PL184004B1 - Kompozycja do czyszczenia na zimno - Google Patents

Abstract

1. Kompozycja do czyszczenia na zimno, w srodowisku niewodnym, skladajaca sie z co najmniej jednej mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów, oraz z co najmniej jednego zwiazku ketonowego, znamienna tym, ze zawiera 70% do 99% wagowych mie- szaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów, przy czym mieszanine alkanów stanowi frakcja ropy naftowej o ilosci wegli 8 do 1 2 , a mieszanine cykloalkanów stanowi miesza- nina mono- lub policyklicznych weglowodorów nasyconych, ewentualnie podstawionych jedna lub kilkoma resztami alkilowymi o wzorze ogólnym CnH 2(n + 1 -a )(I), w którym n ozna- cza liczbe calkowita od 5 do 12 i a jest równe 1 albo 2, oraz 30% do 1% wagowych zwiaz- ku ketonowego, wybranego z grupy skladajacej sie z etyloamyloketonu, etylobutyloketonu, ketonu di-n-propylowego, ketonu di-izobutylowego, cykloheksanonu, 2 -metylocyklo- heksanonu, 3-metylocyklo-heksanonu i 4-metylocykloheksanonu, przy czym mieszanina alkanów lub mieszanina cykloalkanów maja temperature zaplonu wyzsza lub równa 40°C, a nizsza niz 55°C oraz kompozycja ma temperature zaplonu wyzsza lub równa 40°C, a nizsza niz 55°C, przy pomiarze temperatury zaplonu wedlug normy ASTM D56-70. PL PL PL PL PL

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy kompozycji do czyszczenia na zimno powierzchni stałych w środowisku niewodnym, na bazie mieszaniny alkanów lub cykloalkanów oraz co najmniej jednego związku organicznego, zawierającego co najmniej jedną grupę ketonową.

Kompozycja ta jest szczególnie przydatna do odtłuszczania powierzchni stałych, takich jak elementy metalowe, cement, wyroby ceramiczne, szkło oraz materiały syntetyczne, które zostały zanieczyszczone olejami lub tłuszczami podczas obróbki i/lub ich przejściowego zabezpieczenia.

Kompozycja ta może być również stosowana do oczyszczania z topnika złącz obwodów drukowanych. Ta operacja oczyszczania polega na usuwaniu topnika do lutowania.

Dotychczas do tych różnych operacji stosuje się rozpuszczalniki węglowodorowe, a przede wszystkim rozpuszczalniki chlorowane, takie jak w szczególności 1,1,1-trichloroetan,

184 004 znany w tej dziedzinie pod nazwą T 111, jak również chloro-fluoroalkany, takie jak 1,1,2trichloro-1,2,2-trifluoroetan, znany w tej dziedzinie pod nazwą F 113.

Jednakże uważa się, że te chlorowane i fluorochlorowane pochodne są odpowiedzialne za zmniejszenie stratosferycznej warstwy ozonowej, która zabezpiecza przed niektórymi rodzajami promieniowania.

Zgodnie z Protokołem Montrealskim, który powstał w wyniku ostatnich, międzynarodowych dyskusji dotyczących środowiska, te chlorowane i fluorochlorowane pochodne powinny wkrótce być zastąpione substytutami, wpływającymi w niewielkim stopniu lub pozbawionymi destrukcyjnego wpływu na ozon stratosferyczny.

Brytyjskie zgłoszenie patentowe GB 2175004 proponuje kompozycję czyszczącą do usuwania tłuszczów z powierzchni metalowych lub powierzchni z tworzyw sztucznych, zawierającą 85 do 97 części wagowych węglowodorów niearomatycznych, składających się ze związków alifatycznych i/lub cykloalifatycznych oraz 3 do 15 części wagowych związków aromatycznych, zawierających co najmniej jedną grupę alkilową, mającą 8 do 18 atomów węgla.

Jednakże kompozycja ta ma tę wadę, że zawiera liczące się ilości związków aromatycznych.

Z powodu i zwłaszcza mniej lub bardziej drażniącego charakteru takich związków, ich stosowanie do odtłuszczania na zimno staje się coraz bardziej ograniczone, a nawet zakazane.

Obecnie znaleziono kompozycję do czyszczenia na zimno powierzchni stałych w środowisku niewodnym, składającą się z co najmniej jednej mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów oraz co najmniej jednego związku ketonowego, która charakteryzuje się tym, że zawiera 70% do 99% wagowych mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów, przy czym mieszaninę alkanów stanowi frakcja ropy naftowej o ilości węgli 8 do 12, a mieszaninę cykloalkanów stanowi mieszanina mono- lub policyklicznych węglowodorów nasyconych, ewentualnie podstawionych jedną lub kilkoma resztami alkilowymi o wzorze ogólnym C_nH2(n+1-a)(I), w którym n oznacza liczbę całkowitą od 5 do 12 i a jest równe 1 albo 2, oraz 30% do 1% wagowych związku ketonowego, wybranego z grupy składającej się z etyloamyloketonu, etylobutyloketonu, ketonu di-n-propylowego, ketonu di-izobutylowego, cykloheksanonu, 2-metylocykloheksanonu, 3-metylocykloheksanonu. 4-metylocykloheksanonu, przy czym mieszanina alkanów lub mieszanina cykloalkanów mają temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C oraz kompozycja ma temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C, przy pomiarze temperatury zapłonu według normy ASTM D56-70.

Korzystne jako mieszaniny alkanów, przydatne według niniejszego wynalazku, są frakcje ropy naftowej mające 9 do 11 atomów węgla.

Spośród tych frakcji ropy naftowej, niniejszy wynalazek dotyczy zwłaszcza tych, które mają temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a korzystnie niższą niż 55°C i które destylują w zakresie temperatur 150°C do 195°C, a korzystnie w temperaturach 155°C do 185°C.

Spośród tych frakcji ropy naftowej, korzystnie stosuje się te, które prawie nie zawierają związków aromatycznych.

Jako przykłady takich frakcji ropy naftowej, można wymienić rozpuszczalniki izoparafinowe, sprzedawane przez firmę Total pod nazwą Isane IP 155 (temperatura zapłonu 41 °C) oraz Isane IP 165 (temperatura zapłonu 48°C), frakcję ropy naftowej Isopar G, rozprowadzaną przez firmę Exxon Chemical (temperatura zapłonu 42°C).

Nie wychodzi się poza ramy niniejszego wynalazku, jeśli stosuje się parafinę lub izoparafinę prawie czystą, w przypadku kiedy jej temperatura zapłonu, zmierzona według normy ASTM D 56-70, jest wyższa lub równa 40°C, a niższa niż 55°C.

Tytułem przykładu takiej parafiny można wymienić, parafinę n-C^ rozprowadzaną przez firmę Cepsa.

W niniejszym zgłoszeniu, termin mieszanina cykloalkanów oznacza mieszaninę węglowodorów nasyconych mono- lub policyklicznych, ewentualnie podstawionych jedną lub

184 004 kilkoma resztami alkilowymi o wzorze ogólnym CnH2(n+i-a) (I), w którym n oznacza liczbę całkowitą od 5 do 26 i a oznacza liczbę pierścieni.

Korzystnie, według niniejszego wynalazku, stosuje się mieszaninę cykloalkanów o wzorze (I), w którym n oznacza liczbę od 5 do 12, korzystnie 7 do 10, a=1 lub 2, korzystnie a=1 (związki monocykliczne).

Tytułem przykładów takich mieszanin cykloalkanów, stosowanych według niniejszego wynalazku, można wymienić mieszaniny alkilocykloalkanów otrzymywanych przez katalityczne uwodornienie frakcji ropy naftowej składających się ze związków aromatycznych, takich zwłaszcza jak alkilobenzeny i diwinylo-benzeny oraz cykliczne olefiny.

Wytworzone w ten sposób mieszaniny alkilocykloalkanów zasadniczo składają się z węglowodorów cyklicznych nasyconych, które mogą mieć jedną lub kilka reszt alkilowych mających 1 do 4 atomów węgla.

Tytułem przykładów takich mieszanin można wymienić dietylocykloheksany (mieszanina izomerów 1,2; 1,3 oraz 1,4, cis i trans), mieszaniny składające się z dwóch lub większej ilości związków jak poniżej: metyloetylocykloheksany, metylo-propylocykloheksany, etylopropylocykloheksany, dipropylocykloheksany, metylobutylocykloheksany, etylobutylocykloheksany.

Spośród tych wszystkich mieszanin korzystnie stosuje się te, które mają temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C i które destylują w zakresie temperatur 150°C do 185°C.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, można również stosować jako mieszaninę cykloalkanów frakcje ropy naftowej znane jako frakcje naftenowe, które mają temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C i które destylują w zakresie temperatur 150°C do 190°C.

Te frakcje naftenowe są zasadniczo utworzone ze związków o wzorze (I), w którym a=1, a n jest generalnie zawarte pomiędzy 5 a 12. Tytułem przykładów takich związków można wymienić dietylocyklopentany, mono-, di- oraz trietylocyłdoheksany, etylodimetylocykloheksany, cyklooktan.

Jako przykłady takich frakcji naftenowych można wymienić rozpuszczalniki naftenowe sprzedawane przez firmę Exxon Chemical pod nazwą Nappar 10.

Kompozycja według niniejszego wynalazku korzystnie składa się z mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów w ilości 70% do 99% wagowych, korzystnie 85% do 95% i związku ketonowego w ilości 30% do 1% wagowych, korzystnie 15% do 5%.

Kompozycja według niniejszego wynalazku jest przydatna do odtłuszczania na zimno w środowisku niewodnym powierzchni stałych, takich jak elementy metalowe, cement, szkło oraz materiały syntetyczne, które zostały zanieczyszczone olejami lub tłuszczami podczas operacji obróbki i/lub czasowego zabezpieczenia.

Bardziej szczegółowo, kompozycja może być przydatna w tak zwanych zastosowaniach nie-zamkniętych, takich jak czyszczenie za pomocą szczotki lub tkaniny lub przez natryskiwanie.

Kompozycję można stabilizować.

Jako stabilizatory można stosować pochodne nitrowe, takie jak nitrometan, nitroetan, nitropropan oraz nitrotoluen; etery lub acetale, takie jak dimetoksymetan, 12^-i^it^I^^olan i dimetoksyetan; aminy, takie jak trietyloamina, dipropyloamina, dimetyloamina; pochodne fosforowe, takie jak fosforyn triizodecylowy i fosforyn triizooktylowy.

Kompozycja może również zawierać, jeden lub kilka środków maskujących zapach.

Jako przykłady takich produktów można wymienić wanilinę i jej pochodne, olejek sosnowy, limonen i jego pochodne.

Związki te stosuje się w bardzo niewielkich ilościach, na ogół rzędu 0,01 do 0,1 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji.

Kompozycja według niniejszego wynalazku ma tę zaletę, że może być z łatwością, usuwana po operacji odtłuszczania.

Poniższe przykłady stanowią ilustrację wynalazku.

184 004

W przykładach tych, temperatury zapłonu zostały oznaczone zgodnie z normą ASTM D56-70.

Zastosowano następujące związki:

° frakcję ropy naftowej (C9-C11) Isopar G (oznaczaną dalej jako ISO G). Ta frakcja ropy naftowej ma zakres temperatur destylacji 158°C do 176°C oraz temperaturę zapłonu 42°C.

• nafteny Nappar 10 (oznaczane dalej jako NAP10). Ta frakcja cykloalkanów ma zakres temperatur destylacji 166°C do 188°C oraz temperaturę zapłonu 45°C.

◦ dietylocykloheksany (mieszanina izomerów oznaczana dalej jako DECH) o temperaturze zapłonu 46°C.

◦ etyloamyloketon (oznaczany dalej jako EAK) o temperaturze zapłonu 48°C.

Przykład 1

Krata ze stali nierdzewnej o wymiarach 40x30 mm została pokryta olejem pełnym lub rozpuszczalnym w wodzie olejem, dostarczonym przez Castrol, Shell, Mobil lub Elf, po czym zważona a następnie odtłuszczona w temperaturze otoczenia (około 20°C), poprzez ręczne mieszanie w pojemniku zawierającym kompozycję składającą się z 90% wagowych frakcji ropy naftowej ISO G oraz 10% wagowych EAK.

Według normy ASTM D56-70, kompozycja ma temperaturę zapłonu 42°C.

Po 30 sekundach na kracie nie było żadnych śladów oleju.

Następnie kratę usunięto z pojemnika i umieszczono w odległości 50 cm od dysz nadmuchujących powietrze o temperaturze 25°C.

Krata została osuszona w ciągu 69 sekund.

Przykłady 2-5

Postępuje się jak w Przykładzie 1 z zastosowaniem różnych kompozycji.

Stosowane składniki oraz ich ilości są przedstawione w poniższej tabeli.

W tabeli tej, udział procentowy składników różnych kompozycji jest wyrażony wagowo.

Tabela

Składniki kompozycji	Przykłady
2	3	4	5
ISO G	95%
NAP 10		90%	95%
DECH				90%
EAK	5%	10%	5%	10%
Temperatura zapłonu kompozycji (°C)	42	44	45	47
Szybkość suszenia (sekundy)	75	85	87	83

Kompozycje z Przykładów 2-5 mają prawie identyczną wydajność czyszczenia. W ciągu 30 sekund krata jest całkowicie pozbawiona oleju.

184 004

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kompozycja do czyszczenia na zimno, w środowisku niewodnym, składająca się z co najmniej jednej mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów, oraz z co najmniej jednego związku ketonowego, znamienna tym, że zawiera 70% do 99% wagowych mieszaniny alkanów lub mieszaniny cykloalkanów, przy czym mieszaninę alkanów stanowi frakcja ropy naftowej o ilości węgli 8 do 12, a mieszaninę cykloalkanów stanowi mieszanina mono- lub policyklicznych węglowodorów nasyconych, ewentualnie podstawionych jedną lub kilkoma resztami alkilowymi o wzorze ogólnym C_nH2(n-1-_a)(I), w którym n oznacza liczbę całkowitą od 5 do 12 i a jest równe 1 albo 2, oraz 30% do 1% wagowych związku ketonowego, wybranego z grupy składającej się z etyloamyloketonu, etylobutyloketonu, ketonu di-n-propylowego, ketonu di-izobutylowego, cykloheksanonu, 2-metylocykloheksanonu, 3-metylocykloheksanonu i 4-metylocykloheksanonu, przy czym mieszanina alkanów lub mieszanina cykloalkanów mają temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C oraz kompozycja ma temperaturę zapłonu wyższą lub równą 40°C, a niższą niż 55°C, przy pomiarze temperatury zapłonu według normy ASTM D56-70.
2. 2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że ma temperaturę zapłonu 40°C do

   50°C.
3. 3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszaninę alkanów stanowi frakcja ropy naftowej o ilości węgli 9 do 11.
4. 4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że frakcja ropy naftowej ma zakres temperatur destylacji 150°C do 195°C.
5. 5. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszaninę cykloalkanów o wzorze (I), stanowi mieszanina alkilocykloalkanów o zakresie temperatur destylacji 150°C do 185°C.
6. 6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszaninę cykloalkanów o wzorze (I) stanowi frakcja naftenowa o zakresie temperatur destylacji 150°C do 190°C.
7. 7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako związek ketonowy zawiera etyloamyloketon.
8. 8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera mieszaninę alkanów lub mieszaninę cykloalkanów w ilości 85% do 95% wagowych, a związek ketonowy w ilości 15% do 5% wagowych.
9. 9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo zawiera środek maskujący zapach.