2011年5月26日,2011中國國際產(chǎn)業(yè)博覽會于北京-國家會議中心盛大開幕,本屆博覽會由中國洗滌用品工業(yè)協(xié)會、中國國際貿(mào)易促進委員會輕工行業(yè)分會、中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會植保與清洗機械分會鼎力主辦,并由中國輕工業(yè)聯(lián)合會、中國商業(yè)聯(lián)合會、中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會給予了指導(dǎo)支持。
展會期間,“2011中國工業(yè)清潔發(fā)展論壇”隆重召開,巴斯夫毛澗樺博士擔(dān)任執(zhí)行主席。上海白貓專用化學(xué)品有限公司總經(jīng)理顧建棟、亞峰陽光(北京)生物可科技有限公司總裁左婭、(上海)清潔系統(tǒng)有限公司工業(yè)產(chǎn)品部經(jīng)理丁園生、中國鐵道科學(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所副研究員張?zhí)旒t、巴斯夫亞太區(qū)技術(shù)服務(wù)經(jīng)理KatiSchmidt博士、科萊恩化工(中國)有限公司亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)喬艾文博士參加了本次論壇,并分別作了精彩演講。
期間,巴斯夫亞太區(qū)技術(shù)服務(wù)經(jīng)理Kati Schmidt(施愷莉)博士以“MSA在酸性洗滌劑中的應(yīng)用:可持續(xù)發(fā)展能力和高效作用的有機結(jié)合”為題進行了詳細分析講解,她表示:“一款可持續(xù)清潔的環(huán)保型產(chǎn)品,是甲基磺酸,我們今天有五個議題,首先向大家介紹一下它的基本產(chǎn)品性能,其次是整個產(chǎn)品生產(chǎn)工藝,給大家一個大概的了解,然后會向大家介紹一下產(chǎn)品的性能和簡單的應(yīng)用實例。
巴斯夫亞太區(qū)技術(shù)服務(wù)經(jīng)理Kati Schmidt(施愷莉)博士
甲基磺酸是有機磺酸類酸洗劑,他有非常強的酸性,同時因為傳統(tǒng)上一些傳統(tǒng)的普遍被大家接受的酸在整個工業(yè)清潔領(lǐng)域已經(jīng)使用了很長一段時間,有100年以上的歷史。相對來說,這個產(chǎn)品使用時間就比較短,只是在近20年開始向大家做推廣。
這里我們向大家展示一下MSA的一些基本特性,大家可以看到。這款產(chǎn)品是比較高效的酸性清洗劑,同時又是低附著類產(chǎn)品,不會對材料表面造成非常嚴重的腐蝕,同時它是無磷環(huán)保型產(chǎn)品,本身會進行生物降解。比起傳統(tǒng)的揮發(fā)性酸來說,他是低揮發(fā)性、低毒的產(chǎn)品。
這里我們從三方面做了一下總結(jié),為什么說MSA是一個可持續(xù)性的酸性清潔劑。首先,我們從它的生產(chǎn)來說,它是用了更少的能源和化學(xué)物質(zhì)來做的生產(chǎn)。同時它本身是低附著性的酸,這樣可以延長整個生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。它本身在清洗過程形成的一些鹽類又是溶解在水體中,對水生生物整個生態(tài)環(huán)境是低毒的,是可以降解的酸性。因為它是低揮發(fā)性的酸,這樣對于操作工人來說,對于人體安全又會帶來一定的優(yōu)勢。
從這張網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的圖上,我們列舉了各種金屬類物質(zhì)成鹽之后的溶解性,我們對比了甲基磺酸、硫酸、鹽酸和磷酸,我們可以看到相對于傳統(tǒng)意義上的三種酸來說,工業(yè)清洗劑和各種金屬離子形成鹽后,它在水中的溶解性是比較高的,這樣他形成鹽之后,在整個水溶液中又是比較中性的水體環(huán)境,這樣他在廢水處理中對環(huán)境不會造成污染。因為本身清洗過程形成的鹽可以溶解在水中,同樣他也可以提高清潔效率,因為在產(chǎn)品表面不會形成一些不可溶的物質(zhì)另外再去清潔。
這張是蒸汽壓的圖表,我們選取了乙酸、醋酸、MSA、鹽酸、硫酸做了一下對比,相比于鹽酸這樣一些易揮發(fā)性酸來說,MSA蒸汽壓隨著溫度上升是處于比較低的揮發(fā),這樣不會對整個操作環(huán)境和人體造成危害。
這里向大家簡單介紹一下MSA的生產(chǎn)工藝,包括巴斯夫的生產(chǎn)方式和我們其他生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)方式,對于最后的產(chǎn)品來說,生產(chǎn)工藝流程是怎么樣做的化學(xué)反應(yīng)和它的條件都會影響最終產(chǎn)品和附帶產(chǎn)物,還有收益率。
這里我們可以看到上面向大家列舉的反應(yīng)式是傳統(tǒng)意義上生產(chǎn)工甲基磺酸的化學(xué)工藝,我們用的是氯化反應(yīng),這樣會帶來一個副產(chǎn)物就是鹽酸,同時會對設(shè)備有一定附著度。巴斯夫就是在這點上做了一下整個工藝的改良,我們是用了空氣氧化概念做的,最終產(chǎn)物只是單純的甲基磺酸,這樣他的收益率也會很高,同時對于整個設(shè)備來說附著度也會降低。
這張圖向大家展示我們在德國一套生產(chǎn)工藝的裝置圖,我們在2012年的時候,MSA生產(chǎn)產(chǎn)能會得到一個提升,會從1.5萬噸到3萬噸產(chǎn)能的提升,同時我們整個原料都是通過管路直接運送到罐槽中進行連鎖化學(xué)反應(yīng),我們稱之為一體化反應(yīng)。我們MSA最開始是在金屬表面處理中做推廣,現(xiàn)在我們也逐漸將他帶到工業(yè)清潔中介紹給大家。
這里對比了一下兩種生產(chǎn)工藝附著度的對比,第一條是巴斯夫的空氣氧化工藝,不會附帶一些鹽酸類物質(zhì)副產(chǎn)物,所以整個附著度低于一毫克每公斤,用氯化的話,鹽酸副產(chǎn)物會在一百到一千毫克每公斤。
這里我們向大家介紹的是MSA對于一些板材類、鋼板類腐蝕度,我們選取三種型號不同鋼材,用不同生產(chǎn)工藝的MSA,浸泡在MSA溶液里面,浸泡一天之后測試鋼板上點蝕的深度。第一行我們看到幾款板材是用巴斯夫MSA做的浸泡處理,大家看到一天浸泡過程板材腐蝕度還是接近于零。用氯化物生產(chǎn)的MSA,大家可以看到上面有桔紅色和深色點,這個表示上面有很多小孔是被鹽酸腐蝕出來的。我們可以從這四張圖上看到顯微鏡下對于金屬表面的透視圖,右邊這一側(cè)是氯化反應(yīng)下生產(chǎn)的MSA,大家可以看到在顯微鏡下很清晰看到剛才表面被點蝕的斑點,用空氣氧化的巴斯夫的MSA,可以看到金屬表面還是比較平滑的狀態(tài),這樣MSA用在金屬清洗里面就有優(yōu)勢,不會對瓣鰓造成腐蝕。
這張圖就是用另外一個浸泡實驗向大家展示對不同的處理結(jié)果,我們選取是鍍硌銅板,將他浸泡在酸性溶液中一周時間,取出看他的效果,大家看到是分為兩部分,下面一部分就是浸泡在酸性溶液中的,上面那部分就是沒有浸泡在溶液中,完全是靠蒸發(fā)出來的酸性氣體對鋼板的侵蝕情況?梢钥吹禁}酸浸泡一周以后,已經(jīng)將鍍硌層腐蝕掉,里面銅已經(jīng)顯現(xiàn)出來。相反磷酸和MSA基本沒有損害,但是可以看到磷酸這塊顏色有些變化。
這里是另外一個對于玉石清潔應(yīng)用測試,我們用了4%的表面活性劑配了8%的酸液,對比了MSA和磷酸清潔效果。我們可以從邊上幾組圖片中看到MSA既使是在浸泡了兩周之后,他對于不管是有鍍層還是沒有鍍層,都不會造成損傷。
這里我們向大家簡單介紹幾款MSA應(yīng)用實例。
這張圖我們是做了一個碳酸鈣去除實驗,我們選的實驗方法是歐洲一個協(xié)會推薦的,我們做了一下改良。我們選取一些大理石板材,浸泡在酸性溶液中一段時間,取出漂洗之后烘干沉重,看它失重多少,來評價它的清潔力度。這張圖可以看到我們對比各種不同的酸,有強酸的,像MSA、黃酸、硫酸,也對比一些比較弱的酸,像乙酸、檸檬酸,最上面就是MSA對于碳酸鈣垢去除是最好的。大家可以看到對比,即使MSA是比較低濃度的情況下,他去碳酸鈣的效能還是很高的,對比于其他一些酸來說。
第二個應(yīng)用實驗是講一個鐵銹的去除,我們會將含有鐵銹的東西浸潤在不同酸性中,我們會對酸液進行滴定,看他里面被溶解鐵含量多少,看他去鐵銹的性能。這里我們可以看到MSA單獨使用或者是和各種酸復(fù)配使用的話,如果單獨使用20%的MSA,對于鐵銹去除并不是十分理想,我們將他和磷酸做一個復(fù)配,看到它的性能優(yōu)了協(xié)同提升。大家從這個表格上可以明顯看到在1:1復(fù)配情況下對于鐵銹去除性能是最佳狀態(tài)。最后我們可以看到它和檸檬酸和乙酸做復(fù)配的情況并不十分理想。單獨使用MSA可能在某些情況下并不十分理想,我們比較推薦大家和其他酸做一個復(fù)配,這樣也會在性能上有很大幅度提升。
第三個應(yīng)用就是向大家簡單介紹一下MSA在家具清潔中的使用情況。我們通過和MGDA做一個復(fù)配,看一下它對于污垢的去除。我們在家具清潔中需要去除一些灰塵、銹漬和油污,我們希望通過浸泡和噴灑就達到去污效果,同時我們希望在室溫情況下就達到非常好的清潔力表現(xiàn)。這里面有一個比較概念化的例子,很簡單的一個配方展現(xiàn)給大家,通過MSA和×××,還有表面活性劑的復(fù)配。這里面我們做了一個比較簡單的浸泡實驗,就是選取了充滿很多銹漬的鐵鏈,將他浸泡在MSA溶液中,室溫中浸泡90分鐘,大家可以看到明顯梯度變化過程。這里面MSA配合MGDA使用,可以更有效去除鐵鏈表面附著的銹漬,同時在里面添加一定防霧劑,可以防止酸液對于金屬腐蝕。
這里我們向大家介紹酒瓶清洗中應(yīng)用實例,是這樣一個模型配方,主要用10%MSA,復(fù)配10%磷酸,再加上表面活性劑和一些防銹劑的配方實例,將切成片板材浸泡在清潔劑里面,看他去除上面銹漬的速度。這里我們可以看到這組圖片,第一張就是在處理前大家看到板材上這些污垢,如果單獨使用磷酸或者單獨使用MSA,其實不能有效去除板材附著的物質(zhì)。我們將剛才那個模型配方用原液浸泡,沒有稀釋情況下,可以看到清潔是非常干凈的。然后我們進行稀釋,1:2和1:4對清洗液稀釋使用,同樣達到非常好的效果,所以MSA和磷酸復(fù)配使用,在清潔方面有協(xié)同提升的作用。
最后我們向大家簡單小結(jié)一下之前介紹它在工業(yè)清潔怎么應(yīng)用,做了一些簡單模型配方試用結(jié)果給大家,也希望可以讓大家對它有一定的了解,MSA主要還是不含磷、不含氯的安全可生物降解的有機酸,同時在生產(chǎn)過程中是用空氣氧化,所以有低腐蝕作用,它的揮發(fā)性很低,所以對于人體很安全,而且清洗過后留下的鹽類也是可以溶解在水中的。我們今天向大家介紹這款產(chǎn)品,希望大家有什么問題可以提問,歡迎大家到巴斯夫展臺來參觀,來做更進一步的了解。謝謝大家!”
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