專利名稱：附著于鈦材上的水垢的去除劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水垢的去除劑，特別涉及附著堆積在鈦制排水管的內(nèi)壁上的水垢的去除劑。
就飛機上的廚房或便器的排水管來說，由于受機體結構上的制約，在狹小的空間內(nèi)，細管形成錯綜復雜的配管結構，為了避免排水管的堵塞，要頻繁進行水垢的去除作業(yè)。但是，如果使用水垢去除效果好的鹽酸、硫酸等強酸性無機酸，不僅排水管因腐蝕而導致材質(zhì)劣化，而且洗凈后的廢水引起環(huán)境污染。另一方面，如果使用像醋酸那樣的弱酸，由于不能得到徹底的水垢去除效果，必須定期卸下排水管，采用物理的方法進行去除管內(nèi)的水垢的作業(yè)。該作業(yè)不但速度慢而且困難，另外還由于需要較長時間，所以妨礙到飛機的運行計劃。
發(fā)明人以前開發(fā)出不用強酸性無機酸就能夠有效溶解去除水垢的水垢去除劑(特開2000-63890)。這是作為有效成分含有羥羧酸和胺基磺酸(sulfaminic acid)的組合物，不但對管材的腐蝕作用弱，而且具有良好的生物降解性能，因此不用擔心引起環(huán)境污染。這種水垢去除劑，雖然最初是作為用于溶解去除假牙的齒垢或者齒石的假牙潔劑開發(fā)出來的，但由于齒垢或齒石的成分與排水管的水垢大致相同，所以作為飛機內(nèi)的廚房或者便器的排水管用的水垢去除劑使用時，在除去水垢這一點上顯然也能發(fā)揮出優(yōu)越的效果。
但是，由于飛機內(nèi)的廚房或者便器的排水管除耐蝕性外，還重視輕量性，所以作為管的材料優(yōu)選使用鈦、或者包含鈦和其它金屬元素的鈦合金(以下簡稱為“鈦材”)。在大氣環(huán)境下，鈦材能夠于瞬間形成與鈦材表面緊密結合的鈦氧化物的覆蓋膜，由于該覆蓋膜保護母材，所以耐蝕性非常好。但是，由于鈦氧化物覆蓋膜的厚度非常薄，如果與含有強酸的化學藥劑接觸，覆蓋膜很容易被去除。如果使用強酸性的水垢去除劑進行水垢的去除作業(yè)，首先水垢被去除，接著它下面的氧化覆蓋膜被去除。如果這樣持續(xù)投入水垢去除劑，則鈦材的表面受到水垢去除劑的腐蝕作用，鈦離子就會被溶解。如果在水垢的去除完成的同時，停止投入水垢去除劑，則能夠抑制鈦離子的溶解，但是實際上，難以控制如此時間恰當?shù)淖鳂I(yè)。因此，實際狀況是，在除去附著于由鈦材制成的排水管上的水垢的作業(yè)中，不能避免鈦離子的溶解。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的水垢去除劑的特征是，除了羥羧酸和胺基磺酸以外、還含有作為有效成分的硫酸銨的組合物。
相對于羥羧酸、胺基磺酸和硫酸銨的合計重量，優(yōu)選含有大于0％且在5％以下的硫酸銨。
本發(fā)明的水垢去除劑，由于羥羧酸和胺基磺酸的共存，對含有鈣化合物的水垢具有很高的溶解性，可以發(fā)揮優(yōu)越的水垢去除效果。
羥羧酸是在其分子構造中含有醇式羥基和羧基的物質(zhì)的總稱，比如，可以列舉出乙醇酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、羥基丙酸、α-羥基丁酸、甘油酸、丙醇二酸等脂肪族羥羧酸、水楊酸、間羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、三羥基苯甲酸、α-苯乙醇酸、托品酸等芳香族羥羧酸，但并不局限于這些酸。而且，優(yōu)選蘋果酸和檸檬酸。該羥羧酸不僅能夠單用一種，而且根據(jù)需要能夠同時使用兩種以上。
作為胺基磺酸，優(yōu)選使用氨基磺酸(amidosulfonic acid)，但并不局限于此。在使用氨基磺酸的情況下，即使在它的衍生物中，也優(yōu)選使用水溶性大的N-烷基以及N-芳基的衍生物。
本發(fā)明中所使用的羥羧酸和胺基磺酸，優(yōu)選即使長時間使用、安全性也很好且常溫下是固體的羥羧酸和胺基磺酸，更優(yōu)選具有與天然物體相近的結構且在生物降解性方面優(yōu)越的羥羧酸和胺基磺酸。
羥羧酸與胺基磺酸的重量比優(yōu)選從1∶9到9∶1，更優(yōu)選從1∶9到7∶3。
本發(fā)明的水垢去除劑的特征在于含有硫酸銨。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)硫酸銨具有抑制從鈦材的表面溶解出鈦離子的作用，而不會降低羥羧酸和胺基磺酸的水垢去除作用，就其含量來說，相對于羥羧酸、胺基磺酸和硫酸銨的合計重量，優(yōu)選大于0％且在5％以下。
本發(fā)明的水垢去除劑，在對水垢的溶解要求即時效果的情況下，優(yōu)選制得粉末或者顆粒狀，將它均勻混合，變成水溶液使用。就水溶液的濃度來說，比如，相對于1000ml的水，羥羧酸、胺基磺酸和硫酸銨的合計量優(yōu)選為約50g～約200g(相當于約5～約17重量％的水溶液)，更優(yōu)選為約100g～約140g(相當于約9～12重量％的水溶液)。
另一方面，為了經(jīng)過長時間后還維持水垢去除效果，也可以使用具有使羥羧酸和胺基磺酸延遲向水中溶解的作用的結合劑，形成適當形狀的成型體。通過調(diào)整結合劑的配合量，能夠適當控制水溶時間。
作為結合劑，比如，可以列舉出淀粉、羧甲基纖維素(CMC)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羥丙基纖維素(HPC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、甲基纖維素(MC)、羥丙基淀粉(HPS)等，但并不局限于這些。
就成型體來說，可以將羥羧酸粉末、胺基磺酸粉末和硫酸銨配合后的混合粉末作為基劑，相對于該基劑的100重量份，大約均勻混合5～100重量份的結合劑粉末，將該混合物用錠劑成型機制成給定的形狀。
此外，本發(fā)明的水垢去除劑，根據(jù)需要也可以混合使用氧化劑、表面活性劑、酶制劑、螯合劑等。
在去除附著于飛機的廚房或者便器的排水管的管內(nèi)壁上的水垢的作業(yè)中使用本發(fā)明的去除劑的情況時，首先，將去除劑溶解于水，調(diào)制成去除劑的水溶液。將該去除劑水溶液從廚房或者便器的排水口注入，去除劑水溶液一邊溶解附著于管壁的水垢、一邊通過排水管內(nèi)部，到達飛機下部的排水管口。由于到此的水溶液含有自排水管去除的水垢，所以下一步，使其通過分離器，分離水垢，將分離出的水垢收存在給定的容器內(nèi)。除掉水垢后的去除劑水溶液，再一次回到廚房和便器的排水口，通過排水管的內(nèi)部。使去除劑水溶液循環(huán)去除水垢所需要的時間，取決于飛機的大小和水垢的附著程度。
下面列舉具體的實施例進行說明。
實施例1使用錠劑成型機，制成各種鈣化合物的供試用球體(直徑為5mm)，將該球體按照每一種鈣化合物的種類分別浸漬在各種試用液內(nèi)，調(diào)查鈣化合物的溶解狀況。
供溶解試驗用的鈣化合物是磷酸鈣、碳酸鈣、草酸鈣或硫酸鈣。
其試驗結果如表1所示。
在表1中，1號試用液是發(fā)明例，在500ml蒸餾水中，溶解有作為羥羧酸的L-蘋果酸10g和檸檬酸10g、作為胺基磺酸的氨基磺酸5g、以及硫酸銨1g。
2號試用液是不含有硫酸銨的比較例，在500ml蒸餾水中，溶解有作為羥羧酸的L-蘋果酸10g和檸檬酸10g、作為胺基磺酸的氨基磺酸5g。
3號試用液，是弱酸的示例，是市售的醋500ml。
4號試用液，是強酸性無機酸的示例，是濃度為5％的鹽酸500ml。
表1

參照表1的結果，1號試用液和2號試用液的鈣化合物的溶解時間與4號的鹽酸大致相同，顯示出對于鈣的化合物具有優(yōu)越的溶解能力。此外，3號試用液被認為幾乎沒有鈣化合物的去除效果。
附著于排水管的內(nèi)壁上的水垢，如上所述，主要由鈣化合物構成，本發(fā)明的水垢去除劑，由于對這種鈣化合物的溶解能力很大，所以明顯具有優(yōu)越的水垢去除效果。
實施例2將連接在飛機的廚房內(nèi)的排水管卸下，調(diào)查附著于管的內(nèi)壁上的水垢的去除效果。卸下的排水管用純鈦制成，直徑2英寸(約50mm)，長度92.6英寸(約2350mm)，其中一部分平緩彎曲。水垢的附著厚度在管的端部約是2～5mm。


圖1示意性地表示水垢的去除試驗。參照圖1，(1)是水箱，在其中放入本發(fā)明的水垢去除劑的水溶液(2)。水溶液(2)在20升的水中，含有作為羥羧酸的L-蘋果酸800g和檸檬酸800g，作為胺基磺酸的氨基磺酸400g、以及硫酸銨80g。
(3)是排水管，水垢(9)附著在排水管(3)的內(nèi)壁。在排水管(3)的各端部，連接著半透明的由聚氯乙烯制成的管道(4)、(5)。一方的管道(4)的端部連接著水泵(6)，另一方的管道(5)浸在水溶液(2)中。使用的泵(6)是1/6馬力、額定流量在5英尺的頭部是17.5gpm。(7)是支撐排水管(3)的支持體。
使泵(6)工作，將水箱(1)內(nèi)的水垢去除劑水溶液(2)循環(huán)通過排水管(3)的內(nèi)部。3小時后，停止泵(6)，卸下管道(4)、(5)，目視檢查排水管的管內(nèi)壁，結果確認水垢被近乎完全地去除。
實施例3由純鈦制作的試驗片，與實施例1相同，浸漬在各種試用液(液體量為500ml，液體溫度25℃)中，調(diào)查鈦離子的溶解狀況。而且，鈦離子的溶解量通過原子吸光光度計測定。
試驗片使用內(nèi)徑50mm、外徑53mm、長度50mm的圓筒。
試驗片的浸漬時間和鈦離子溶解量的關系如表2所示。
表2

參照表2的結果，發(fā)明例的1號試用液與不含硫酸銨的比較例的2號試用液相比，鈦離子的溶解量要少。這表示硫酸銨具有抑制鈦離子溶解的效果。
3號試用液的醋，與2號試用液相比時，雖然鈦離子的溶解稍微減少，但如實施例1所示，由于鈣化合物的溶解效果幾乎沒有，所以不適合用作水垢去除劑。
4號試用液的鹽酸，由于鈦離子的溶解量較大，所以引起鈦材的劣化。
由實施例1至實施例3的結果表明，本發(fā)明的水垢去除劑對于構成水垢的鈣化合物的溶解作用非常優(yōu)良，并且可以抑制鈦離子的溶解。
所以，使用本發(fā)明的水垢去除劑，進行去除附著于由鈦材制成的排水管的內(nèi)壁上的水垢的去除作業(yè)時，去除水垢后，即使水垢去除劑與鈦材的表面接觸，也能夠抑制來自鈦材的鈦離子的溶解，因此可以防止管的材質(zhì)劣化。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的水垢去除劑，由于在鈦離子的耐溶解性方面優(yōu)良，所以在去除附著于由鈦材制成的器件比如飛機內(nèi)的廚房或者便器的排水管的內(nèi)壁上的水垢方面是有用的。此外，作為由鈦材制成的其他器件，有熱交換器、原子能機器等內(nèi)部的各種配管等，本發(fā)明的水垢去除劑在去除附著于這些配管的管壁上的水垢方面也是有用的。
權利要求
1.一種在鈦離子的耐溶解性方面優(yōu)異的水垢去除劑，用于去除附著在由鈦或者鈦合金制成的器件上的水垢，有效成分含有羥羧酸、胺基磺酸、硫酸銨。
2.根據(jù)權利要求1所述的水垢去除劑，其特征在于硫酸銨相對于羥羧酸、胺基磺酸以及硫酸銨的合計重量，含量大于0％且在5％以下。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的水垢去除劑，其特征在于羥羧酸和胺基磺酸的重量比為1∶9至9∶1。
4.根據(jù)權利要求1所述的水垢去除劑，其特征在于羥羧酸是選自乙醇酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、羥基丙酸、α-羥基丁酸、甘油酸、丙醇二酸、水楊酸、間羥基苯甲酸、對羥基苯甲酸、三羥基苯甲酸、α-苯乙醇酸和托品酸中的至少一種或一種以上的酸。
5.根據(jù)權利要求1所述的水垢去除劑，其特征在于胺基磺酸是氨基磺酸。
6.一種水垢去除方法，其特征在于對于由鈦或者鈦合金制成的、與飛機內(nèi)的廚房或者便器連接的排水管，在去除附著于該排水管的內(nèi)壁上的水垢的方法中，作為水垢去除劑，向排水管中注入至少含有羥羧酸、胺基磺酸和硫酸銨的水溶液，由此抑制來自于排水管的鈦離子的溶解，并溶解去除附著于該器件上的水垢。
全文摘要
本發(fā)明提供一種水垢去除劑，用于去除附著在由鈦或者鈦合金制成的器件上的水垢，作為有效成分，含有羥羧酸、胺基磺酸、硫酸銨，在鈦離子的耐溶解性方面效果優(yōu)異。
文檔編號C11D7/08GK1424986SQ01808258
公開日2003年6月18日 申請日期2001年2月21日 優(yōu)先權日2001年2月21日
發(fā)明者杉本武 申請人:株式會社正和·專門