水基荧光渗透剂的优势
点击:2379 日期:2020-11-11
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环保:水不含COD、BOD
安全:水无毒无害,不燃烧 运输方便
便宜:相比有机溶剂,水更便宜
综上,水可以用来制造渗透剂,虽然说难度比油基型渗透剂要大,但只要配方科学合理,用水为主溶剂制造渗透剂是完全可行的,而且会有很多突出的优点。
二,水基产品的环保特性(好去色好降解)
与油基产品相比,水基产品自带低BOD、COD属性。首先来看看渗透废水中含有哪些物质,这些物质是如何被降解的?
三, 油基产品:我们姑且把醇基、醇醚基,表面活性剂基和油基产品统称为油基产品,他们都是碳氢或碳氢氧的化合物,zui终被分解产物是二氧化碳和水;染料中,含有氮元素的情况会比较多,zui终的分解产物除了二氧化碳和水,还会有氮的氧化物,但是染料的添加量很小,氮元素在染料种所占的比例也很小,zui终氮含量甚微,例如,一只荧光染料的分子式为C20H24N2O2,其中氮元素的质量分数只占8.6%,按照荧光染料添加量1%计算,在整个渗透剂中,氮元素的质量分数为0.086%,再按废水稀释比为1:400,zui终废水中含氮量就只有0.000215%,也就是说只有2.15ppm。有的渗透剂中会含有一定比例磷系阻燃剂,但该成分不是必要的成分,不做讨论。因此,渗透废水被充分氧化,zui终的产物为二氧化碳、水和微量的氮的氧化物。
四,水基荧光渗透剂产品:水为主要成分,不做进一步分解,不消耗氧。一般会选择生物降解性更好一些的助剂,因此BOD/COD比值会高一些,更易生物降解。最终的降解产物与油基产品类似。由于含水量较高,一般会超过50%,COD和BOD会大幅下降,一般为油基产品的30~50%。随着技术的进步,进一步提高含水量是完全可能的,COD和BOD会进一步下降。
(1:300稀释)
五,结论:水基产品在废水处理上有明显的优势,能大幅降低后期废水处理的负荷。废水处理,还会涉及到色度、PH值、SS固体悬浮物、氨氮、总磷、重金属等指标,这些方面,水基产品和油基产品没有本质上的区别,
也不是渗透废水处理的主要矛盾,这里不做讨论。
. 水基产品的性能指标
实验材料:
A:水基荧光渗透FW-100
B:水基荧光渗透FW-200
C:油基自乳化荧光渗透FD-200Z
六 水基荧光渗透剂灵敏度
灵敏度与渗透剂的渗透能力、抗过洗能力、可去除性、荧光亮度、显像剂的显像能力有关。如前文所述,水不是传统认知上的良好的渗透剂,但是可以通过调整达到预期的效果。
灵敏度的高低跟主溶剂是水还是油没有太大的关系。
这更多的是一种市场行为,水基荧光渗透剂目前主要用于汽车行业,2级灵敏度就能满足要求。目前水基荧光渗透液以1和2级灵敏度为主。
如果有市场需要,完全可以做出更高等级灵敏度的水基渗透剂。
灵敏度对比照片(干粉显像)
七,灵敏度对比照片(溶剂悬浮显像)
上图从左到右分别为:水基A、水基B、油基C、油基D
灵敏度实验条件:
试块:30μm 1型试块
渗透时间:渗透5分钟,滴落5分钟
清洗条件:清洗20秒,温度25℃,压力0.25MPa
烘干:烘箱57℃,90秒
结论:灵敏度的判定标准是一样的,产品在型式实验时定位为什么等级的灵敏度就是什么等级的灵敏度,不会因为是水基或油基而存在区别。验证实验也可以看出,水基和油基在灵敏度上没有本质上的区别。
可去除性
水基产品中的所有液体部分都是水溶性的,染料不一定,染料可能是通过助溶剂助溶到水里边。因此,与油基产品相比,水基产品具有优异的水洗可去除性,清洗用水量将会减少,清洗过程被缩短,背景残留更少,信噪比更高,间接提高灵敏度。
水基A 水洗20秒
水基B 水洗20秒
油基C 水洗20秒
结论:水基产品比油基产品明显可去除性更好。在光面上还好,都能很好去除,但是在粗糙面上,比如试块的吹砂面上就有明显的区别。
5.3 粘度
结论:产品的粘度不会因为是水基还是油基存在区别,粘度是由产品配方本身决定的。
5.4 抗过清洗性
我们正常的逻辑会认为,与油基产品相比,水基型产品容易被过清洗。大可不必为此担心,产品设计的时候,我们就考虑了抗过洗性能,而且由于可去除性好,清洗时间短,清洗用水压力可减小,温度可降低,进一步减小了被过洗的可能性。实验证明,水基型产品具有良好的抗过洗性。
水基样品B 水洗20秒
水基FW-200样品B 水洗40秒
水基fw-00样品A 水洗20/40秒
水基FW-200样品B 水洗20/40秒
油基FD-200样品C水洗20/40/60秒
结论:无论是在1型试块上还是在PSM-5试块上,水基产品都表现出很好的抗过清洗性。
5.5 容水率
根据AMS 2644F、ISO 3452-2以及GB/T 18851.2,自乳化油基产品一般要求容水率大于5%,厂家设计配方的时候会将容水率设计得高于标准要求,FW-200自乳化荧光渗透剂就能到到20%的容水率。
水基产品的容水率就大很多了,甚至可以做到与水无限混溶,我们设计的水基产品,容水率都达到50%以上。容水率高,产品耐水污染能力强,可延长产品使用寿命。
荧光亮度、UV稳定性、热稳定性
荧光亮度:以RC-77为标样,亮度值设为80,测试值为对比亮度值。
UV稳定性:800Μw/cm2的UV-A下曝光1个小时,荧光亮度计测试,与未曝光的进行对比,得比值。
热稳定性:117℃烘箱,烘一个小时,荧光亮度计测试,与未进烘箱的进行对比,得比值。
结论:水基产品可以做到和油基产品一样的亮度,并且具有优异的热稳定性和UV稳定性。
水基荧光渗透剂的润湿性 表面湿润性
实验证明,通过合适的表面活性剂的调剂,水基产品能在工件及试块表面上充分润湿,不存在收缩的情况,与油基产品无异。
光滑1型试块上的润湿性
粗糙度试块上的润湿性
结论:无论在光滑面上还是粗糙面上,水基和油基产品表现出同样的润湿效果,无收缩现象。
综上,水基荧光渗透液各方面技术指标都不比油基荧光渗透液差。
. 换用水基型荧光渗透液给用户带来的价值
降低检测成本:
材料成本低:相对油基产品价格较低
消耗少:渗透液带走量少,减少渗透液的消耗
废水处理成本低:废水产生量少;BOD/COD比值高,易处理;COD、BOD absolute value低,废水处理负荷减小
加快检测流程:
预清洗后,简单的漂洗后,可以不用烘干就进行渗透,加快检测进程
优异的润湿性和可去除性,节约清洗用水,缩短清洗用时间。
可去除性好,背景残留少,信噪比高,使缺陷显示更加鲜明
安全优势
水基产品无闪点,不燃烧,生产、运输、储存、使用环节无着火的隐患,可以按照非危险品处理,节约成本。
水基产品无不佳气味,无毒无害,检测环境更舒适。
7. 水基型荧光渗透液还存在哪些不足
我们应该正视水基产品存在的一些不足,不应该去回避:
水基产品挥发相对比油基产品要快一些。
水基产品容易起泡,避免激烈的搅拌。
不建议采用水基显像剂对水基渗透剂进行显像,除非使用方通过实验认可,确认可以采用水基显像剂。
综上所述,水基产品在环保性、经济性、安全性上对油基产品有明显的竞争优势,灵敏度等关键指标也能满足渗透检测的要求。换用水基型荧光渗透液是明智的选择
。
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