一种高效重垢清洗剂的配方

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the other hand ,Hard surface cleaning, textile dyeing and finishing, and other fields related applications were also explored in the paper. Key words: FMEE;FMES;application performance;textile;hard surface cleaning;paper-making 肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 是近几年新开发的一种 表面活性剂，虽然在国外市场已有广泛的使用，但是在国 内仍然刚刚起步，其很多性能仍处于探索，甚至不清楚很 模糊的现状，有些中文的相关资料对 FMEE 的描述甚至失 真、不准确，对于该产品的很多应用性能只能查阅国外的 文章、专利。 本文按照科学严谨的态度，对 FMEE 及其衍生物 FMES 各种性能 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 相关的测试实验，并以第一手实验数据为准， 对 FMEE 和 FMES 的各种性能做详细介绍，同时也指出和更 正了很多中文文献的错误数据和观点。 收稿日期：2011-06-25 基金项目：浙江大学高学历人才基金资助项目（163012231）,国家自然科学基金（20981161） 作者简介：钟明辉（1985－），男，博士在读，研究方向为精细化学品合成。 *通讯联系人，李雅菲， E-mail: liyafei_dakai@163.com 20 有机化学与合成 31 卷 2011 年 9 月 钟明辉等 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 性能表征与应用探讨 样品准备： FMEE 70% 含量 某外资石化公司提供 FMES 70% 含量 某外资石化公司提供 AEO-9 98% 含量 浙江三江化学 OP-10 98% 含量 美国陶氏化学 十二烷基苯磺酸钠 LAS 98%含量 南京金桐石化 脂肪醇醚硫酸钠 AES 70%含量 浙江赞宇股份有限公司 仲烷基磺酸钠 SAS-60 65%含量 德国科莱恩化工 片碱、皂片、机油等均为市场采购。 1，FMEE 与 FMES 外观与 pH 值 FMEE 为浅黄色液体 FMES 为深黄色液体 FMEE pH 为 6 FMES pH 为 6 2，FMEE 与 FMES 质谱分析图 仪器：液相色谱串联质谱仪 型号：API4000 产地：美国 3，耐碱性能 （GB 5556-2003 表面活性剂 耐碱测试标准） 测试方法：配制不同浓度梯度的片碱溶液，在不同的片 碱浓度下观察表面活性剂的稳定性，并得出耐碱的结论。 评价标准：分别以碱溶液是否澄清、是否浑浊和漂油， 是否出现絮状物评价表面活性剂的耐碱性能。 经过我们的实验数据分析，在室温条件下（30℃）， FMEE 的耐碱 20g/L,其磺酸盐 FMES 的耐碱为 95g/L,而国 内的很多文章将 FMES 的耐碱标注为 140g/L,显然是不符 合实际实验情况。很多国外的文献将 FMES 列为高耐碱 表面活性剂，但是并没有提及详细的耐碱数据。 4，渗透性能测试 测试方法：表面活性剂 5g/L,室温条件， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 帆布片沉降 时间。 最终，通过实验可知，在 5g/L 的浓度下，FMEE 的 渗透性在 10s 以内，而 FMES 的渗透性则较差，在 35s 左右。在同等浓度（5g/L 的浓度下），如 SAS-60、LAS 等 几乎在 3s 之内迅速沉降。由此可知，FMEE 与 FMES 的 渗透性一般，尤其是 FMES，其渗透性能在几种常见表 面活性剂中，属于渗透速度较慢的产品。 5，低温流动性测试 测试方法:温度调至零下 2℃，待测表面活性剂冷冻 24h， 观察流动性。 实验室 17025实验室iso17025实验室认可实验室检查项目微生物实验室标识重点实验室计划 冰箱： 21 有机化学与合成 31 卷 2011 年 9 月 钟明辉等 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 性能表征与应用探讨 冰箱放置 24h ，取出样品，观察流动性，如下： 在零下 2 度的储存条件下，FMEE 与 FMES 均有流动性， 说明其倾点低于零度。而 OP-10、AEO-9 则完全失去流动性， 并且凝固结块较硬。AES、LAS、SAS 在零下 2 度的温度条件 下，特别粘稠，几乎没有流动性。 6，乳化能力测试 测试方法：准确称取 20g 表面活性剂用自来水配成 1L 溶液， 准确称取 10g 矿物油剂。用移液管准确移取 50m 待测液， 置于 100mL 具塞量筒中，塞紧量筒塞，一起上下剧烈振荡 10 次，然后静置 5min,观察混合油剂的乳化情况。 将上层萃取的浑浊液体取出，并称量，重量越大，说明乳化 力越强。 萃取并称量的结果如下图所示： OP-10 萃取物 25g FMEE 萃取物 20.44g AEO-9 萃取物 20.22g FMES 萃取物 14.14g AES 萃取物 10.91g LAS 萃取物 7.70g SAS 萃取物 5.85g 通过实验可知，在非离子表面活性剂中，FMEE 的乳化 性能并没有 OP-10 出色，乳化性能要差于 OP-10，跟 AEO-9 差不多。但是在阴离子表面活性剂中，FMES 的乳化性能在 阴离子表面活性剂中却是最好的，远高于 LAS、AES 和 SAS 等。 7，除油测试 自制油污布：取少量矿物油剂与相对质量分数 0.1%的蓝 色酞菁染料完全混合均匀，溶解完全后用吸管取相同体 积的油剂滴于尼龙/莱卡经编布中心，80℃烘干，待用。 试验工艺： 待测样品 1g/L、NaOH 2g/L，浴比 1：20，始温 40℃，2℃ /min 升温至 95℃，保温 40min→60℃热洗 10min→冷水 洗→室温晾干。 结果评定：目测对比洗涤后的油污斑点颜色深浅来评定 洗涤效果。 设备：水浴振荡器 实验结果： 在本节实验中，除油的结果基本与第五部分乳化力 的测试结果相吻合，即乳化能力好的除油效果较好，在 非离子表面活性剂中，OP-10 的除油效果好于 FMEE，而 在阴离子表面活性剂中，FMES 则是最优秀的。 由此可知，FMEE 的乳化除油效果并不如 OP-10 优 秀，而一些中文文章所描述的 FMEE 在除油和除蜡方面 远好于 OP-10，也是不准确、不符合实验结果的。为此， 我们查阅了一些原始外文资料，并得知，FMEE 的特点 在于分散力出众，是一种乳化力与分散力均衡的表面活 性剂，而乳化剂 OP 则是乳化性很强，分散性很差。FMEE 的乳化力差于 OP-10，但其出众的分散力是 OP 等表面活 性剂不具备和远不可及的。因此，在浸泡清洗的工艺中， FMEE 自身平衡的乳化与分散能力，无疑要比其它表面 活性剂有更优秀的除油和除蜡的能力。而在一些对乳化 力要求较高的工艺中，FMEE 的效果就逊于 OP-10，国内 很多文章简单的认为FMEE在任何条件下都比OP系列除 油效果好，显然是不准确的。 22 有机化学与合成 31 卷 2011 年 9 月 钟明辉等 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 性能表征与应用探讨 8，净洗力测试 按照 GB/T 13174-2008 （洗涤剂去污力及抗再沉积能力测 试） 污布准备： 用针筒吸取同等重量 30ml 的机油和色拉油，分别涂抹于白 布表面，并用烘箱 80℃烘干，备用。 测试： 水温恒定 40℃，洗衣机标准洗涤，每分钟 30 转，正反各 15 转，浴比按照 1:20，洗涤 5 分钟，快速脱水并烘干。 水洗后的污垢残余状况： OP-10 AEO-9 FMEE FMES LAS AES SAS 由实验可以得知，在非离子表面活性剂中，FMEE 洗后 布面最干净，净洗力高于 OP-10 和其它表面活性剂，这也验 证了 FMEE 乳化力不及 OP，但是分散力好于 OP，最终，FMEE 的体现出来的防沾污净洗效果好于 OP 和 AEO 系列。在阴离 子之中，FMES 净洗力最好，明显好于其它阴离子产品。在 净洗力方面，一些国内文献描述基本与实验结果一致。 9，泡沫测试 按照 GB/T 7462-94 Ross-Miles 配制 5g/L 待测表面活性剂的溶液，鼓泡 180 秒，并静置 3 分钟，比较记录泡沫高度。 OP-10 泡高 47cm AEO-9 泡高 43cm FMEE 泡高 25cm FMES泡高 35cm AES 泡高52cm LAS泡高 56cm SAS泡高 51cm 由此可知，FMEE 与 FMES 的泡沫均低于其它表面活 性剂，符合国内相关文献的描述。但是仍然不属于无泡 的产品，只能称作低泡表面活性剂。 为了更好的探索 FMEE 与 FMES 在工业清洗、废纸 脱墨、纺织印染等领域实际应用效果，鉴于我们实验室 并没有相关专业测试设备，我们来到附近相关工厂，并 在工厂专业工程师的指导和帮助下，完成相关测试实验。 在此，我们对余姚纸业集团的徐显明高工、刘涛主任， 湖州大港纺织印染的徐惠良总经理、孙开明师傅一并表 示感谢。 纺织品应用测试 FMEE 和 FMES 在国外最成功的应用就是纺织品清洗领 域，我们团队首先做了纺织领域的应用试验。看是否达 到国内外文献所描述的优异的效果。 纺织品的相关测试共分为两部分，分别为针织布的浸渍 前处理和梭织布的连续式前处理。 1，纺织品针织物浸渍工艺毛效测试 纯棉针织汗布(21S 双纱 190g/M2)，表面活性剂 1g/L,片 碱 1.5g/L,98℃下处理 45min,热水洗两次，冷水洗净，自 然晾干。 23 有机化学与合成 31 卷 2011 年 9 月 钟明辉等 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 性能表征与应用探讨 2，纺织品梭织物工艺毛效测试 实验布为棉坯布(47″，10/2 ×10/2，43×32),帆布，在 表面活性剂 5g/l，碱浓度 20g/l，100℃下处理 45min,热 水洗两次，冷水洗净，自然晾干 毛效测试 配制 1g/l 的 3bS 染料溶液，把棉布剪成宽 5cm，长 20cm 的布条，使布条下垂入染料溶液中，开始计时，30min 后，观察染料上升的高度。 针织物毛效测试： 在针织物前处理中，FMEE 的毛效最高，乳化效果 最好的 OP 却没有最好的毛效。通过与纺织领域专家沟 通，我们认为针织面料表面的油和蜡相对较少，在针织 物的前处理过程中，分散性比乳化性更加重要。所以在 针织物前处理工艺中，分散和乳化性能均衡的 FMEE 最 终获得最高的毛效。 梭织物毛效： 在梭织物的强碱前处理工艺中，FMES 的毛效最高，远 高于其它表面活性剂。令人疑惑的是渗透性最差的 FMES 的 却获得了最佳的毛效。随即，大港染厂的工程师给我们作了 解释：梭织物在实际生产过程中，坯布在浸轧工作液之前一 般先用热水浸轧，以湿布状态浸轧工作液，即所谓的湿进布， 即使 FMES 渗透性较差，不影响工作液浸轧坯布。同时，FMES 优异的分散力也会有较高的退浆效果。 硬表面清洗 紧固件清洗测试,拉伸油、切削油去除测试。 表面活性剂用量 2.5%，纯碱用量 2g/L,50℃清洗 10 分钟。 OP-10 处理后 FMEE 处理后 AEO 处理后 FMES 处理后 AES 处理后 LAS 处理后 SAS 处理后 通过实验可知，在金属清洗领域，FMEE 和 FMES 的除 油效果并没有 OP-10 优秀。究其原因，金属表面的油脂较多， 远高于纺织品表面的油和蜡含量。因此，在金属清洗过程中， 对乳化力要求高于对分散力的要求，乳化力更好的 OP 系列 效果好于 FMEE。也有国外文献的提及 OP 与 FMEE 拼混使用 可获得极佳的清洗效果，这也验证了 FMEE 弥补 OP 系列分 散力不足的理论。 造纸领域 纸浆脱墨测试： 全封闭浮选脱墨机、废旧新闻纸纸浆，按照常规工厂现用工 24 有机化学与合成 31 卷 2011 年 9 月 钟明辉等 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 性能表征与应用探讨 艺脱墨，收集脱墨残液，通过残液比较表面活性剂脱墨 效果。 OP-10 残液最深，说明在纸浆脱墨领域，OP-10 效果 好于其它表面活性剂，FMEE 和 FMES 并不具备优异的脱 墨性能，且 FMEE 和 FMES 泡沫较低，也不适用于纸浆 鼓泡浮选脱墨。 结论 通过对 FMEE 和 FMES 一系列实验测试，我们通过 第一手、真实准确的实验数据，探索了两种新型表面活 性剂的各种性能，找出了国内一些文献对该类表面活性 剂不正确的描述。 脂肪酸甲酯类表面活性剂是一种新型的表面活性 剂，也具有比较优秀的使用性能，但是很多特点和性能 仍然需要进一步的摸索。尤其是 FMEE 或 FMES 如何与 其它常规的表面活性剂复配和协同增效方面，仍需要很 多系统、详细的实验工作要做。 参考文献： [1] KOGEL-KNABNER I, KAI U T, BEND R. Desorption of polycyclic aromatic hydrocarbons from soil of solution compositon and aging[J]. Journal of Environmental Quality, 2000, 29(3): 906-916. [2] RABER B, KOGEL-KNABNER I. Influence of FMEE and properties of dissolved organic matter on the partion on PAH[J]. European Journal of Soil Science, 1997, 48: 443-455. [3] 宋玉芳, 孙铁珩, 许华夏. 纺织品前处理工艺介绍[J]. 纺织学报, 1999, 10(2): 230-232. [4] 巩育军, 薛元英. 浮选脱墨在纸浆脱墨领域发展趋势[J]. 华南理工 大学学报, 2000, 30(1): 28-31. [5] 朱利中, 冯少良. 表面活性剂在工业清洗中的应用[J]. 环境科学学 报, 2002, 22(6): 774-778. [6] AN Y, MARK A. Solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons by perfluorinated surfactant micelles[J]. Water Research, 2002, 36: 300-308. [7] EDWARDS D A, RICHARD G L, LIU. Z. Solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons in micellar nonionic surfactant solutions[J]. Environmental Science Technology, 1991, 25: 127-133. [8] HILL A J, GHOSHAL S. Micellar solubilization of naphthalene and phenanthrene from nonaqueous-phase liquids[J]. Environmental Science Technology, 2002, 36: 3901-3907. [9] LASA S, LUTHY R G. Effect of non-ionic surfactants on the solubilization and mineralization of phenanthrene in soil water systems[J]. Biotechnology and Bioengineering, 1992, 40: 1367-1380. [10] ZHU L, CHIOU C T. Water solubility enhancements of pyrene by single and mixed surfactant solution[J]. Journal of Environmental Science, 2001, 13: 491-496. [11] ZHU L, FENG S. Synergistic solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbons by mixed anionic-nonionic surfactants[J]. Chemosphere, 2003, 53(5): 459-467. [12] HYUN-HEE CHOI, JAEYOUNG CHOI, MARK N G, et al. Combined effect of natural organic matter and surfactants on the apparent solubility of polycyclic aromatic hydrocarbons[J]. Journal of Envrionmental Quality, 2002, 31: 275-280. [13] ZHOU L X, WONG J W C. Behavior of heavy metals in soil: Effect of dissolved organic matter[M]//Selim M, Kingery W L. Geochemical and Hydrological Reactivity of Heavy Metals in Soils. New York: CRC Press LLC, 2003: 245-270. [14] ZHOU L X, WONG J W C. Microbial decomposition of dissolved organic matter derived from organic wastes and its control during sorption experiment[J]. Journal of Environmental Quality, 2000, 29: 1852. 第7期 杨军：重垢金属清洗剂的研究 ·9· JB90一D型强力电动搅拌机，701型电热干燥 箱，高精度金属摆洗仪，BFH—OLA超级恒温水浴， 分析天平。 2配方优化实验 为了确定洗涤剂的最终组分及其配比。分别选 用表面活性剂LAS、AES、AEO，6501、乳化剂，洗涤 助剂三聚磷酸钠、碳酸钠、硫酸钠等，确定设计正交 实验时清洗剂各组分的质量分数，通过变换每个因 子的成分与比例进行复配"1，弃去其中渗油的样 品，对稳定性较好的配方做去污力等实验，最终确定 清洗剂典型配方。 2．1 配方组成 配方组成及配比见表l。 表1 配方组成及配比 配方组成 质量分数／％ LAS、AES 6501 乳化剂 非离子SAA 鄂限P 硫酸钠 碳酸钠 缓蚀剂 按配方组成试验，洗涤剂外观为淡黄色至黄色 粉状固体，耐热耐寒性能合格，其他性能指标能达到 标准要求。洗涤剂性能测试结果如表2。 表2 洗涤剂性能测试结果 项目 标准指标 实测结果 外观 松散。无结块 松散．无结块 pH值 7一lI．5 10一II．5 去污力／％ ≥90 94．0 防腐it／级 0 O 防锈性 无锈蚀。无明显变色无锈蚀，无明显变色 漂洗性能(32±2)℃无可见净洗剂残留物无可见净洗荆残留物 由表2可知，清洗剂的各项指标均达到或优于 标准要求。 2．2配制工艺 按配比在一定的搅拌速度下分别加入液碱、磺 酸，反应生成LAS，然后加人AES、AEO、其他助剂。 所配制的洗涤剂的去污力值、防腐性、防锈性、漂洗 性能均达到标准要求。 3 清洗剂的去污试验【61 3．1人造油污的制备 人造油污的配方如表3。 表3人造油污的配方 原料 质量分数／％ 原料 质量分数／％ 石油磺酸钡 8 20‘机油 24．5 羊毛脂镁皂 3．5 30‘机油 12 羊毛脂 2 钙基脂 2 工业凡士林 30 {萋些三铝(层析舅， 8 中性．45—180pxn) 。 将工业凡士林、30。机油、20。机油混合物，加热 到120。C左右溶解均匀，倒入羊毛脂、钙基脂、石油 磺酸钡和羊毛脂镁皂，搅拌溶解，控制温度不超过 130。(2，待全部溶解后，停止加热，加入氧化铝粉末， 搅拌均匀，冷却至室温即可。 3．2人造油污的涂覆 将打磨、清洗好的钢试片[50mm×25mm×(3— 5)-姗)]，用挂钩挂好，置于(404-2)℃烘箱中干燥 30min后，冷却称重，准确至±0．2mg。将称后的试 片，平放在干净的滤纸上，用小刮刀镊取人造油污， 均匀地涂敷在试片一面上的规定部位，其余表面不 涂覆，并将试片两侧和底边多余的油污用滤纸擦去。 油污涂覆量应控制在0．08—0．199之间。然后将涂 好的试片用挂钩挂好，放入恒温干燥箱中，温度控制 在(40±2)oC，干燥30min后取出，用滤纸擦去底边 的油污，冷却称重。 3．3去污力的测定 在500mL烧杯中，倒人已配好的洗涤剂溶液 400mL，然后将烧杯放置于摆洗机的水浴孔中。使 洗涤剂溶液温度保持在(604-2)℃。将涂好的试片 夹持在摆洗机的摆架上，使试片表面垂直于摆洗方 向，在洗涤剂溶液中浸泡3min。然后立即开动摆洗 机摆洗3min。摆洗结束后，连同挂钩取出试片，再 在(25±2)℃的400raL蒸馏水中摆洗0．5rain，然后 放人(404-2)℃的恒温干燥箱中，干燥2h冷却至室 温，称重，计算除油率。 除油率计算公式： 8。=[(Ml—M2)／(Ml—Mo)]×100％ 式中：8。——除油率，％； Mo——试片质量，g； M。——试片涂覆油污后的质量，g； M：——涂油污试片清洗后的质量，g。 按上述试验步骤分别用三个试片做平行试验， 测得去污力数据见表4。 好 。 巧 巧 帖 n 4 圳 4 4 8 8 万方数据 ·10· 山东化工 SHANDONGCHEMICALINDUSTRY 2010年第39卷 表4去污力测定数据 结果表明，3个平行试验数据，每2个试片除油 率之差不大于3％，洗涤剂标准QB／T2117—95中 要求除油率数值应大于等于90％，配方清洗剂对金 属污垢的洗油率均达到标准要求[7】。 4结论 对市售的几种金属清洗剂进行对比试验，结果 见表5。 表5 与市售同类产品的比较 由表5看出，与市售2种金属洗涤剂比较‘81，经 优化实验研制的固态金属洗涤剂清洗时间短、清洗 温度低，去污力最强，腐蚀率几乎为零。各项性能指 (上接第7页) 能带理论分析：半导体价带的能级代表半导体 空穴的氧化电位的极限，任何氧化电位在半导体价 带位置以上的物质原则上都可以被光生空穴氧化； 同理，任何还原电位在半导体导带以下的物质，原则 上都可以被光生电子还原。TiO：是n型半导体材 料，当其尺寸小于50nm时，就会产生与单晶半导体 不同的性质，原因在于产生了尺寸量子效应，即半导 体的载流子被限制在一个小尺寸的势阱中，从而导 致能隙增大，导带能级负移，价带能级正移，使导带 电位更负，价带电位更正，增强了TiO：的氧化还原 能力，提高光催化活性。 3结论 (1)用溶胶一凝胶法制备了掺杂钼的纳米二氧 化钛，将其与没有掺杂的纯二氧化钛一同用紫外分 光光度计进行最大吸收波长扫描，发现掺杂后二氧 化钛的吸收波长发生了红移，吸收波范围扩宽了，证 明了掺杂后的纳米二氧化钛性能更优越。 (2)将主族元素硒和稀土元素镧、铈以1％以下 的量分别掺杂到二氧化钛后，得到的掺杂产品，其光 催化性能都有所提高，但主族元素硒掺杂后制备的 标均达到或超过国家标准，具有较强的市场竞争力。 参考文献 [1]刘云．洗涤剂[M]．北京：化学工业出版社，1998：174， 338． [2]李奠础．合成洗涤剂工艺[M]．北京：中国轻工业出版 社。2001：24． [3]合成洗涤剂生产工艺编写组．合成洗涤剂生产工艺 [M]．北京：中国轻工业出版社，1998：148． [4]夏纪鼎，倪永全．表面活性剂和洗涤剂化学与工艺学 [M]．北京：中国轻工业出版社，1997：70，4．76． [5]罗胜铁．一种环境友好型水基多功能油污清洗剂的研 制[J]．清洗世界，2009(3)：13． [6]毛培坤．表面活性剂产品工业分析[M]．北京：化学工 业出版社，2003：51． [7]许杰．工业洗涤剂YR一101的研制与应用[j]．江苏化 T，2003(3)：40-42． [8]张彪．结构型重垢洗衣液的研究[J]．日用化学工业， 2001(2)：11一14． (本文文献格式：杨 军．重垢金属清洗剂的研究 [J】．山东化工，2010，39(7)：8—10) 纳米二氧化钛光催化剂的催化性能提高更大。 参考文献 [1]施利毅．纳米材料[M]．上海：华东理工大学出版社， 2007：5—8． [2]薛宽宏，包建春．纳米化学[M]．北京：化学工业出版 社，2006：192—194． [3]梁延荣，姚秉华，卞文娟．水中硝基酚的纳米TiO：光催 化降解[J]．分析测试学报，2002，21(1)：1—4． [4]袁俊秀．改性纳米二氧化钛的制备及其光催化性能的 研究[D]．南京：南京师范大学。2006． [5]江伟，王俊．Sol—gel制备二氧化钛复合抗菌材料的研 究[J]．材料导报，2006，20(7．2)：78—80． [6]OllisDF．Contaminationdegradationinwater[J]．Environ SciTechnol，1985，19(6)：480—484． [7]谷亨达，石照信，仇兴华，等．镧和钴掺杂纳米Ti02的溶 胶一凝胶法制备及其光催化[J]．辽宁化工，2007(4)： 221—223． (本文文献格式：阳小宇，蔡青云．杨丽霞。等．改性 纳米二氧化钛的探讨[J]．山东化工。2010，39(7)：5 —7。10．) 万方数据