Разработка и исследование экологически безопасных стеклоомывающих жидкостей для средств транспорта

Актуальность работы. В обеспечении безопасности движения большое значение имеет хорошая видимость из салона автомобиля в условиях все возрастающей насыщенности улиц и дорог средствами транспорта. Хорошая видимость из салона автомобиля необходима для водителя, чтобы замечать все возникающие ситуации и изменения в потоке движения во всех направлениях дороги и своевременно на них реагировать.

Для решения этой проблемы основными направлениями являются:

1) Увеличение площади окон автомобилей при конструировании новых моделей;

2) Улучшение прозрачности стекла, на которое влияет такие факторы внешней среды, как загрязнение, запотевание и обледенение. Указанные факторы иногда настолько значительны, что приводят к падению видимости до нуля. Так, на наружной стороне стекол оседает все, что находится в окружающей среде: грязь, летящая из-под колес транспортапыль, копоть, находящиеся в воздухе. На стеклах автомобиля могут прилипать силикаты — песок и глина соединения, а также восковые продукты, попадающие при обработке кузова автомобиля полиролями или при мойке машины моюще-консервирующими составами. И если уличная грязь, пыль относительно легко держаться на поверхности стекла и легко смываются водой, то органические продукты обладают большой адгезией к стеклу и отмыть их просто водой невозможно. Кроме того, химические загрязнения, взаимодействуя со стеклом частично его разрушают и в результате этого процесса на стекле образуется тонкая радужная пленка и белесый налет.

В летнее время от разбивающихся о стекло насекомых, остаются пятна. Свежие пятна удаляются сравнительно легко, а засохшие ввиду их белковой природы отмываются трудно даже при применение специальных шампуней. Также отметим, что масляные, силикатные, жировые и другие подобного характера загрязнения днем не очень заметны, а в ночное время тонкая пленка этих загрязнений рассеивает лучи фар встречного транспорта, которое ослепляют водителя, создавая угрозу аварии.

Таким образом, вода и даже самые эффективные моющие препараты не обеспечивают полного удаления всех видов загрязнений с поверхности стекла. И здесь на помощь приходят чистящие средства, служащие для снятия прочносвязанных загрязнений [83]. Это так называемые, очистители стекол (или стеклоомывающие жидкости) — группа химических средств, предназначенных для ухода за окнами автомобиля, которые легко и быстро снимают жировые и другие загрязнения, восстанавливают блеск стекла и не ухудшают его оптические свойства [2].

Очистители стекол из-за низкой температуры замерзания применяются в течение всего года, а особенно в весенне-зимний сезон.

Очистители стекол бывают трех назначений: для ручной чистки, для заправки бочков омывателей ветрового стекла, для удаления следов насекомых [15].

Эти средства в своем составе имеют растворители, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и другие активные добавки.

ПАВ — эмульгируют масложировые загрязнения и тем самым облегчают и ускоряют процесс их удалениярастворители придают определенные низкотемпературные свойства и растворяют нефтяные заагрязнения.

Кроме морозостойкости и просветляющей способности омывающие жидкости должны отвечать ряду требований, а именно:

1. не должны замерзать на морозе и обладать способностью растворять лед;

2. не должны портить эмалевые покрытия;

3. не должны иметь неприятный запах, так как их пары попадают в салон автомобиля;

4. должны полностью испаряться, не оставляя на стекле пленку, ухудшающую видимость;

5. для предотвращении коррозии необходимы ингибиторы коррозии, так как система стеклоомывателей содержит детали из металлов и их сплавовданный пункт зачастую не принимается во внимание, так как многие стеклоомывающие жидкости приводят к корозии металлов и их сплавов, что нами доказано экспериментально.

6. должны отвечать целому ряду санитарных (экологических) требованийполное разложение микроорганизмами и отсутствие токсического воздействия на организм человека и животных.

В современных условиях все более актуальным становится экологический фактор, т.к. если раньше в качестве сырья часто использовали вещества растительного и животного происхождения, образующиеся отходы вовлекались в естественный круговорот веществ и природа обеспечивала самоочищение (например: загрязненная мылом сточная вода, сброшенная в реки, быстро очищается с помощью редуцентов), то применяемые сегодня синтетические препараты зачастую содержат трудноподдающиеся биологическому разложению вещества, то есть эти вещества способны с течением времени накапливаться в биосфере (атмосфере, почве, водоемах) и через нее пагубно влиять на все живые организмы. К таким веществам относятся некоторые ПАВ и поэтому мы акцентируем внимание на этом вопросе.

Хотя заметим, что на сегодняшний день делаются попытки составления рецептур с использованием природных средств: например, в жидкости для мытья стекол добавляют сок ревеня, сырой картофельный сок, экстракт табака [48].

Кроме биоразлагаемости, необходимо обращать внимание на токсикологическую характеристику веществ, что не всегда учитывается при введении отдельных компонентов в изготавливаемые стеклоомывающие жидкости. Данный вывод основывается на изучении химического состава стеклоомывающих жидкостей (было рассмотрено более 80 препаратов запатентованных за последние 20 лет). Так, во многие стеклоомывающие 6 жидкости вводятся в качестве растворителей токсичные вещества: метанол, этиленгликоль, этилцеллозольв и многие другие.

В связи с выше изложенным материалом, приходим к выводу, что остается актуальной проблема исследования многих веществ, пригодных для создания безопасных стеклоомывающих жидкостей.

Цель работы. Исследование веществ и их растворов, возможных для использования как основ для изготовления и применения в качестве экологически безопасных стеклоомывающих жидкостей. Основные задачи.

1) Поиск и исследование новых веществ, пригодных для использования в качестве стеклоомывающих жидкостей.

2) Экспериментальное исследование эффективных присадок и ингибиторов коррозии в качестве компонентов для новой стеклоомывающей жидкости.

3) Разработка рецептуры производства новой стеклоомывающей жидкости.

Глава 5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. В результате проведенной работы, исследованы свойства водных растворов головной фракции этилового спирта, выявлены наиболее оптимальные концентрации для приготовления стеклоомывающей жидкости.

2. Разработана композиция эффективных ингибиторов коррозии металлов в водных растворах головной фракции этилового спирта.

3. Выявлены экологически и токсикологически безопасные поверхностно-активные вещества и изучены их свойства в воде и головной фракции этилового спирта.

4. Разработана рецептура и изучены свойства экологически безопасной стеклоомывающей жидкости, которую целесообразно применять взамен токсичных стеклоомывающих жидкостей на основе метанола, этиленгликоля, этилцеллозольва и других веществ.