Состав для чистки твердой поверхности

 

Сущность изобретения: состав для чистки твердой поверхности содержит 1,2-дизамещенный имидазолин ф-лы , где n=1; 2; m= 1-6 0,1-1,0 проц., изопропиловый спирт 1,0-5,0 проц., деионизованную воду 5,0-28,5 проц. и бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей ф-лы [C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m]₂POOH, где n=8-10, m = 6-100 проц. 1 табл.

Изобретение относится к техническим моющим средствам, предназначенным для эффективного удаления масло-жировых, абразивных и технологических загрязнений с пластмассовых транспортных кассет для жестких магнитных дисков (ЖМД) и может быть использовано в электронной промышленности в технологическом процессе производства ЖМД.

При производстве магнитных носителей информации в вычислительной технике широко используются жесткие магнитные диски (ЖМД) на основе сплава алюминия с магнием с нанесенными на их поверхность функциональными слоями.

При изготовлении магнитных носителей информации перемещение ЖМД из одной технологической операции в другую, вплоть до конечной, осуществляется в пластмассовых транспортных кассетах (ТК).

Известен состав для очистки твердой пластмассовой поверхности, содержащий смесь поверхностно-активных веществ, этиловый спирт, карбамид, комплексообразователь, водный раствор аммиака, отдушку и воду /1/.

Основным недостатком известного состава являются относительно низкие очищающие свойства. Кроме того, из-за невысокой очищающей способности требуется использовать довольно высокие рабочие концентрации, что приводит к обильному пенообразованию и в конечном итоге к снижению производительности технологического оборудования.

Известен состав для чистки твердой поверхности, содержащий натриевую соль вторичных алкилсульфатов, неионогенное поверхностно-активное вещество, этиловый спирт, триполифосфат щелочного металла, аммиак, карбамид, смесь природных терпеновых спиртов или скипидар, отдушку и воду /2/.

Недостатком известного средства является многокомпонентность, относительно низкая чистящая способность. Кроме того, наличие в составе аммиака, карбамида и триполифосфата щелочного металла приводит к остаточному содержанию на поверхности пластмассовых изделий значительного количества ионных загрязнений.

Известен состав для чистки твердой поверхности, содержащий анионное и неионное поверхностно-активные вещества, карбамид, коплексообразователь, водный раствор аммиака, отдушку и воду /3/.

Основным недостатком известного состава является значительное количество органических соединений, адсорбирующихся на поверхности пластмассовых изделий и придающих им антистатические свойства. Кроме того, следует отметить и значительную пенообразующую способность известного состава.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является состав для чистки твердой поверхности, содержащий С₁₁-C₁₆ алкилсульфонат натрия, полиэтиленгликолевый эфир первичных жирных спиртов фракции C₁₂-С₁₄ или фракции C₁₆-C₂₀, моноэтаноламид синтетических жирных кислот фракции С₁₀-C₁₆, триполифосфат калия или динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, карбамид, отдушку и воду при следующем соотношении компонентов, мас.

С₁₁-C₁₆ алкилсульфонат натрия (ПАВ) 11,0-14,0 полиэтиленгликолевый эфир синтетических первичных жирных спиртов фракции C₁₂-C₁₄ или фракции C₁₆-C₂₀ (ПАВ) 11,0-14,0 моноэтаноламид синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ (ПАВ) 7,0-9,0 триполифосфат калия 3,0-7,0 или натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (комплексообразователь) 0,5-1,5 карбамид (комплексообразователь) 3,0-7,0 отдушка 0,1-0,3 вода (растворитель) до 100 /4/.

Основным недостатком известного состава для чистки твердой поверхности является невысокая моющая (90%) и чистящая (110%) пластмассу способность.

Кроме того, состав многокомпонентен и обладает высокой пенообразующей способностью, что снижает производительность оборудования для чистки ТК.

Целью изобретения является повышение моющего и очищающего действия и снижение пенообразующей способности состава для чистки твердой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что состав для чистки твердой поверхности, включающий поверхностно-активное вещество, комплексообразователь и растворитель, в качестве поверхностно-активного вещества содержит бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы I /CnH_2n+1O(C₂H₄O)_m/2POOH, где n 8-10, m 6, в качестве комплексообразователя 1,2-дизамещенный имидазолин общей формулы II , где n 1; 2, m 1-6, а в качестве растворителя смесь изопропилового спирта и деионизованной воды при следующем соотношении компонентов, мас.

1,2-дизамещенный имидазолин общей формулы II 0,1-1,0
изопропиловый спирт 1,0-5,0
деионизованная вода 5,0-28,5
бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы I до 100.

Бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы I (оксифос КД-6) широко используется в качестве поверхностно-активного вещества и является основной жидких моющих композиций.

Использование в составе для чистки твердой поверхности бис(алкилполиоксиэтилен)фосфата общей формулы I в сочетании с 1,2-дизамещенным имидазолином общей формулы II в указанном соотношении обеспечивает эффективное удаление масло-жировых, абразивных и технологических загрязнений с поверхности ТК. 1,2-дизамещенный имидазолин общей формулы II благодаря наличию первичных, вторичных и третичных атомов азота эффективно взаимодейсвует с ионами металлов и придает твердой поверхности антистатические свойства, что обеспечивает эффективное удаление ионных загрязнений.

Кроме того, 1,2-дизамещенные имидазолины обладают пеногасящим действием и в сочетании с изопропиловым спиртом обеспечивают предлагаемому составу низкую пенообразующую способность.

Использование в составе для чистки твердой поверхности изопропилового спирта усиливает также обезжиривающую способность ПАВ, увеличивает моющее и очищающее действие предлагаемого состава, а также выполняет функции пеногасителя.

Все компоненты предлагаемого состава не образуют малорастворимых соединений, не взаимодействуют с поверхностью пластмасс и полностью удаляются с ТК в процессе ополаскивания деионизованной водой.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (по изобретению). В эмалированный реактор вместимостью 25 л, снабженный мешалкой, загружают 18 кг бис(алкилполиоксиэтилен)фосфата общей формулы I (оксифос КД-6), 1,0 кг деионизованной воды и перемешивают в течение 20 минут до образования однородного раствора. Затем в реактор загружают при непрерывном перемешивании предварительно приготовленный раствор, содержащий 20 г 1-(2-аминоэтил)-2-алкил(С₈-C₁₈)-2-имидазолина и 980 г изопропилового спирта, перемешивают в течение 10 минут и фильтруют через фильтр с размером пор до 1 мкм и разливают в полиэтиленовые канистры.

Испытания моющего средства проводили следующим образом. Водородный показатель (рН) 1%-ного водного раствора определяли по ГОСТ 22-567.5-77, пенообразующую способность по методу Росс-Майлса при 20^oC и концентрации активных веществ в растворе, равной 0,5%
Очистку транспортных кассет от загрязнений на стадиях алмазного течения, притирки, шлифовки и нанесения функциональных слоев на ЖМД проводили следующим образом.

В автоматизированную систему для отмывки, прополаскивания, сушки и удаления статических зарядов серии CRD-1100 фирмы "Эткор" (США) в резервуар - накопитель для моющего реагента загружали 8,0 кг 10%-ного водного раствора композиции и устанавливали клапана расходомеры моющего реагента и деионизованной воды с таким расчетом, чтобы содержание активных веществ в моющем рабочем растворе составляло 0,5 г/дм³. Операция мойки четырех транспортных кассет, помещенных в металлическую корзину, моющим рабочим раствором составляла 30 сек, операция ополаскивания деионизованной водой с электропроводностью не выше 1 мк S/м 30 сек, а сушка теплым сжатым азотом особой чистоты 100 сек.

Органические загрязнения на поверхности ТК определяли методом ИК-спектроскопии следующим образом.

На выходе установки очистки с помощью захвата отбирают ТК, свободную от ЖМД, и помещают ее в камеру для экстракции из полиэтилена, предварительно дважды промытую деионизованной водой. Заливают в камеру экстракции 1000 см³ четыреххлористого углерода по ГОСТ 20298-74 и обрабатывают ультразвуком в течение 3 минут и выдерживают ТК в течение 10 минут.

Затем ТК с помощью захвата удаляют из камеры и аликвоту растворителя заливают в аналитическую кювету с толщиной поглощающего слоя 20 мм. В кювету сравнения заливают исходный чистый растворитель и записывают ИК-спектр в области 4000-2000 см^-1.

Количественное содержание остаточных загрязнений определяют по величине оптической плотности анализируемого раствора по формуле:

где Q поверхностная плотность органических загрязнений на ТК, г/см²;
C концентрация органических загрязнений в растворителе, г/см³;
V объем растворителя в камере для экстракции, см³;
S общая поверхность ТК, см²;
n число транспортных кассет, подвергнутых экстракции в камере.

Концентрацию органических загрязнений (С) в контролируемом растворе определяют по калибровочному графику, используя в качестве загрязнителя триолеин по ТУ 6-09-07-1041-78 в концентрации 1; 5; 10; 15; 20; 50; 100; 200 мкг/дм³ и оценивая поглощение эталонных растворов с максимумом в области 2925 см^-1 (асимметричные колебания метиленовой группы).

Результаты испытания состава для чистки представлены в таблице.

Ионные загрязнения на ТК для ЖМД определяли конудктометрическим методом следующим образом.

В предварительно тщательно промытую ванну для экстракции из фторопласта загружают 1000 см³ деионизованной воды и термостатируют при 30^oC в течение 30 минут.

Затем через воду пропускают 10-15 л азота особой чистоты, на 2 минуты включают ультразвук и через 10 минут оценивают оммическое сопротивление воды с помощью терраомметра. Удельная электропроводность деионизованной воды не должна превышать 1 мк S/м.

Затем на выходе установки очистки отбирают с помощью захвата ТК и помещают ее в камеру для экстракции, включают на 2 минуты ультразвук и через 10 минут оценивают оммическое сопротивление воды с помощью терраомметра.

Количественное содержание остаточных ионных загрязнений на ТК рассчитывают по формуле:

где Q поверхностная плотность ионных загрязнений на ТК, г/см²;
C концентрация ионных загрязнений в контролируемом растворе, г/см³;
V объем деионизованной воды в камере для экстракции, см³;
S общая поверхность ТК, см²;
n количество ТК, подвергнутых ультразвуковой обработке.

Концентрацию ионных загрязнений (С) в контролируемом растворе определяют по калибровочному графику, используя в качестве загрязнителя хлористый калий в концентрации 1; 5; 10; 20; 50; 100, 250 и 500 мкг/дм³, соответственно, и оценивая оммическое сопротивление стандартных растворов.

Результаты испытаний состава для чистки суммированы в таблице.

Примеры 2-5 (по изобретению). Составы для чистки твердой поверхности, состав которых, компоненты и их соотношения указаны в таблице, готовили и испытывали как в примере 1. Результаты испытаний суммированы в таблице.

Примеры 6-11 (контрольные). Составы для чистки твердой поверхности, состав которых, компоненты и их соотношения указаны в таблице, готовили и испытывали как в примере 1. Результаты испытаний суммированы в таблице.

Пример 12 (по прототипу). В эмалированный реактор вместимостью 25 л, снабженный мешалкой, загружают 12,36 кг деионизованной воды и нагревают до (65±5)^oC, затем при перемешивании загружали 1,0 кг карбамида, 0,2 кг трилона Б и после растворения ингредиентов в реактор вводили 2,4 кг С₁₁-C₁₆ алкилсульфоната натрия, 2,4 кг синтанола АЛМ-10 и 1,6 кг моноэтаноламида синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆, перемешивали в течение 1 часа, охлаждали до 30^oC и вводили 0,04 кг отдушки "Роса" и перемешивали в течение 15 минут.

Полученную композицию фильтруют через фильтр с размером пор не более 1 мкм и испытывают как в примере 1.

Результаты испытаний: консистенция состава жидкая однородная композиция без каких-либо механических примесей; водородный показатель (рН) 1%-ного водного раствора 8,2; поверхностная плотность органических загрязнений на транспортной кассете 6,8·10^-6, то же для ионных загрязнений - 3,2·10^-6 г/см²; пенообразующая способность для раствора с концентрацией 0,5% по активному веществу 145 мм.

Таким образом, предлагаемый состав для чистки твердой поверхности по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами:
характеризуется более высокими моющими и очищающими свойствами, обеспечивая содержание органических загрязнений на поверхности ТК не более 8·10^-8 г/см²,
обладает пониженной пенообразующей способностью,
содержит меньшее количество компонентов.

Формула изобретения

Состав для чистки твердой поверхности, содержащий поверхностно-активное вещество, комплексообразователь и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения моющего и очищающего действия и снижения пенообразующей способности, в качестве поверхностно-активного вещества состав содержит бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы I
[C_nH_2n+1O(C₂H₄O)_m]₂POOH,
где n 8 10;
m 6,
в качестве комплексообразователя 1,2-дизамещенный имидазолин общей формулы II

где n 1, 2;
m 1 6,
и в качестве растворителя смесь изопропилового спирта и деионизированной воды при следующем соотношении компонентов, мас.

1,2-Дизамещенный имидазолин общей формулы II 0,1 1,0
Изопропиловый спирт 1,0 5,0
Деионизированная вода 5,0 28,5
Бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат общей формулы I До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2