תעשיית טיפולי פני השטח

  יש לטפל היטב את פני השטח של מוצרים מצופים לפני הציפוי. הסרת שומנים וחריטה הם תהליכים הכרחיים, ויש לנקות היטב משטחי מתכת מסוימים לפני הטיפול. APG נמצא בשימוש נרחב בתחום זה.

יישום של APG בניקוי והסרת שומנים לפני ואחרי ציפוי מתכת וציפוי אלקטרוליטי. לחומרים פעילי שטח חד-רכיביים יש שאריות ברורות לאחר הניקוי, שאינן עומדות בדרישות הסרת השומנים לפני הציפוי (שיעור ניקוי כתמי שמן מלאכותי ≥98%). לכן, כדי לשפר את ביצועי חומרי ניקוי המתכות יש צורך בתערובת עם אלקיל פוליגלוקוזיד. האפקט הניקוי של תערובת עם APG 0814 ופוליאוקסיאתילן אתר איזומרי C13 גדול יותר מזה של תערובת עם AEO-9 ופוליאוקסיאתילן אתר איזומרי C13. חוקרים ביצעו סדרת ניסויים של מסך וניסויים אורתוגונליים. שילבו APG0814 עם AEO-9, אתר פוליאוקסיאתילן C13 איזומרי, K12, והוסיפו בסיסים אנאורגניים, בונים וכו'. להשיג אבקה ידידותית לסביבה להסרת שומנים ללא זרחן, אשר ניתן להשתמש בה לטיפול בניקוי משטחי מתכת. הביצועים המקיפים שלה דומים ל-BH-11 (בעל כוח מסיר שומנים זרחן) בשוק. חוקרים בחרו מספר חומרים פעילי שטח מתכלים ביותר, כגון APG, AES, AEO-9 וספונין תה (TS), וערבבו אותם כדי לפתח חומר ניקוי ידידותי לסביבה על בסיס מים המשמש בתהליך המקדים של ציפוי מתכת. המחקר מראה כי ל-APG C12~14/AEO-9 ול-APG C8~10/AEO-9 יש השפעות סינרגטיות. לאחר ערבוב APGC12~14/AEO-9, ערך ה-CMC שלו יורד ל-0.050 גרם/ליטר, ולאחר ערבוב APG C8~10/AEO-9, ערך ה-CMC שלו יורד ל-0.025 גרם/ליטר. יחס המסה השווה של AE0-9/APG C8~10 הוא הפורמולציה הטובה ביותר. לכל מטר (APG C8~10): מטר (AEO-9)=1:1, הריכוז הוא 3 גרם/ליטר, ונוסף Na.₂CO₃כחומר עזר לניקוי מתכות מורכב, שיעור הניקוי של זיהום שמן מלאכותי יכול להגיע ל-98.6%. החוקרים חקרו גם את יכולת הניקוי של טיפול פני השטח על פלדה 45# וברזל יצוק אפור HT300, עם נקודת עכירות גבוהה וקצב ניקוי של APG0814, Peregal 0-10 וחומרים פעילי שטח לא יוניים של פוליאתילן גליקול אוקטיל פניל אתר וקצב ניקוי גבוה של חומרים פעילי שטח אניוניים AOS.

קצב הניקוי של APG0814 חד-רכיבי קרוב ל-AOS, מעט גבוה יותר מפרגל 0-10; ה-CMC של שני הראשונים נמוך ב-5 גרם/ליטר מהאחרון. התערובת מכילה ארבעה סוגים של חומרים פעילי שטח ותוספת של מעכבי חלודה ותוספים אחרים כדי לקבל חומר ניקוי כתמי שמן על בסיס מים יעיל וידידותי לסביבה בטמפרטורת החדר, עם יעילות ניקוי של יותר מ-90%. באמצעות סדרה של ניסויים אורתוגונליים וניסויים מותנים, החוקרים חקרו את ההשפעה של מספר חומרים פעילי שטח על אפקט הסרת השומנים. הסדר המשמעותי הוא K12>APG>JFC>AE0-9, APG טוב יותר מ-AEO-9, והנוסחה הטובה ביותר היא K12 6%, AEO-9 2.5%, APG 2.5%, JFC 1%, בתוספת תוספים אחרים. קצב הסרת השמן מכתמי שמן על משטחי מתכת הוא מעל 99%, ידידותי לסביבה ומתכלה ביולוגית. החוקרים בוחרים בליגנוסולפונט נתרן בעל יכולת דטרגנטית חזקה ופירוק ביולוגי טוב לערבוב עם APGC8-10 ו-AEO-9, והסינרגיה טובה.

חומר ניקוי מסגסוגת אלומיניום. חוקרים פיתחו חומר ניקוי ניטרלי לסגסוגות אלומיניום-אבץ, המשלב APG עם אתוקסי-פרופילאוקסי, אלכוהול שומני C8~C10, מתילוקסילט שומני (CFMEE) ו-NPE 3%~5% ואלכוהול, תוספים וכו'. יש לו את הפונקציות של אמולסיה, פיזור וחדירה, הסרת שומנים והסרת שעווה כדי להשיג ניקוי ניטרלי, ללא קורוזיה או שינוי צבע של אלומיניום, אבץ וסגסוגת. כמו כן פותח חומר ניקוי מסגסוגת מגנזיום אלומיניום. המחקר מראה כי לאתר אלכוהול איזומרי ו-APG יש אפקט סינרגטי, ויוצרים שכבת ספיחה מונומולקולרית מעורבת ויוצרים מיצלות מעורבות בתוך התמיסה, מה שמשפר את יכולת הקישור של החומר הפעיל שטח וכתם השמן, ובכך משפר את יכולת הניקוי של חומר הניקוי. עם הוספת APG, מתח הפנים של המערכת יורד בהדרגה. כאשר כמות התוספת של אלקיל גליקוזיד עולה על 5%, מתח הפנים של המערכת אינו משתנה הרבה, וכמות התוספת של אלקיל גליקוזיד היא רצוי 5%. הנוסחה האופיינית היא: אתנולמין 10%, איזו-טרידציל אלכוהול פוליאוקסיאתילן אתר 8%, APG08105%, אשלגן פירופוספט 5%, טטרסודיום הידרוקסי אתילדיפוספונט 5%, נתרן מוליבדאט 3%, פרופילן גליקול מתיל אתר 7%, מים 57%,חומר הניקוי הוא בסיסי חלש, בעל אפקט ניקוי טוב, קורוזיביות נמוכה לסגסוגת מגנזיום אלומיניום, קל להתכלות ביולוגית וידידותי לסביבה. כאשר שאר הרכיבים נשארים ללא שינוי, זווית המגע של פני הסגסוגת עולה מ-61° ל-91° לאחר שהאיזוטרידקנול פוליאוקסיאתילן אתר מוחלף ב-APG0810, דבר המצביע על כך שאפקט הניקוי של APG0810 טוב יותר מהקודם.

בנוסף, ל-APG תכונות עיכוב קורוזיה טובות יותר עבור סגסוגות אלומיניום. קבוצת ההידרוקסיל במבנה המולקולרי של APG מגיבה בקלות עם אלומיניום וגורמת לספיחה כימית. חוקרים חקרו את השפעות עיכוב הקורוזיה של מספר חומרים פעילי שטח נפוצים על סגסוגות אלומיניום. בתנאים חומציים של pH=2, אפקט עיכוב הקורוזיה של APG (C12~14) ו-6501 טוב יותר. סדר הפעולה של עיכוב הקורוזיה שלו הוא APG>6501>AEO-9>LAS>AES, וביניהם APG ו-6501 עדיפים.

כמות הקורוזיה של APG על פני סגסוגת האלומיניום היא רק 0.25 מ"ג, אך שלוש תמיסות החומר הפעיל שטח האחרות 6501, AEO-9 ו-LAS הן כ-1~1.3 מ"ג. בתנאים בסיסיים של Ph=9, אפקט עיכוב הקורוזיה של APG ו-6501 טוב יותר. בנוסף, בתנאים בסיסיים, ל-APG יש תכונה של אפקט ריכוז.

בתמיסת NaOH של 0.1 מול/ליטר, השפעת עיכוב הקורוזיה תגדל בהדרגה, יחד עם עליית ריכוז ה-APG עד להגעה לשיא (1.2 גרם/ליטר), לאחר מכן עם עליית הריכוז, השפעת עיכוב הקורוזיה תפחת.

אחרים, כגון ניקוי נייר אלומיניום של פלדת אל-חלד. חוקרים פיתחו חומר ניקוי לתחמוצת פלדת אל-חלד. הוא מורכב מ-30%~50% ציקלודקסטרין, 10%~20% חומצה אורגנית ו-10%~20% חומר פעיל שטח מרוכב. חומרים פעילי שטח מרוכבים המוזכרים הם APG, נתרן אולאט, 6501 (1:1:1), בעל אפקט ניקוי טוב יותר של תחמוצת. יש לו פוטנציאל להחליף את חומר הניקוי של שכבת תחמוצת פלדת אל-חלד, שהיא כיום בעיקר חומצה אנאורגנית.

כמו כן פותח חומר ניקוי לניקוי משטחי נייר הכסף, המורכב מ-APG ו-K12, נתרן אולאט, חומצה הידרוכלורית, ברזל כלורי, אתנול ומים טהורים. מצד אחד, הוספת APG מפחיתה את מתח הפנים של נייר הכסף, מה שעוזר להתפשטות טובה יותר של התמיסה על פני נייר הכסף ולקדם את הסרת שכבת התחמוצת; מצד שני, APG יכול ליצור קצף על פני התמיסה, מה שמפחית מאוד את ערפל החומצה. כדי להפחית את הנזק למפעיל ואת ההשפעה הקורוזית על הציוד, בינתיים, ספיחה כימית בין-מולקולרית יכולה לספוג את הפעילות האורגנית באזורים מסוימים על פני נייר הכסף של מולקולות קטנות כדי ליצור תנאים נוחים יותר לתהליך הדבקה אורגני לאחר מכן.