Результат интеллектуальной деятельности: САЛФЕТКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ И ЖИРОВЫХ ПЯТЕН

Изобретение относится к средствам для удаления нефтяных остатков и жировых пятен с приборов и оборудования, а также с кожи человека.

Известно, что представители алканового (парафинового) ряда углеводородов с высокой температурой кипения являются хорошими растворителями для нефтяных и жировых загрязнений, поскольку у них величины поверхностного натяжения равны или их значения близки между собой и, вследствие этого, межфазная энергия минимальна.

Известно, что средства из полипропиленовых материалов, в частности салфетки, могут использоваться на различных транспортных предприятиях, в том числе на судовых, авиа- и автотранспортных хозяйствах, а также на других предприятиях, хозяйственная деятельность которых связана с использованием нефте- и масло- содержащих веществ.

Наиболее близким к предлагаемому решению является сорбирующая салфетка (ПМ №56268) для удаления загрязнений нефтепродуктами, в которой в качестве полимерного материала использован нетканый полипропиленовый материал «Спанбонд». Срок службы такой салфетки ограничен адсорбционными свойствами материала и не позволяет использовать ее многократно при значительных загрязнениях нефтепродуктами.

Задачей изобретения является создание салфетки для эффективного удаления нефтяных остатков и жировых пятен, обладающей значительной механической прочностью и возможностью многократного использования.

Технический результат достигается за счет того, что салфетка выполнена из полипропиленового материала в виде плоского параллелепипеда с размерами 30-120 мм длиной и 30-50 мм шириной, пропитанного гексадеканом или гептадеканом при коэффициенте насыщения основы растворителем 2-5. В качестве растворителя используют химически инертные жидкости, которые являются представителями алканового (парафинового) ряда углеводородов с высокой температурой плавления, например гексадекан (Т_пл=18°С) или гептадекан (Т_пл=22,5°С).

В качестве основы, пропитанной очищающим растворителем, используют материалы различной абсорбционной способности и разной химической природы (полиэфирная, хлопчатобумажная и полипропиленовая). Максимальную сорбционную емкость (К_mах) салфеток одинаковой массы (m_салф) определяют весовым способом после пропитки образцов из разных материалов и расчета по формуле , в которой - предельная масса абсорбированного растворителя. Установлено, что максимальной сорбционной емкостью обладают салфетки из полипропилена (К_ПП ~ 10) и хлопчатобумажной ткани (К_ХБ ~ 8), несколько меньшей полиэфирный материал (К_ПЭ ~ 5). Результаты экспериментальной проверки испаряемости гексадекана при температуре 50°С в течение 20 суток показали, что максимальной способностью удерживать растворитель обладают салфетки из полипропилена (таблица 1). Достоинством полипропилена по сравнению с другими материалами является также его механическая прочность (устойчивость к истиранию), поэтому этот материал является оптимальным для изготовления салфеток.

Благодаря использованию в качестве растворителя гексадекана или гептадекана нефтяные и жировые загрязнения хорошо растворяются вследствие близких значений поверхностного натяжения (σ_{растворителя}= 29·10³ Н/м; σ_нефти=28·10³, Н/м; σ_масла=30·10³, Н/м) и затем легко удаляются с приборов и оборудования, а также с кожи человека.

Проверку летучести (испаряемости) гексадекана из нескольких параллельных образцов полипропиленовых салфеток (№2а-5а) проводили в термошкафу при температуре 50°C, а испаряемость из таких же образцов (№2б-5б) в открытых условиях при комнатной температуре 20°C. Салфетки содержали определенное количество растворителя . Следовательно, исходная масса салфеток с растворителем составляла , а текущая их масса по мере испарения растворителя уменьшалась до величины (m_S). Потерю массы гексадекана из салфеток контролировали гравиаметрически в течение двадцати суток и рассчитывали по формуле ее относительное изменение.

Из фигуры следует, что независимо от температуры эксперимента, испаряемость растворителя, абсорбированного тканью, заметно ниже его испаряемости с открытой поверхности жидкости, налитой в стакан (1а и 1б). Но, как видно из рисунка, вследствие высокой температуры кипения гексадекана (Т_кип=286°C) испарение его даже с открытой поверхности незначительно и подчиняется линейной зависимости. Относительные же потери массы жидкости из салфеток еще меньше и составили при температуре 50°C менее 12%, а при температуре 20°C не более 2% за двадцать суток испытаний.

Предлагаемые растворители, способны незначительно испаряться с полипропиленового материала, например, испарение растворителей при комнатной температуре (25°С) составляет менее 2%, что в сочетании с механической прочностью и высокой сорбционной емкостью выбранной основы позволяет использовать салфетку многократно и тем самым продлевает срок ее службы.

Для полного предотвращения потерь растворителя салфетки можно хранить в герметичной упаковке, либо при температуре ниже 18°C.

Предлагаемая салфетка может иметь размеры и форму, удобные для использования. Наиболее приемлемой является форма плоского параллелепипеда. Размеры могут варьироваться в зависимости от назначения в пределах: длина от 30 мм до 120 мм, ширина от 30 мм до 50 мм.

В зависимости от степени загрязнения очищаемых объектов коэффициент насыщения основы салфетки растворителем может колебаться в интервале от 2 до 5. Такие невысокие коэффициенты насыщения позволяют не только экономить растворитель, но и делает технологическое использование салфеток более гигиеничным. При необходимости салфетка может использоваться несколько раз. После окончания работы с салфетками руки достаточно помыть водой с мылом.

Испытания салфетки

Пример 1. Салфетка площадью поверхности S=10 см², коэффициент насыщения основы салфетки растворителем (гексадекана или гептадекана) равен 2 удаляет с поверхности металлической пластинки 4 г нефти.

Пример 2. Салфетка площадью поверхности S=10 см², коэффициент насыщения основы салфетки растворителем (гексадекана или гептадекана) равен 3 удаляет с поверхности металлической пластинки 6 г нефти.

Пример 3. Салфетка площадью поверхности S=10 см², коэффициент насыщения основы салфетки растворителем (гексадекана или гептадекана) равен 5 удаляет с поверхности металлической пластинки 10 г нефти.

Таблица 1. Испаряемость гексадекана при температуре 50°C в течение нескольких суток Природа ткан и салфетки 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 15 16 17 18 19 20 Полиэфирная 1,2 2,4 3,5 4,6 5,8 8,9 9,9 11,0 12,0 13,1 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 20,9 Хлопчато-бумажная 0,8 1,5 2,1 2,7 3,2 4,5 4,9 5,3 5,8 6,2 7,3 7,6 8,0 8,3 8,7 9,1 Поли пропиленовая 0,8 1,4 1,9 2,4 2,9 4,2 4,5 4,8 5,1 5,5 6,7 7,0 7,4 7,6 7,9 8,2