автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Очистка деталей ремонтируемых машин от старых лакокрасочных покрытий

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОЮ "КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ СЕЛШШХОЗЛКГГВШНОГО ПРОИЗВОДСТВА имени В.П.ГОРЯЧКША

На правах рукописи

МАНУКЯН ЛЕВ СЕРГЕЕВИЧ

ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ РЕМОНТИРУЕМЫХ 1ШМН ОТ СТАЩХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ .

Специальность 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и ремонт'сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технически* наук

Москва - 1990

^ ,> \ >-о

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного ■ Знамени институте инженеров сельскохозяйственного производства имени В.Л.Горячкина

кандидат технических наук, доцент Савченко В.И.

доктор технических наук, профессор Дегтерев Г.П.

кандидат технических наук, с.н.с. Садовский А.П.

Министерство сельского хозяйства и продовольствия РСФСР

Защита состоится " /9 " 1990 г. в /3 часов

на заседании специализированного совета К 120.12.03 Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства вмени В.Л.Горячкина, 127550, Москва, И-550, ул. Тимирязевская*, д. 58, МШ1ОТ, Ученый Совет

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЙИСП

Автореферат разослан " «о/сХ&'ъ^я 199о г.

Научный руководитель Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

Умений секретарь специализированного совета

Осяков В.И.

ОЭДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Защитный эффект и долговечность лакокрасочных покрытий (ЛКП) в значительной степени определяются качеством подготовки поверхности металлов перед нанесением лакокрасочных материалов. Технологический процесс подготовки поверхностей под окраску на ремонтных предприятиях по сравнению с предприятиями, выпускающими новую продукцию, требует преяде всего качественной очистки этих поверхностей от целого ряда сложных по своему характеру загрязнений, к которым условно отнесены и старые ЛКП.

Существующие способы очистки металлических поверхностей от старых ЛКП недостаточно эффективны и не отвечают предъявляемым к ним требованиям по технологичности и санитарно-гигиеническим условиям труда. Поэтому поиск новых способов очистки является весьма актуальной задачей.

Актуальность диссертационной работы подтверждается включением ее в план научных исследований по проблеме ГКНТ СССР 0.51.11: "Разработать и внедрить в сельскохозяйственное производство прогрессивные технологические процессы и оборудование, обеспечивающие повышение надежности, производительности труда,. качества технического обслуживания и ремонта тракторов, автомобиле? и сельскохозяйственных машин и восстановление и" деталей".

Цель исследования. Разработать нетоксичное, с низким уровнем коррозионной агрессивности к черным и цветным металлам, моющее средство для очистки деталей ремонтируемых машин от старых ЛКП. • •

Объект исследования. Процесс очистки металлических поверхностей от ЛКП водными растворами щелочных солей и поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Общая методика исследований вюшчает: исследование механизма разрушения ЛКП в растворах синтетических моющих средств (СТО технического назначения, выпускаемых отечественной промышленностью; исследование влияния водных растворов химических реагентов, входящих в составы СМС, на эффективность очистки от ЛКП; разработка оптимального состава моющего средства для очистки от старых ЛКП; определение технологических свойств растворов разрабо- , тайного средства; определение оптимальных режимов очистки; выпуск опытной партии разработанного мошего средства; проведение

производственных испытаний и определение технико-экономической эффективности от внедрения результатов исследования.

Достоверность результатов обусловлена: использованием современных методов исследования и теории планирования многофакторного эксперимента, обработкой полученных данных методами математической статистики, производственными испытаниями.

Научная новизна. Впервые разработано моющее средство на основе щелочных солей и ПАВ, обладающее низкой коррозионной агрессивностью к черным и цветным металлам и предназначенное для очистки от старых ЛКП.

На состав разработанного моющего средства МС-26 получено положительное решение на выдачу авторского свидетельства ВНИИГПЭ по заявке № 4696791/31-04.

Практическая ценность. На базе моющего средства МС-26 и существующего на ремонтных предприятиях моечного оборудования раз-' работай технологический процесс очистки деталей ремонтируемых тракторов от старых ЛКП, позволяющий производить очистку деталей из черных и цветных металлов в едином технологическом.потоке,снизить себестоимость очистки, улучшить санитарно-гигиенические условия труда. ■

Реализация результатов исследований. Согласно разработанной рецептуре, изготовлена опытная партия моющего средства МС-26 на Ленинском горнохимическом заводе, которая прошла производственные испытания в Звенигородском и Щелковском РГП, что подтверждается соответствующими актами внедрения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждены и одобрены на:

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и • аспирантов МИИСП имени В.П.Горячкина в 1987-1389 гг.;

- заседаниях отраслевой научно-исследовательской лаборатории по интенсификации технологических .процессов очистки деталей машин (ОНЙЛ-2) при МИИСП им. В.П.Горячкина в 1987-1990 гг.;

- заседании научно-технического совета Госагропрома Нечерноземной зоны РСФСР, 1968 г,;

- заседании кафедры ремонта и надежности машин МИИСП имени В.П.Горячкина;' 1990 г.

Публикации. По материалам диссертация опубликовано пять печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Изложена на /¿сг страницах машинописного текста, содержит рисунков, ч/?таблиц, библиографии из/ЛГнаименований, приложений на ¿о страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ'

. В процессе эксплуатации и храненгч сельскохозяйственной техники происходит старение ЛИ1 и их разрушение, связанное с протеканием в пленках необратимых химических и физических- процессов под воздействием теплового, светового и ионизирующего излучения, физически и химически активных сред, различных механических и других факторов.

На определенной стадии старения покрытия перестают выполнять свои защитные функции и требуют восстановления.

Для получения качественных ЛШ1 в процессе их восстановления, при ремонте сельскохозяйственной техники, возникает необходимость частичного или полного удаления старых ЛКП с поверхности узлов и деталей ремонтируемых машин. При капитальном ремонте машин, как показывает практика, предпочтение отдается полному удалению старых ЛКП в связи с тем, что разрушению бывает подвержена значительная часть ЛШ, которая характеризуется как внешними признаками разрушения (растрескивание, отслаивание., меление, набухание, механические повреждения и др.), а также развитием подплеяочной коррозии и снижением адгезионной прочности.

Анализ существующих способов очистки металлических поверхностей от старых ЛКП у нас в стране, а также за рубежом позволил определить преимущества химических "способов'очистки перед механическими и термическими.

На многих предприятиях по ремонту техники нашли применение растворы каустической сода, которые, обладая высокой реакционной способностью к полимерным материалам, позволят разрушать и уда-

лять старые ЛКП с поверхности деталей из черных металлов. Однако растворы каустической соды токсичны и создают тяжелые санитарно-гигиенические условия груда. Кроме того, они не пригодны для очистки деталей из алюминиевых сплавов вследствие их высокого .коррбзионного воздействия на них.

Для очистки от старых ЛКП деталей из черных и цветных металлов рекомендуются составы и смывки на основе высоколегучих хлор-у11*зводородяых растворителей, которые из-за высокой стоимости и токсичности не находят широкого применения на ремонтных предприятиях. Кроме того, в связи с создавшейся острой экологической обстановкой, производство и применение хлоруглеводородных растворителей сокращается, что делает проблему очистки от старых ЛКП еще более актуальной.

В последние- годы широкое применение на ремонтных предприятиях получили синтетические моющие средства типа МС и Лабомид, предназначенные для очистки узлов и деталей от различных видов загрязнений в основном нефтяного происхождения. Нетоксичность, взрывобезопасность, низкая коррозионная активность по отношению к черным и цветным металлам, технологичность использования и дру-. гие положительные свойства указанных моющих средств, а также способность их растворов при определенных условиях частично разрушать старые ЛКП, свидетельствуют о возможности разработки нового моющего средства для очистки от старых ЛКП на основе ПАВ и щелочных добавок.

На основании извоженного сформулированы задачи исследования:

1. Теоретическое исследование механизма разрушения ЛКП сельскохозяйственной техники в водных растворах синтетических моющих средств.

2. Разработка программы и методики экспериментальных исследова--ний.

3. Разработка рецептуры нового моющего средства для очистки от старых ЛКП.

4. Исследование технологических свойств растворов разработанного моющего средства.

5. Изготовление опытной партии моющего,средства.

6. Проведение производственных испытаний.

7. Внедрение результатов ксследований в производство и их технико-экономическая оценка.

о

- 5 -

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО МОЮЩЕГО СРЕДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ СТАРЫХ ЛКП

Результаты проведенных нами ускоренных испытаний ЛШ1 (используемых в сельскохозяйственно.".! машиностроении) в водных растворах моющих средств МС-15, МС-17 и МС-18 свидетельствуют о протекании сложного физико-химического процесса разрушения покрытий, механизм которого заключается в следующем:

- при взаимодействии моющего раствора с ЛКП происходит адсорбция раствора на поверхности покрытия и его диффузия в объеме покрытия;

- по истечении времени, в зависимости от скорости диффузии, моющий раствор досоагает поверхности подложки (металла) и происходит адсорбционное взаимодействие раствора с подложкой и покрытием на границе их раздела, где происходит замещение адгезионных связей подложка-покрытие на связи раствор-подложка, в результате чего снижается адгезионная прочность покрытия;

- в зависимости рт физико-химических свойств раствора моющего средства с различной скоростью происходит распад химически нестойких связей пленкообразующего вещества (основы ЛКП), приводящий к деструкции покрытия;

- десорбция продуктов деструкции с поверхности покрытия в раствор, характеризующаяся изменением цвета раствора и уменьшением массы покрытия; 1

Изменение массы ЛКП (П7) при обработке в растворах моющих средств типа МС можно описать пзвестным уравнением

т = ьСЬ , (I)

где т0~ первоначальная масса покрытия, кг; «Я - площадь поверхности покрытия, м2; Р - плотность покрытия, кг/м3;

Л) - коэффициент диффузии иэюшего раствора в объеме покрытия,

& - толщина набухшего поверхностного слоя, м;

АС - градиент концентрации моющего средства в объемных

долях мезду раствором и поверхностным слоем покрытия; t - продолжительность выдержки покрытия в растворе, с.

Приняв эффективность уменьшения массы покрытия в растворе моющего средства за показатель, характеризующий процесс очистки, мокко выразить очищающую способность (Ос) раствора в следующем виде:

0с = -М1- или (2)

С о

Известно, что температурная зависимость коэффициента диффузии носит экспоненциальный характер • £_

г>=ае~ЛГ, о)

где £)0- коэффициент диффузии при начальной температуре, г^/с; '

£ - энергия активации диффузионного процесса, дж/моль; Й - универсальная газовая постоянная, дж/(моль°К ); Т - температура раствора, °К.

Учитывая зту зависимость, очищающую способность раствора можно представить в следующем виде:

. (4)

о

Однако уравнение (4) справедливо только в случае удаления однородного или однослойного ЛКП. Но в практике чаще всего имеют место многослойные ЛКП, формируемые из различных по своему составу лакокрасочных материалов, а следовательно каждый слой покрытия будет отличаться своими физико-химическими свойствами. Исходя из этого очищающую способность раствора при очистке от ¡дногослойкых ЛКП можно представить в виде:

о

где Ь = 1...П - количество слоев лакокрасочного покрытия.

Анализ полученного выражения показывает, что очищающая способность раствора во многом определяется коэффициентом диффузии, которйй в свою очередь зависит как от физико-химических свойств раствора, так цэот свойств ЛКП. Учитывая, что свойства растворов моющего средства определяются его составом и процентным соотношением входящих в него компонентов, экспериментальные исследования диссертации включают в себя разработку оптимального состава препарата с заданными свойствами.

3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯ

Программа экспериментальных исследований включает:

1. Исследование влияния водных растворов щелочных солей и поверхностно-активных веществ (ПАВ) на эффективность очистки от ЛКП.

2. Определение количества щелочных солей, уносимых очищаемой поверхностью из растворов.

3. Разработка оптимального состава моющего средства для очистки от старых ЛКП.

4. Определение пенообразующай способности растворов разработанного моющего средства.

5. Интенсификация процесса и определение оптимальных режимов очистки.

6. Исследование влияния растворов разработанного моющего средства на коррозию черных, и цветных металлов.

7. Исследование старения и корректировки, раствора моющего средства в процессе его использования.

Экспериментальные исследования влияния водных растворов химических реагентов на эффективность очистки от ЛКП проводились на лабораторной моечной установке, представляющей собой термостатированную ванну объемом 1,5 дм3, в которую заливается исследуемый раствор и завешивается образец. Процесс очистки осуществлялся при возбуждении раствора с помощью пропеллерной мешалки, совершающей 2500 кин~* оборотов.

- в -

В качестве образцов использовались пластины из стали размером 70x35x2 (мм) с нанесенными на них лакокрасочными покрытиями.

Для формирования покрытий на образцах были выбраны широко распространенные для окраски сельскохозяйственной техники лакокрасочные материалы: грунтовка ГФ-0П9; грунтовка ФЛ-ОЗК; эмаль ПФ-133; эмаль АС-182, эмаль МС-17.

Подготовка образцов и их окраска производилась согласно требеганиям ГОСТ 5282-82, ГОСТ 6572-75, ГОСТ 9402-80, ОСТ 23.4.20281.

Толщина пленки покрытия определялась с помощью магнитного толщиномера ИТП-1 и составляла соответственно для: пентафталевых покрытий (один слой грунтовки ГФ-0П9 + два слоя эмали ПФ-133) -50...55 мкм; сополшерно-акриловых покрытий (один слой грунтовки ФЛ-ОЗК + два слоя эмали АС-182) - 50...55 мкм; алкидно-стирольных (2 слоя эмали МС-17) - 30...35 мил.

Образцы до очистки выдерживались в течение одного месяца в атмосферах условиях для окончания релаксационных процессов в пленке покрытия.

Адгезия покрытия к подложке определялась (выборочно) методом "решетчатых надрезов", оценка которой проводилась в соответствии с ГОСТ 15140-78. Для проведения исследований отбирались образцы, адгезия покрытий которых не превышала двух баллов. В процессе ис-ледований использовались также натурные образцы, которые вырезались из утильных деталей тракторов (различных марок), поступивших на капитальный ремонт.

За показатель, характеризующий эффективность очистки от ЛКП, принималась очищающая способность (0с) раствора, которая определялась гравиметрическим способом и выражалась в процентах

0с = Л=_И2__ . юо % , (6)

М - м1

где М - масса образца с лакокрасочным покрытием до очистки,г;

Мо- масса образца после очистки, г;

М|- масса образца, г.

Взвешивание образцов производилось на аналитических весах модели ВЛР-200 (2-й класс точности).

При использовании щелочных составов для очистки от старых ЛКП возникает необходимость нейтрализации очищенных поверхностей и их тщательного ополаскивания ввиду образования на них "солевого налета", представляющего собой мельчайшие частицы щелочных солей, уносимых в виде твердого осадка очищаемой поверхностью из растворов. Поэтому при разработке моющего средства для очистки от старых ЖП возникла необходимость исследований, направленных на снижение солеюго налетообразования.

Щелочная соль, уносимая очищаемой поверхностью в виде солевого налета АХ), растворяется путем ополаскивания образца в чистой дистиллированной воде при температуре 75+2°С, и определяется расчетным путем но формуле

Ах = (г/,,2) > (7)

ооб

где К - содержание соли в ополаскивающем растворе, г/л;

Уо.р.- объем ополаскивающего раствора, л ; • «$об - площадь поверхности образца, м^ .

Содержание соли в ополаскивающем рчетворе определялось путем измерения его электропроводности с помощью кондуктометра 0К-102 (предел измерений от 0,1 мкСм до 0,5 См) и перевода полученного значения на предварительно построенный график зависимости электропроводности исследуемого раствора от его концентрации и температуры.

Поиск оптимального состава моющего средства, предназначенного для очистки от старых ЛКП, осуществлялся с применением математического метода планирования эксперимента.

Пенообразующаз способность растворов разработанного моющего средства оценивалась количеством пены и ее стабильностью методом Росс-Майлса.

Исследования влияния открытых и затопленных струй растворов разработанного моющего средства на эффективность очистки направлены на интенсификацию процесса и определения рациональных резки-

мов. Процесс очистки осуществлялся на экспериментальной моечной установке, позволяющей формировать как открытую, гак и затопленную струи раствора, направленные на очищаемый образец. Температура раствора поддерживалась на ухо вне 85+5°С. В качестве образцов использовались стальные пластины размером 150x150x4 мм, окрашенные лакокрасочными материалами согласно описанной выше методике.

За показатель, характеризующий эффективность очистки при воздействии открытой и затопленной струями, принималась площадь ' пятна очистки от ЛКП на поверхности образца.

Коррозионная агрессивность растворов разработанного моющего средства оценивалась по потере массы образца металла гравиметрическим ыетодом(Г0СГ 9.905-82; ГОСТ 9.Э08-85; ГОСТ 9.909-86). Для коррозионных исследований применялись образцы из металлов, ис- 1 пользуемых в сельскохозяйственном машиностроении: чугуна СЧ18, стали 45, стали 08, алюминия АЛ4, латуни Л62, меди МЗ.

Старение раствора моющего средства оценивалось по изменению его очищающей способности с возрастанием произведенного в нем объема очистки от ЛКП и по мере накопления в растворе масляных загрязнений. Для создания необходимой концентрации масляных загрязнений в растворе, в него вводили г, качестве загрязнения масло М-10Г2. '

Корректировка раствора осуществлялась путем замера его электропроводности и перевода полученного значения на предварительно построенный калибровочный график зависимости электропроводности чистого раствора от его концентрации и температуры, с помощью которого определялось содержание моющего средства в растворе. Исходя из этого производилась корректировка раствора до исследуемой концентрации.

Обработка результатов исследований проводилась с использованием методов математической статистики.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ Е.:СПЕРШЕНТАЛЬНЫХ ИССЛВДОВАНИЙ

Исследования влияния водных растворов метасиликата натрия на эффективность очистки от ЛКП показали значительное увеличение их очиаашей способности при температуре 80°С и более. Но в связи с тем, что пчдцержание температуры раствора в существующих

моечных машинах на ремонтных предприятиях выше 90 С представляет большие трудности, оптимальным температурным режимом следует считать интервал В0...90°С. Исходя из этого, дальнейшие исследования проводились при температуре растворов 85+2°С,

Результаты исследований влияния концентрации растворов мета-силиката натрия на эффективность удаления ЛКП при продолжительности очистки 30 минут (рис.1) показали, что увеличение концентрации более 80 г/л не способствует дальнейшему повышению эфйектив-«»I--— г- ности очистки.

Рис. I. Влияние концентрации раствора метасиликата• натрия на эффективность удаления ЛКП:

1 - эмаль К-133 по грунтовке ГФ-0119;

2 - эмаль МС-17;

3 - эмаль АС-182 по грун-■товке ФЛ-03К

~гд За 5о н ¡к> тЗ~ 1а За ¡30 Пониентрация рйстОора11/1

С целью изучения характера и динамики процесса удаления ЛКП* исследования проводились также при различной продолжител'чости очистки.

• Результаты показали, что при продолжительности очистки 5 минут очищающая способность растворов метасиликата натрия 2, 4, 6, 8 $-ной концентрации по отношению к покрытиям эмалью АС-182 по грунтовке ФЛ-03К составила соответственно 0,5, 20, 38$, а при продолжительности 30 минут она составила соответственно 55, 75, 85, 905?.

Увеличение продолжительности очистки до 60 минут характеризовалось незначительным ростом ее эффективности.

В процессе очистки образцов от покрытий эмалью МС-17, очищающая способность 2,4,6,8^-ной концентрации растворов метасиликата натрия составила 100% соответственно при продолжительности очистки 45,30,25,20 минут.

Наиболее прочными явились покрытия эмалью П5-133 по грунтовке ГФ-0П9. Незначительное изменение массы покрытия отмечалось по истечении 10 минут очистки, а при продолжительности 30 минут очищающая способность 2,4,6,-ной концентрации раствора метаси-ликата натрия составила соответственно 30,50,60,70$.

Увеличение продолжительности очистки до 60 минут характеризовалось также незначительным повышением очищающей способности и соответственно для исследуемых концентраций составила 65, 70, 73, 755?.

Исследования влияния ПАВ на эффективность очистки от ЛКП проводились при введении их в 4^-ный раствор метасиликг.га натрия. Результаты представлены на рис. 2, В качестве ПАВ выбраны:

- полиоксиэтилекгликолевый эфир моноэтаноламидов синтетических жирных кислот фракции С10 - С16 (Синтамид-5);

- фосфат калия эфира голиэтиленгликолевого эфира жирных спиртов (Оксифос-Б).

Выбор указанных ПАВ объясняется тем, что они нетоксичны, биоразлагаемы, обладают высокой стойкостью в щелочных растворах

при высоких температурах.

_ Рис. 2.Эффективность

V . очистки от ЛКП (эмаль

^ АС-182 по грунтовке

ФЛ-ОЗК) раствором мета-силиката натрия (концентрация - 40 г/л,продолжительность очистки - 20 минут) в присутствии ПАВ: .

1 - Синтамид-5;

2 - Оксифос-Б;

3 - Синтамид-5 +■ Оксифос-Б в соотношении 1:1

Максимальгое увеличение очишающей способности имело место при совместном введении в раствор исследуемых ПАВ. При содержании их в растворе концентрацией от 1,0 до 2,0 г/л (в соотношении 1:1) очищающая способность раствора в зависимости от типа удаляемых покрытий повкх'У.ась до 20%,

Содержание ЛАВ 6 растворе,г/л

- гз -

Исследования влияния водных растворов кальцинированной соды и триполифосфага натрия при концентрациях от I до 10% и продолжительности очистки 30 минут положительных результатов не показали. При увеличении продолжительности очистки до I часа имели место видимые признаки разрушения ЯКП (потеря глянца, набухание).

Количество щелочных солей ( ДХ), уносимых очищаемой поверхностью из растворов, возрастает с увеличением его концентрации. Наибольшее значение АХ соответствует растворам кальцинированной соды, затем триполифосфата натрия и л меньшей степени метасилика-та натри^.

Уменьшение величины АХ наблюдалось при введении в растворы щелочных солей поверхностно-активных веществ. Лучшие результат ты отмечались.также при совместном введении в раствор исследуемых ПАВ. 'При этом, оптимальная концентрация совместно Синтамида-5 и оксифоса-Б (в соотношений 1:1), составляющая 1,0...2,0 г/л, способствует снижению величины ДХ в 2...2,5 раза.

Результата проведенных исследований послужили априорной ин-формагней для реализации многофакторного эксперимента, целью которого явилась оптимизация состава моющего средства для очистки металлических поверхностей от старых ЛКП.

Факторы, влияющие на процесс очистки, - содержание щелочных солей в растворе (г/л):Х^ - метасиликата натрия; - триполифосфата натрия; Х^ - кальцинированной соды. Содержание ПАВ в растворе было принято постоянным в процессе эксперимента и составляло при 5/&-ной концентрации раствора - I г/л. В качестве ПАЗ использовалась смесь Синтамида-5-и Оксифоса-Б в соотношении 1:1.

Реализация матрицы планирования 23 и обработка результатов эксперимента методом математической статистики позволила по-, .лучить уравнение регрессии

7= 47,9 + 2,98)^ + 1.02ХР - 0,В2Хд (8)

и пьрейти к расчету крутого восхождения по поверхности отклика.

•Максимальная очищающая способность раствора, при расчете крутого восхождения соответствовала следующему процентному соотношению компонентов: ^ = 65 : =16 :' Хд = 17. На основе этого составлена рецептура нового моющего средства МС-26.

РЕЦЕПТУРА МОЩЕГО СРВДСТВА МС-26 (положительное решение ВНШГПЭ по заявке J6 4696781/31-04 " на изобретение)

Наименование компонента : ' ГОСТ, ТУ ; Содержание

: : в мае.% '

Синтамид-5 ТУ 6-02-640-80 I

Оксифос-Б ТУ 3-02-1177-79 I

Метасиликат натрия ТУ 6-18-161-82 65

Триполифосфат натрия ГОСТ 13493-77 16

Кальцинированная сода ГОСТ 5100-73 17

■ С увеличением температуры растворов МС-26 снижается их поно-образующая способность, а при 80,..90°С пена практически отсутствует.

Исследования влияния открытых струй растворов МС-26 на эффективность очистки от Ж1 проводились при диаметре внутреннего отверстия сопла dc- 0,008 м, а расстояние от ее среза до очищаемого образца ( I ) принималось равным 50de . Результаты показали, что оптимальными режимами очистки являются: давление струи на выходе сопла - 0,3...0,5 Ша; концентрация раствора 50...70 г/л; температура раствора 60...90°С. При продолжительности очиотки от 10 до 30 минут диаметр пятна очистки от исследуемых ЛКП находится в пределах 4,5. ..I0,0dc ■ .

■ Влияние затопленных струй растворов МС-26 на эффективность очистки от ЛКП определялось при dc= 0,008 ми 1= 25 dc . Результаты показали, что оптимальными режимами очистки являются: •давление в подводящей магистрали к соплу - 0,5...0,7 Ша; концентрация раствора 50...60 г/л; температура раствора 80...90°С. При продолжительности очистки от 20 до 25 минут диаметр пятна очистки находится в пределах 6,5...13,5 dc .

Коррозионные исследования характеризовались сравнительно низкой скоростью коррозии металлов в растворах моющего средства ЫС-26. Особенно важно отметить низкую скорость коррозии (hg более 0,35 г/м'Чч) алюминиевого сплава АЛ4.

Исследования на старение растворов МС-26 показали нецелесообразность использования их для одновременной очистки поверхностей от старых ЛКП и масляных загрязнений, так как по мере возрастания

концентрации последних в растворе до 20...30 г/л отмечается снижение эффективности очистки от ЛШ в 1,5...2,0 раза.

5. ВВДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО И ТЕШИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Согласно разработанной рецептуре, изготовлена опытная партия мокшего средства МС-26 в количестве 2 т на Ленинском горнохимачес-ком заводе (Тульская область).

Моющее средство МС-26 в готовом виде представляет собой сыпучий погошок белого цвета, расфасованный в четырехслойные крафт-мешки массой до 35 кг.

Проведены производственные испытания моющего средства МС-25 на операциях очистки от старых ЛКП ремонтируемой техники в условиях Звенигородского я Щелковского РТП, где око принято к внедрению.

Сравнительный среднегодовой экономический эффект за расчетный период на Звенигородском и Щелковском РТП составил соответственно 1323,0 и 1120,0 рублей.

ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих способов очистки металлических поверхностей от старых ЛКП у нас в стране и за рубежом показал их недостаточную эффективность, а в ряде случаев - высокую токсичность.

На ряде предприятиях по ремонту техники нашли применение растворы каустической соды. Однако они не пригодны для очистки деталей из алюминиевых сплавов вследствие их высокого коррозионного воздействия на них.

Для очистки деталей из алюминиевых сплавов применяются составы и смывки на основе высокотоксичных и дорогих хлоругловодо-,родных растворителей.

2. Нетоксячность, негорючесть и взрьвобезопаснооть, низкая коррозионная агрессивность по отношению к черным и цветным металлам и другие положительные свойства синтетических моющих средотк технического назначения, а также способность их растворов при определенных условиях частично разрушать старые ЛКП, послужили" основой проведения исследований, направленных на поиск эффективного моющего средства типа MC для очистки от старых ЛКП.

3. Теоретические исследования механизма разрушения ЛКП в растворах CMC позволили определить факторы, влияющие на процесс

очистки и разработать программу и методику экспериментальных исследований.

4. Исследования влияния водных растворов щелочных солей, входящих в составы CMC, а именно метасиликата натрия, триполифос-фата натрия и кальцинированной соды показали, что наиболее эффективно удаляются ЛКП в растюрах метасиликата натрия.

5. Поверхностно-активные вещества (Синтамид-5 и Оксифос-Б) повышают очищающую способность растворов метасиликата натрия. Причем максимальный эффект наблюдается при их совместном использовании (в соотношении 1:1) концентрацией 1,0...2,0 г/л в растворе. Кроме юто, введение ПАВ в таких пределах в растворы щелочных солей способствует снижению солевого налетообразования на очищенных поверхностях в 2,0...2,5 раза, что очень важно в условиях ремонтного производства для формирования новых качественных и долговечных покрытий.

6. В процессе исследований с использованием математического метода планирования эксперимента получен оптимальный состав моющего средства МС-26, включающий (в ша.с.%)' Синтамида-5 - 1%\ Оксифоса-Б - 1%', метасиликата натрия - 65%; триполифосфага натрия - 16%; кальцинированной соды - 17%.

7. Исследования технологических свойств растворов моющего средства МС-26 показали:

- МС-26 обладает низкой пенообразующей способностью при рабочих температурах раствора 80...90°С, что позволяет использовать моющее средство как в струйных моечных машинах, так и в погружных с сильным возбуждением раствора;

- МС-26 обладает низкой коррозионной активностью по отношению к детали из черных и цветных металлов.

8. Оптимальными режимами очистки в моечных машинах с открытыми струями являются: температура раствора - 80...90°С; концентрация раствора 50...70 г/л; давление струи на выходе сопла -0,3...0,5 МПа.

9. Оптимальные регчмы очистки в погружных моечных машинах

с аатопленным:: струями: температура раствора - 80...90°С; концентрация раствора 50...60 г/л; давление в подводящей магистрали -0,5...0,7 МПА.

10. Изготовлена опытная партия моющего средства МС-26 на Ленинском горнохимаческом заводе. Проведены производственные ис-

питания на операциях очистки от старых ЛКП в условиях Звенигородского и Щелковского РТП, где мовхцьв средство принято к внедрению.

II. Среднегодовой экономический эффект за расчетный период на Звенигородском и Щелковском РТП составил соответственно 1323,0 и 1120,0 рублей.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДЯЩИХ РАБОТАХ:

I. Очистка поверхностей сельскохозяйственной техники от старых лакокрасочных покрытий.- В кн.: Способы повышения долговечности тракторов и сельхозмашин,- М.: МИИСП., 1988.- С.50-53 (соавтор Савченко В.И.).

, 2. Синтетическое моющее средство для очистки поверхности цветных металлов и их сплавов от старых лакокрасочных покрытий.-В тезисах докладов на научно-технической конференции ''Современные методы обработки и повышения долговечности деталей машин",- Ново-полоцк, 1989.- С.6 (соавтор Савченко В.И.).

3. Моющее средство для очистка металлической поверхности. Положительное решение Госкомизобрегений СССР по заявке В 4696791/31-04 от 14.04.89 (соавтора.Савченко и др.).

4. Совершенствование и внедрение синтетических моющих средств ; технического назначения. Часть I. Отчет о НИРуШйСП, № гос.регистрации 01860053205, 1990.- 38 с, инв. № 02900016113. !

. 5, Совершенствование и внедрение синтетических моющих.средств . технического назначения. Часть П. Отчет о НИРДШИСП, № гос.регистра« ции 01860053205, 1990.- 30 с. ' '

Подписано в печать /С'. .'<■■.'л'-Тираж 100 экз. Объем I п.л.

Л

Заказ №

Ротапринт Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П.Горячкина. 127550, Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 58.