Состав чистящий абразивный

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Судник Лариса Владимировна Жук Елена Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Состав чистящий абразивный, содержащий абразив и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что дополнительно содержит 0,5-5,0 мас.наноструктурированного порошка гидроксида алюминия, полученного методом гидротермального синтеза. Изобретение относится к составам бытовой химии, а именно к абразивным чистящим средствам, и может быть использовано для снятия жестких загрязнений с кухонной посуды, плит, ванн, раковин и других предметов, а также для очистки загрязнений и полирования металлических, керамических, пластмассовых, стеклянных, гранитных и мраморных поверхностей, включая поверхности лакокрасочных эмалей. Абразивные чистящие средства в качестве основного компонента содержат мелкозернистые вещества высокой твердости природного или искусственного происхождения кварцевый песок, пемзу, мел, электрокорунд и др. Важнейшее значение для формирования чистяще-полировальных свойств названных выше средств имеют размеры зерен абразива,его твердость и пористость. При этом известно, что чем больше пористость, тем выше чистящие свойства при прочих равных условиях 1. Увеличение твердости абразива вызывает повышение как чистящих, так и истирающих свойств. Известно аналогичное по назначению абразивное чистящее средство Пемоксоль-М,содержащее в качестве абразива песок кварцевый, пемзу, глинозем 2-4. Недостатком аналога является невысокая чистящая способность до 70 и высокая истирающая способность до 25-37 . Известно также чистящее абразивное средство Чистоль-Экстра, содержащее в качестве абразива мелкодисперсный порошок шлаков электроплавки феррохромовых, являющихся побочным продуктом при выплавке хрома из руд феррованадия и металлического марганца 2-4. Из-за высокой твердости (5,5-6 по шкале Мооса) он имеет повышенную истирающую способность 33-50 . Кроме того, существенный недостаток состава в том,что шлак содержит до 7 токсичных соединений хрома. Известен состав для чистки твердых поверхностей, содержащий сульфанол, полиэтиленгликоль, полукомпозицию для синтетических моющих средств на основе сульфанола с 17576 1 2013.10.30 добавками, полифосфат натрия или калия, порошок перлитовый шлифовальный. Недостатком изобретения являются малая чистящая способность (60-70 ) и большое количество компонентов в составе абразива, многие из которых являются дефицитными и приобретаются за рубежом 5. Наиболее близким по технической сущности является состав чистящий абразивный,содержащий абразив и поверхностно-активное вещество, в качестве абразива содержит молотый кварц или пемзу с размером частиц 10-200 мкм 6. Данный состав имеет ряд недостатков, связанных с осколочной формой и высокой твердостью абразива, а также с отсутствием пористости в зернах, что в совокупности приводит к повышенной истираемости обрабатываемых поверхностей и ограничению возможностей состава в отношении чистящей способности. Задачей данного изобретения является повышение чистящей и снижение истирающей способностей, снижение потребления дефицитного сырья. Поставленная задача достигается тем, что состав чистящий абразивный, содержащий абразив и поверхностно-активное вещество, дополнительно содержит 0,5-5 мас.наноструктурированного порошка гидроксида алюминия. Технический эффект достигается за счет структуры вводимого порошка, способствующей удалению микрочастиц грязи полярных и неполярных загрязнителей. Вводимый порошок гидроксида алюминия состоит из пористых гранул наноразмерных частиц чешуйчатой формы, что обеспечивается исходным сырьем в виде алюминиевой пудры и методом синтеза порошка - гидротермальным при повышенных температурах и давлении 7. Из-за некомпенсированности связей атомов, составляющих наноразмерные частицы,их свойства схожи со свойствами атомных поверхностных свойств кристаллов, обусловленных особенностями расположения на границе раздела фаз, взаимодействия и движения атомов вблизи их граней нарушением трансляционной симметрии, меньшим числом соседних атомов, более сильными анизотропией и энгармонизмом колебаний. При этом возрастает способность к адсорбции, ионному и атомному обмену, контактным взаимодействиям структурных элементов 8. Введение наноструктурированного порошка гидроксида алюминия менее 0,5 мас.не позволяет нивелировать режущие кромки абразива осколочной формы, а поэтому в достаточной мере снизить истирающие способности, причем введение наноструктурированного порошка свыше 5 мас.не приводит к дальнейшему повышению чистящих способностей, оставаясь на достигнутом уровне. По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. В качестве абразивного материала используется смесь стандартного(применяемого) порошка с добавками наноструктурированного порошка гидроксида алюминия, представляющего собой частицы чешуйчатой формы, толщиной 2-8 нм и размерами в плане 20-80150-200 нм. Размерность и форма порошка определяется методом его получения 7-8. Использование наноструктурированного порошка гидроксида алюминия в сочетании с применяемыми компонентами в заявляемых соотношениях обеспечивает повышение чистящей способности при одновременном снижении истирающей способности. Технология получения заявляемого продукта состояла в смешивании порошка абразива с наноструктурированным порошком гидроксида алюминия и поверхностно-активным веществом. Пример. Приготовление состава включает смешивание компонентов в аттриторе или в скоростном центробежном смесителе. В смеситель при включенном перемешивающем устройстве через дозатор вводят абразив, затем порошок гидроксида алюминия, после чего поверхностно-активное вещество. После загрузки всех компонентов содержимое в смесителе перемешивают 2-5 мин до получения однородной массы. Проведены эксперименты 2 17576 1 2013.10.30 по получению серии образцов состава заявляемого диапазона. В табл. 1 приведены данные по сравнительной оценке предлагаемого состава с прототипом, лучшими отечественными и зарубежными чистящими порошками, имеющими аналогичное с предлагаемым составом назначение снятие жестких загрязнений с кухонной посуды, плит, ванн, раковин, кафеля, т.е. для чистки сильно загрязненных предметов на кухне, ванной, используемых в быту и других отраслях деятельности. Состав и свойства чистящих абразивных веществ, подготовленных в соответствии с заявочными материалами, приведены в табл. 1, 2. Таблица 1 Состав пасты, мас.Номер состава ПоверхностноГидроксид алюминия Абразив активные вещества 1 0,5 93,0 остальное 2 1,0 93,0 остальное 3 2,0 93,0 остальное 4 4,5 93,0 остальное 5 5,0 93,0 остальное 6 6,0 93,0 остальное 7. Пемоксоль-М не содержит 90,2 9,8 ОСТ 66-155-390-87 8. Чистоль-Экстра 3 7 8 9 79,160- 74,2 Чистящая способность,75,9 77,8 79 78,8 78,670 80,0 62 77,2 Истирающая способ 21,2- 21- 20,021,025- 3026,0 22,0 25,0 ность,21,7 22 21,5 21,5 37 35 Свойства определялись по специальным методикам, разработанным предприятиями,производящими чистящие средства и полировальные пасты, включенным в нормативные документы 9-12. Сущность метода заключается в определении чистящей способности испытуемого средства по отношению к эталону. Чистящую способность эталона определяли отношением белизны загрязненных пластинок до и после чистки. Истирающую способность определяли по количеству и глубине царапин на испытуемой поверхности. Данные таблицы свидетельствуют о преимуществе по потребительским свойствам предлагаемого состава перед отечественным аналогом, зарубежными средствами во всем заявленном диапазоне соотношений. При проведении практических испытаний в быту установлено, что предлагаемый состав не только хорошо чистит и обезжиривает кухонную посуду, но и хорошо очищает ванны, раковины, метлахскую плитку, не повреждая при этом очищаемую поверхность. Чистящий состав используется обычным образом на тампон наносят состав, чистят поверхность, а затем смывают его водой. Технический эффект достигается за счет реализации более мягкого абразива и пористой структуры гидроксида алюминия, которая способствует удалению микрочастичек грязи. Кроме того, порошок гидроксида алюминия является мягким абразивом (твердость по минералитической шкале составляет 3,5) вследствие наноструктурированности. Гидроксид алюминия является не только мягким абразивом, но и великолепным сорбентом для 3 17576 1 2013.10.30 примесей полярных и неполярных загрязнителей и позволяет снизить количество ПАВ в чистящих составах, что повышает потребительские свойства, т.к. ПАВ трудно смываются с поверхностей и опасны с точки зрения здравоохранения и экологии. Источники информации 1. Козловский А.Л. Химия в быту. - М. Знание, 1974. 2. Чистящие средства электронный ресурс. - Режим доступа - // //- Дата доступа 12.10.2011. 3. Дудко П.Д., Масловский В.В. Обработка деталей абразивными пастами. - Ярославль,1970. 4. Киселев П.С. Полирование металлов и сплавов. - М., 1974. 5. Патент РФ 2039082, МПК 09 1/02,11 3/14, 1995. 6. Патент РФ 2106376, МПК 09 1/02,11 3/14, 1998 (прототип). 7. Витязь П.А., Судник Л.В., Ильющенко А.Ф., Мазалов Ю.А., Берш А.В. Функциональные материалы на основе наноструктурированных порошков гидроксида алюминия Монография. - Минск Беларуская навука, 2010. - 183 с. 8. Рагуля А.В., Скороход В.В. Консолидированные наноструктурныс материалы. Киев Навукова думка, 2007. - 375 с. 9. ОСТ 6-15-1660-90. Средства чистящие бытовые. Методика определения чистящей способности средств для чистки эмалированных и полимерных поверхностей. 10. РД 6-40-0209646-1.9-92. Методические указания. Средства чистящие бытовые. Методика определения степени повреждения эмалированных поверхностей абразивными препаратами 11. Андрианов Е. Методы определения структурно-механических показателей порошкообразных материалов. - М. Химия, 1982. 12. Ковтун Б.П., Пашков А.Л., Пилипенко О.П. Разработка современных высокоэффективных рецептур, технологии и аппаратурного оформления производства чистящих средств. 21-056/76-80, 977, Б 655045. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4