何有良
(順益體系(集團),廣東 珠海 519020)
·潤滑與密封·
淺淡D-檸檬烯清洗劑的優勢
何有良
(順益體系(集團),廣東 珠海 519020)
簡述了近年對D-檸檬烯的安全性研究及其清洗劑的性能。D-檸檬烯是一種天然成分,其具有抑菌、抗癌等多種生理功能,D-檸檬烯清洗劑具有去污能力強,無毒安全等特點,在很多領域都有對應的清洗產品。
D-檸檬烯;高效;安全
近年來我國機械工業得到迅速發展,金屬表面的清洗量也隨之大量增加。金屬工件經加工后表面的污物以及加工殘留物,如各種酸、堿、鹽、灰塵、磨料、拋光膏、切削液、手汗以及各種油脂等,這些污物有水溶性的,也有非水溶性的,若不清洗干凈,不但影響加工工序的順利進行,而且會引起并加速金屬表面腐蝕,影響產品的加工質量和使用壽命。另外,在噴漆、涂釉、電鍍和涂搪上釉等精加工前,以及機械設備的維修和保養等,都離不開清洗工序。清洗工藝的選擇和清洗工作質量的好壞,不僅涉及能源、安全及環保等重大問題,而且直接影響到產品的性能和質量,所以清洗工序已成了現代工業生產中不可缺少的重要環節。21世紀是清潔環保的時代,清洗產業必將迅猛發展。當今,各種綠色、環保的清洗技術不斷地推出,新型產品和機械設備不斷地涌現,清洗產業已經滲透到幾乎所有的工業領域。
D-檸檬烯在國外清洗領域應用可追溯到上世紀,由于傳統清洗劑中含有對環境產生破壞作用的成分,工業清洗劑行業面臨越來越嚴格的政策要求,其清洗應用得到快速增長。最為關鍵的是為了保護環 境,ODS(ozone depleting substance) 將 遭到全面淘汰。D-檸檬烯清洗劑幾十年的發展已使其涵蓋范圍相當廣泛:工業上常用于機械加工,飛機及航空工業部件清洗,石油管道清洗,機場跑道清洗,印刷電路板、電子零部件清洗,除蠟,除膠劑等;家用方面,被用于洗手液,玻璃、硬表面、地板的清潔,汽車的保養等。
檸檬烯,又稱苧烯(Limonene,俗稱檸檬油精)是一種環狀單萜烯,檸檬烯是多種水果(主要為柑橘類)、蔬菜及香料中存在的天然成分。在柑橘類水果(特別是其果皮)、香料和草藥的精油中含量較高。橙皮精油中檸檬烯含量高達90%~95%(w/w)。食品調料、葡萄酒和一些植物油(大麥油、米糠油、橄欖油、棕櫚油)都是該類化合物的豐富來源。檸檬烯分子中含有一個手性中心,有左旋檸檬烯、右旋檸檬烯光學異構體與一種外消旋體。左旋檸檬烯,結構如圖1所示,右旋檸檬烯,又稱為D-檸檬烯,結構式如圖2,常溫下這兩種異構體都為無色有強烈宜人香味的易燃液體,左旋檸檬烯聞起來有檸檬/松節油味道,而右旋檸檬烯則有檸檬/橘子味道。

圖1 (S)-Limonene

圖2 (R)-Limonene
D-檸檬烯被廣泛應用于食品工業和化工工業。市場越來越多以D-檸檬烯為原料的清洗產品出現,品種繁多:有洗滌劑,去污劑,除膠劑等等。D-檸檬烯無毒,無公害,在工業清洗中可以替代目前使用的各種化學溶劑,如表1所示,改變化工制品有毒有害這一現狀。
有關檸檬烯安全性研究的報道,賀兵等表示有大量研究證明檸檬烯及含有檸檬烯的植物揮發油具有抑菌作用,但是有學者的研究結果卻顯示檸檬烯幾乎沒有抑菌作用。根據王雪梅等的研究,檸檬烯對一些菌種有抑制作用,但是在不同的環境,濃度下,存在作用效果不明顯的現象。另有研究顯示檸檬烯具有抗癌作用,但是尚未理清抗癌機理。與國內相比,國外研究較多。Langman等綜述了D-檸檬烯的吸收、代謝、排泄情況及D-檸檬烯對人體及動物的影響,他們認為D-檸檬烯對人體的影響少,并且作為綠色有機溶劑替代烷烴類化合物仍具有很大的發展前景。

表1 傳統溶劑清洗劑
工業清洗時利用化學藥劑對污垢的溶解作用面將污垢去除,其本質是工業清洗劑從與之相接觸的污垢表面開始進行溶解,同時清洗劑向污垢內部滲透,減小污垢自身各顆粒間的結合力和減小污垢與基本設備間的結合力,使污垢溶解或使污垢松散脫落而除去的過程。化學清洗的操作,其目的是去除污染、提高質量以及獲得良好的加工性能,圖3是清洗溶解過程。

圖3 溶解原理
D-檸檬烯溶解能力極強,故不能用在表面有漆及塑料、橡膠等部件的清洗,人長時間接觸時應戴防護手套,以免皮膚油脂被消耗使皮膚干燥。D-檸檬烯可直接應用,也可與其它溶劑混合使用,因極易乳化,可以將它做成水基清洗劑產品,替代了傳統溶劑型清洗劑中的甲苯、二甲苯及氟利昂等有毒有害原料。近年來國內多名研究人員,為研究D-檸檬烯清洗劑作出了巨大貢獻。蔣建平等研制了一種以D-檸檬烯為主溶劑,添加十二烷基二苯醚二磺酸鈉陰離子雙生表面活性劑的半水基型油墨清洗劑,其去污力與乳化油清洗劑、汽油、柴油相當。對設備無腐蝕,不能閃燃,實現了本質安全。經實際應用清洗效果良好,產品能替代汽油、煤油和乳化油清洗劑,是節能減排、安全環保的產品。李小玉等研究另一種以D-檸檬烯為主溶劑的清洗劑,實驗結果表明,Span40和D-檸檬烯混合液為油相,其它添加劑為水相,二者按質量比為9:1復配,清洗劑性能較佳,并現場測試清洗效果,與汽油清洗劑作比較,在固定的清洗條件下能達到相同的清洗效果為指標,其結果為D-檸檬烯清洗劑擦洗性能和清洗效果均好,用量能減少約20%,清洗次數減少約1/4~1/3,耗時減少1min~2min。該清洗劑是一種安全性能較高的產品,不僅能達到好的清洗效果,更重要的是不污染環境。與傳統清洗劑對比,D-檸檬烯清洗劑不含磷,不會造成水質富營養化,不含致癌物質,不會引起壓抑神經系統,是一種安全、環保、高效的清洗劑。與溶劑清洗劑優勢對比如下圖4。

圖4 優勢對比
D-檸檬烯是柑橘類水果精油的主要成分,其具有抑菌、抗癌等多種生理功能。以D-檸檬烯為原料的清洗劑在去污力方面,其與乳化油清洗劑、汽油、柴油的去污力對比,去污力相當,甚至更好。清洗后的廢液可降解,可替代傳統溶劑型清洗劑中的有毒有害原料。
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1671-0711(2016)06-0083-02