、製品の浸透性を高め、洗浄剤が汚れの奥深くまで素早く浸透することを可能にします。また、洗浄後の油汚れを分散・乳化させる効果もあります。

一般的に使用される界面活性剤は、次のカテゴリに分類されます。

非イオン性：アルキルフェノールエトキシレート（NP / OP / TXシリーズ）、脂肪族アルコールエトキシレート（AEOシリーズ）、異性体アルコールエトキシレート（XL / XP / TOシリーズ）、第二級アルコールエトキシレート（SAEOシリーズ）、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルシリーズ（PE / RPEシリーズ）、アルキルポリオキシエチレンポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンエーテルキャップドシリーズ、脂肪酸ポリオキシエチレンエステル（EL）、脂肪族アミンポリオキシエチレンエーテル（AC）、アセチレンジオールエトキシレート、アルキルグリコシドシリーズなど。

アニオン性：スルホン酸塩（アルキルベンゼンスルホン酸塩LAS、α-オレフィンスルホン酸塩AOS、アルキルスルホン酸塩SAS、コハク酸スルホン酸塩OT、脂肪酸エステルスルホン酸塩MESなど）、硫酸エステル（K12、AESなど）、リン酸エステル（アルキルリン酸塩、脂肪族アルコールポリオキシエチレンエーテルリン酸塩、アルキルフェノールポリオキシエチレンエーテルリン酸塩など）、カルボン酸塩（脂肪酸塩など）。

カチオン系：第四級アンモニウム塩（1631、1231など）
両性イオン：ベタイン（BS、CABなど）、アミノ酸、アンモニウム酸化物（OBなど）、イミダゾリン。