一种水基清洗剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于清洗剂，具体涉及一种水基清洗剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在现代化工业生产过程中，金属材料表面通过清洗剂的清洗可以去除附着的油污、金属屑、切削液、磨料、油脂、灰尘、酸、碱、盐等杂质，同时保持金属表面的清洁度，因此金属零部件尤其是铝合金的清洗往往很大程度上影响着整体产品质量的好坏，以及加工工序的顺利进行，随着金属cnc加工行业的成熟普及，对加工后清洗剂的要求也越来越高。

2、cn116855955a公开了一种用于压铸铝合金的弱酸性清洗剂，涉及压铸铝合金清洗剂技术领域，包括以下重量百分比的原料：弱酸25～40％、过氧化氢10～20％、铝盐10～20％、余量为水。该发明提供的用于压铸铝合金的弱酸性清洗剂能够能够有效地去除压铸铝合金材料表面的硅和还原金属成分，如铁、铜、锰、镁、锌和镍，在压铸铝合金材料的化学表面处理过程中，不会产生有毒物质，如对人体有害的氧化氮和氟化氢，另外还能溶解材料表面的残油。

3、cn115896793a公开了一种金属件清洗剂、制备方法和清洗方法，可以有效清洗金属工件的水性气密性胶，同时能够在清洗作业中防止对金属工件造成挂胶与附着等二次污染现象。其中，金属件清洗剂包括：酸度提供剂、分散剂、渗透剂、乳化剂和溶剂；其中，所述酸度提供剂选自苹果酸、柠檬酸、乳酸、羟基乙酸、醋酸、酒石酸中的一种或多种；所述分散剂选自葡萄糖酸钠、聚环氧琥珀酸钠、氨基三甲叉膦酸、亚甲基双萘磺酸钠、聚丙烯酸钠、羟基乙叉二膦酸钠盐、马来酸-丙烯酸共聚物、聚天冬氨酸钠中的一种或多种；所述渗透剂选自异辛醇聚氧乙烯醚、辛癸醇聚氧乙烯醚、正辛醇聚氧乙烯醚、异构醇基葡糖苷中的一种或多种。

4、然而上述清洗剂清洁度并不高，无法实现油污的彻底清洗，尤其对于加工后的一些细小的锥孔、凹槽结构，难以彻底渗透和清洗残留的油污对产品的外观及性能均存在影响，因此，急需提供一种清洗能力更佳、清洁度更高的清洗剂来满足应用的需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水基清洗剂及其制备方法和应用，所述清洗剂配方简单、制备方便、成本低廉、去污能力更强，对金属基材具有优异的清洗效果，特别是可以高效去除铝合金加工后表面残留的切削液，且所述清洗剂在成份上不含对人体或环境造成伤害的挥发性物质，更加环保。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种水基清洗剂，所述水基清洗剂按重量份数计包括离子螯合剂10-30份、ph调节剂0.1-3份、表面活性剂5-25份、增溶剂1-20份和纯水10-70份；

4、所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇的组合。

5、本发明的清洗剂中烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇这三种表面活性剂协同作用，可以更好的降低液体表面张力，分散与乳化油污，在水中形成一层分子薄膜，将油污分散并与水相混合进而提高了清洗剂的清洗能力，同时所述表面活性剂在离子螯合剂、ph调节剂和增溶剂的协同作用下，溶解油脂、润湿渗透、乳化洗涤的效果可进一步得以提升，另外本发明所述清洗剂性质温和，可在保证清洗效果的同时，所述金属基材表面不被腐蚀。

6、本发明的水基清洗剂中所述离子螯合剂的添加量可以为11份、13份、15份、17份、20份、21份、23份、25份、27份或29份等；

7、所述ph调节剂的添加量可以为0.3份、0.5份、0.7份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份、2.2份、2.5份或2.8份等；

8、所述表面活性剂的添加量可以为6份、8份、10份、12份、15份、17份、20份、22份或24份等；

9、所述增溶剂的添加量可以为2份、4份、5份、7份、9份、10份、12份、15份、17份或19份等；

10、所述纯水的添加量可以为15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份或65份等。

11、优选地，所述水基清洗剂按重量份数计包括离子螯合剂15-30份、ph调节剂0.5-2.5份、表面活性剂5-20份、增溶剂1-15份和纯水10-70份。

12、优选地，所述水基清洗剂按重量份数计包括离子螯合剂15-25份、ph调节剂0.5-2份、表面活性剂10-20份、增溶剂5-15份和纯水10-70份。

13、优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇的质量比为(2-3):(4-5):(1-2)。

14、本发明中，所述烷基酚聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇在上述配比范围内，可以使清洗剂的表面张力更低，进而使清洗剂的清洗效果更佳。

15、其中“2-3”可以为2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9等；

16、“4-5”可以为4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8或4.9等；

17、“1-2”可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或1.9等。

18、优选地，所述离子螯合剂包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、葡萄糖酸钠、edta-2na、edta-4na、乙二胺四乙酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

19、优选地，所述离子螯合剂为葡萄糖酸钠和柠檬酸钠的组合。

20、本发明中所述离子螯合剂选用葡萄糖酸钠和柠檬酸钠的组合，两者搭配使用，可以更好的防止在清洗过程中形成水垢，提高清洗剂的分散和溶解性，更好地清洗金属基材表面。

21、优选地，所述葡萄糖酸钠和柠檬酸钠的质量比为1:(1-3)，例如可以为1:1.1、1:1.3、1:1.5、1:1.7、1:2、1:2.2、1:2.4、1:2.5、1:2.7或1:2.9等。

22、优选地，所述增溶剂包括丙二醇甲醚、二丙二醇、三丙二醇、n-甲基吡咯烷酮、硬脂酸甘油硬脂酯、乙二醇、异丙醇、三丙二醇甲醚、三丙二醇丁醚中的任意一种或至少两种的组合。

23、优选地，所述增溶剂为丙二醇甲醚和三丙二醇甲醚的组合。

24、作为本发明的优选技术方案，所述丙二醇甲醚和三丙二醇甲醚协同配合，可提高表面活性与其他组分的互溶性，使清洗剂体系更稳定，进而使清洗效果更佳。

25、优选地，所述丙二醇甲醚和三丙二醇甲醚的质量比为1:(3-5)，例如可以为1:3.1、1:3.3、1:3.5、1:3.7、1:3.9、1:4、1:4.2、1:4.5、1:4.7或1:4.9等。

26、优选地，所述ph调节剂包括氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、草酸、乙酸、柠檬酸、草酸钾、乙酸钠、酒石酸、酒石酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

27、本发明中，所述ph调节剂不仅可以调节清洗剂的ph，而且还可以在提高清洗力的同时起到缓蚀作用。

28、优选地，所述水基清洗剂的ph为8-10，例如可以为8.2、8.5、8.8、9、9.2、9.5或9.8等。

29、优选地，所述水基清洗剂中还包括有清洗助剂。

30、优选地，所述清洗助剂包括钼酸钠、钨酸钠、硝酸钠或亚硝酸钠中的任意一种或至少两种的组合。

31、上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

32、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的水基清洗剂的制备方法，所述制备方法包括：

33、(1)将离子螯合剂和ph调节剂放入纯水中混合搅拌；

34、(2)继续加入表面活性剂和增溶剂，混合均匀后得到所述水基清洗剂。

35、优选地，步骤(2)还包括加入清洗助剂。

36、第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的水基清洗剂在铝材产品清洗中的应用。

37、第四方面，本发明提供了一种如第一方面所述的水基清洗剂的使用方法，所述方法包括：

38、(1)预清洗：用纯水清洗铝材产品表面；

39、(2)药水洗：将预清洗后的铝材使用如第一方面所述的水基清洗剂清洗；

40、(3)热水洗：将纯水加热，然后对步骤(2)处理后的铝材进行清洗；

41、(4)冷水洗：将步骤(3)处理后的铝材放入纯水中继续清洗；

42、(5)冷风烘干：将步骤(4)处理后的铝材进行冷风烘干；

43、(6)热风烘干：将步骤(5)处理后的铝材进行热风烘干至铝材表面无水渍残留。

44、本发明的清洗方法不仅可以更高效的去除清洗产品表面的污渍，提高清洗剂的清洗效果，还可以使清洗后产品表面无清洗剂及水渍残留，进而不会对清洗的产品表面造成腐蚀。

45、优选地，步骤(2)所述药水洗时将水基清洗剂在纯水中稀释至浓度为5-15％，例如可以为6％、8％、10％、12％或14％等。

46、优选地，所述药水洗时温度为40-60℃，时间为30-180s，例如温度可以为41℃、43℃、45℃、47℃、50℃、52℃、55℃、57℃或59℃等，时间可以为40s、60s、80s、100s、120s、140s、150s或170s等。

47、优选地，所述药水洗时进行隧道式超声波振荡。

48、优选地，所述超声频率为20-50hz，例如可以为22hz、25hz、28hz、30hz、32hz、35hz、38hz、40hz、42hz、45hz或48hz等。

49、优选地，步骤(3)所述清洗的温度为60-80℃，时间为30-180s，例如温度可以为61℃、63℃、65℃、67℃、70℃、72℃、75℃、77℃或79℃等，时间可以为40s、60s、80s、100s、120s、140s、150s或170s等。

50、优选地，步骤(4)所述清洗的温度为25-35℃，时间为30-180s，例如温度可以为26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃或34℃等，时间可以为40s、60s、80s、100s、120s、140s、150s或170s等。

51、优选地，步骤(5)所述烘干的温度为25-35℃，时间为120-240s，例如温度可以为51℃、53℃、55℃、57℃、60℃、61℃、63℃、65℃、67℃、70℃、72℃、75℃、77℃或79℃等，时间可以为130s、140s、150s、160s、180s、190s、200s、210s、220s或230s等。

52、优选地，步骤(6)所述烘干的温度50-80℃，时间为120-240s，例如温度可以为26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃或34℃等，时间可以为130s、140s、150s、160s、180s、190s、200s、210s、220s或230s等。

53、上述数值范围内的具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

54、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

55、(1)本发明水基清洗剂配方简单、制备方便、成本低廉、去污能力更强，对金属基材具有优异的清洗效果，特别是可以高效去除铝合金加工后表面残留的切削液，且所述清洗剂在成份上不含对人体或环境造成伤害的挥发性物质，更加环保。

56、(2)本发明提供的清洗剂使用方法不仅可以更高效的去除清洗产品表面的污渍，提高清洗剂的清洗效果，还可以使清洗后产品表面无清洗剂及水渍残留，进而不会对清洗的产品表面造成腐蚀。

57、(3)本发明提供的水基清洗剂的制备方法，操作步骤简单，成本较低，易于工业化大规模生产。