Концентрат моюще-дезинфицирующего средства для очистки систем циркуляции смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)
CONCENTRATED DISINFECTANT DETERGENT FOR CLEANING CUTTING FLUID (COOLANT) CIRCULATION SYSTEMS

Изобретение относится к составам моюще-дезинфицирующих средств (МДС) технического назначения и может быть использовано для промывки и дезинфекции систем циркуляции смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).
Смазочно-охлаждающие жидкости являются неотъемлемой частью механической обработки деталей. В процессе эксплуатации эти дорогостоящие технологические жидкости подвергаются поражению микроорганизмами, как анаэробного, так и аэробного происхождения, в том числе и поражению микромицетами, которые ведут к биообрастанию систем циркуляции СОЖ. В результате микробной деструкции смазочно-охлаждающие жидкости теряют комплекс технологических и санитарно-гигиенических свойств. Это значительно сокращает срок службы СОЖ, что наносит огромной экономический ущерб предприятию в связи с затратами на закупку новых концентратов, приготовление новых партий СОЖ и утилизацию отработанной эмульсии. [1]. Затраты на эксплуатацию СОЖ Инкам-1 только на одном из заводов (автомобильном) ПАО «КАМАЗ» составляют 227201384 руб./год. Из них, затраты на покупку СОЖ 62000 руб/т × 3600 т/г=223 200000 руб./год, затраты на приобретение биоцида NOVAMED: 246449 руб/год × 16 т=3943184 руб./год, затраты на воду для приготовления 3% эмульсии: 5 руб.куб.м × 11640 куб.м/год=58200 руб.
Основным источником микробного загрязнения свежеприготовленной СОЖ является наличие адаптированной микрофлоры в маслянистых отложениях систем циркуляции СОЖ [2].
Известен концентрат моюще-дезинфицирующего средства для очистки систем циркуляции смазочно-охлаждающих жидкостей [3], основным компонентом которого является кубовый остаток производства мыльного сложного спирта.
Недостатком [3] является присутствие в рецептуре формалина - экологически небезопасного вещества, а также сложный процесс реакции омыления.
Известно моющее-дезинфицирующее средство для очистки поверхности систем подачи и хранения смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), содержащее неионогенное поверхностно-активное вещество, щелочь и воду [4].
Недостатком [4] является использование восьми неиногенных ПАВ, вызывающих повышенное пенообразование в системах циркуляции СОЖ и проблемы при биологической очистке СОЖ - содержащих сточных вод с высоким содержанием биологически жестких ПАВ.
Известно техническое моюще - дезинфицирующее средство для очистки загрязненных поверхностей [5], предназначенное и для машиностроительных предприятий, применяющих смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС), содержащее синтанол, кальцинированную соду, триполифосфат натрия и силикат натрия, отличающееся тем, что дополнительно содержит бактерицидно - антикоррозионную добавку, представляющую собой нейтрализованный содой каустической хлористый N - метиленфосфониевый карбамид.
Недостатком [5] является несовместимость с эмульсионной СОЖ.
Наиболее близким к заявленному техническому решению, прототипом, является концентрат моюще-дезинфицирующего средства для очистки систем циркуляции СОЖ [6], включающий 1.3.5-три (в гидроксиэтил) гексагидро-S триазин (бактерицид Вазин), полиоксиэтилированный ди-трет-бутилфенол, нитрит натрия, бензойнокислый натрий, триэтаноламин, триполифосфат натрия, вода.
Недостатком прототипа [6] является низкая дезинфицирующая способность состава из-за адаптации микроорганизмов к многолетнему применению бактерицидной присадки и экологически небезопасное производное фенола.
Целью предлагаемого изобретения является разработка состава концентрата моюще-дезинфицирующего средства из доступных компонентов с низкими токсикологическими свойствами в выбранных концентрациях, с улучшенными дезинфицирующим, моющими свойствами и совместимостью с СОЖ в течение 6 часов перед ее сливом.
Цель заявляемого изобретения может быть осуществлена, тем, что в качестве дезинфицирующего средства используется этилендиаминовая соль бис (гидрооксиметил) фосфиновой кислоты, обладающая как, бактерицидными, так и фунгицидными свойствами, а также стимулирующая деятельность представителей активного ила при биологической очистке СОЖ - содержащих сточных вод в зависимости от выбранной концентрации [7]. Нитрит натрия введен в состав в качестве ингибитора коррозии, ТЭА - как стабилизатор и дополнительный ингибитор коррозии, лаурилсульфат натрия - биологически мягкое ПАВ в сочетании с трилоном Б обеспечивают высокий моющий эффект. NaOH введен для повышения резерва щелочности и обеспечения рН на уровне 9,0-10,0 в отработанных СОЖ.
Для изучения моющих, дезинфицирующих и антикоррозионных свойств, простым перемешиванием были приготовлены образцы моюще-дезинфицирующего средства (Таблица 1).
Для дальнейшего исследования из всех образцов моюще-дезинфицирующего средства приготовлены 2%-ные растворы, которые были проверены на коррозию по ГОСТ 6243, моющую способность.
Моющую способность определяли следующим методом: в качестве загрязнителя было использовано отработанное машинное масло, которое наносили на металлические пластины, которые затем опускали в стакан с 2% водным раствором МДС и ставили на 30 минут на встряхиватель TYS-2 с числом качаний до 90 в 1 минуту. Оценку эффективности моющей способности определяли по эталону бальной системы, где 1 балл - полный отмыв, 2 балла - отмыв полный, возможны следы масляной пленки, 3 балла - отмыв неполный, на поверхности тонкая маслянистая пленка, 4 балла - балла на поверхности следы кремообразного налета и масляной пленки, 5 баллов - баллов на поверхности тонкая маслянистая пленка, кремообразный налет, 6 баллов - отсутствие моющей способности.
Коррозионную агрессивность определяли методом отпечаток. Метод основан на свойстве чугуна реагировать с коррозионно-активными СОЖ, образуя окрашенные продукты коррозии. На бумажный фильтр диаметром 50 мм, помещенный в чашку Петри, с помощью шпателя равномерно наносили 2 г чугунных стружек, предварительно визуально осмотренных на отсутствие коррозии. Мерной пипеткой отбирали 2 мл моюще-дезинфицирующего средства и равномерно смачивали стружку на фильтре.
Чашку Петри закрывали крышкой и выдерживали при комнатной температуре в течение 2 часов. При этом чашка не должна подвергаться воздействию сквозняков и солнечных лучей. Затем стружку удаляли, бумажный фильтр просушивают при комнатной температуре.
Степень коррозионной агрессивности СОЖ оценивали согласно Таблице 2.
Полученные результаты представлены в Таблице 3. Дальнейшие исследования проводили с образцом №3, основные показатели которого представлены в Таблице 4.
Показатели коррозионной агрессивности, моющей и дезинфицирующей способности заявляемого моюще-дезинфицирующего средства и прототипа 6 отработанной СОЖ Инкам-1 представлены в Таблице 5. Дезинфицирующую способность определяли по общему количеству микроорганизмов (ОКМ, кл/мл) посевом на среду мясо-пептонный агар для выявления общего количества бактерий и среду Чапека для выявления плесневых грибов.
Заявляемое моюще-дезинфицирующего средство и прототип совместимы с СОЖ. Совместимость определяли по стабильности эмульсии, которую определяли по ГОСТ 6243, раздел 6 а.
Внедрение заявляемого концентрата МДС позволит снизить объем закупок СОЖ (на автомобильном заводе ПАО «КАМАЗ» min на 300 т.), биоцида (на том же заводе) - min на 5 т.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Прохорова Р.В., Калаганов В.А. Опыт применения моющих средств для очистки систем циркуляции СОЖ. / Машиностроитель. 1989, №3. - С. 15-17.
2. Смирнова Н.Н. Микробная деструкция водорастворимых смазочно-охлаждающих жидкостей и методы ее предупреждения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Казань: Лаборатория оперативной полиграфии КГУ, 1993 г., 18 с.
3. Смирнова Н.Н., Прохорова Р.В., Калаганов В.А., Зуев Ю.А., Раимова Л.С.Концентрат моюще-дезинфицирующего средства для очистки систем циркуляции СОЖ. SU №1487445. Не публ. Приоритет изобр. 14.08.1987 г.
4. Румянцева Т.А., Морозова Л.П., Лебедев Е.В., Маскаев А.К., Процишин В.Т., Турчина Т.Н., Галич Н.С., Гарун Я.Е., Бугай Б.И., Гирняк И.С. Моюще-дезинфицирующее средство для очистки промышленного оборудования. SU 1241710. Опубликовано: 30.11.1994 г.
5. Колотое В.Ю., Самошкин А.Л. Техническое моюще-дезинфицирующее средство для очистки загрязненных поверхностей RU 2196814С2 Публикация патента: 20.01.2003
6. Калаганов В.А., Прохорова Р.В., Мамедова М.В., Смирнова Н.Н. Концентрат моюще - дезинфицирующего средства для очистки систем циркуляции смазочно-охлаждающих жидкостей. SU №1720275 А1. Опубликовано: 20.08.1996 г.
7. Смирнова Н.Н., Маврин Г.В., Инюшева А.А., Рощина О.С., Павлова Т.П., Фридланд С.В., Мелконян Р.Г. Влияние малых и сверхмалых концентраций Этафосф, Амидофосф и Анифосф на динамику численности тест-объектов и микроводоросли. Экология промышленного производства. Межотр. науч.-практ. Журнал. Москва: ФГУП «ВИМИ», 2014. - Вып. 2 (86). - С. 39-43.
8. ГОСТ 6243 - 75. Эмульсолы и пасты. Методы испытаний. - Взамен ГОСТ 6243 - 64; введ. 07-08-75. - М.: Межгосударственный стандарт, 1975.
9. ТУ 2381-017-27833685-2001 - Очистка и дезинфекция систем подачи СОЖ к металлообрабатывающим станкам.