工業清洗劑知識

工業清洗劑知識

一、目前國內的工業清洗行業現狀：

　　國內現在的清洗方式有以下幾種：機械除垢，高壓水清洗和化學清洗。
　　 一般工業設備的化學清洗：如鍋爐、管道、石化設備等，通常使用酸、堿以及一些活性物質作為清洗劑，這種情況下通常是以人的肉眼看不到污 垢為判斷標準的．另外如汽車、火車、飛機，輪船等表面的清洗，石油管道、運油、儲油罐、設備管線、鍋爐、中央空調的清洗，建筑物墻壁、門窗、 玻璃等清洗也是這樣。諸于此類的設備的維護保養清洗，一般特點是清洗后，雖然觀感明顯改善，改善和恢復設備的基本性能，但長期的酸堿清洗使設 備的金屬流失，縮短了設備的壽命，影響了設備或儀表的精度；酸堿腐蝕密封系統使設備變得容易泄露；廢液的排放對環境造成了污染；施工人員在施 工時容易灼傷；操作程序復雜，酸洗后需減洗中和，再鈍化，使設備清洗時間變得很長，影響了工業的安全生產。 工業設備的物理清洗，通常使用普通水、高壓水、高壓空氣、刷、噴砂、摩擦等物理方法完成清洗過程。這種情況很多屬于手工操作．勞動強度 大，危險性高，技術含量較低，基本是一種粗獷型、低附加值勞動。而對于清洗速度、環保、安全、高效、經濟等方面要求較高的清洗，就必須分別從 各個因素去綜合考慮其可行性，目前國內還沒有相關的技術產品出現。
　　一般工業清洗所使用的清洗設備主要有高壓水射流裝置，全自動洗車裝置，高樓外墻清洗裝置等 ，而這些清洗又各自存在這樣或那樣的局限性 ， 效果并不十分理想。精密工業清洗直接關系產品質量和性能。如果殘留污垢大于要求，就會出現氣泡、起皮、疵點等問題。
　　超精密工業設備的清洗必須在超級凈化的環境中進行，需要使用超高純度的清洗劑和DI水(去離子水)，以及高級清洗裝置。除了部分簡單設備外， 目前 我國尚沒有企業能夠提供該類技術和設備，基本依靠進口，局限性特別大，這又大大地增加了投資。
　　目前，中國清洗行業的企業數量多，地域分布廣。有鑒于環保領域的要求，1997年，中國有受控物質清洗劑消費企業3200余家。1997年該行業 ODS 的消費量為11504噸，占全國的16．4％。截止到1998年8月，清洗行業有23個項目獲多邊基金批準，資助金額為850萬美元。其中，19個投資項目資 助 金額780萬美元，可淘汰CFCS－113消費量855噸（即685噸ODP）。淘汰目標：以行業整體淘汰方式在2004年完全淘汰CTC，2006年完全淘汰CFCS－113 ， 2010年完全淘汰TCA，隨著全社會對安全、環保和效率等因素的要求程度的進一步提高，那種對安全、環保、高效、便捷等先進的清洗方式和清洗產品的需求必將大大增強。

二、目前國內的工業清洗行業面對的問題和矛盾：

　　目前我國清洗行業存在眾多需要解決的問題，這些問題集中在清洗過程中一些不可兼顧的矛盾和問題，要解決好這些問題，必須進行對這類問題的 分析與研究，從中找出較好的、全面的解決方案，下面就近年來清洗行業存在問題提出探討性分析： 1、清洗效率的提高與選擇清洗方法的矛盾。
　　目前，我國清洗行業的清洗效率與發達國家相比普遍不高，要選擇一種效率高而且方法簡單可行，這就面臨著使用什么方法來清洗、用什么清洗 劑來清洗的問題，效率又高而又能兼顧清洗工藝簡單可行的清洗一直是我們面對的問題。比如，我們目前被廣泛采用的化學清洗，其清洗速度很快，但 效率不高，其一是清洗后處理問題，其次是清洗過程中要求對人員的安全防護，還有就是日益嚴格的環保要求化學清洗后廢液的處理與排放問題。環保 已經成為制約清洗行為的重要因素，這就在我們清洗方案的制定、清洗劑的取舍問題上給我們清洗技術、工藝來說提出了嚴峻的挑戰。
2、清洗劑的清洗能力與環保要求的矛盾。
　　目前國內依然沒有可生物降解的高性能生物清洗劑，一般的生物清洗劑，其清洗性能不高，貯藏要求高，貯藏時間短，在酸性環境中難于存活， 而且對水垢、鐵銹類頑固性污物的清洗能力不高。雖然清洗劑的環保性要求得到充分的考慮，但清洗能力又有限。
3、清洗劑的清洗速度與設備開車的緊迫性的矛盾。
　　一般的清洗劑，其清洗速度和能力有限，他的清洗時間較長，這就無形中延緩了設備的正常開車進程，影響了生產，雖然直觀上看，清洗成本低 ，而實際上，時間的延長，造成人工成本，清洗后處理成本，生產延期成本的大幅度提高，其付出的代價遠比使用高性能環保清洗劑的成本高。比如大 型乙烯設備的清洗程序復雜，是一個大型系統工程，任何一個環節的速度低，就會影響整個清洗工程的進展。
4、化學清洗與生物清洗的矛盾。
　　目前國內的清洗工程量大部分集中在石油、化工、電力行業，而這些行業的清洗大部分使用化學清洗方法，因為化學清洗有很高的清洗效率與速 度，但無法兼顧清洗后處理及環保問題，而生物可降解清洗則十分完美地考慮了這樣的問題。這樣就出現一個矛盾，即化學清洗與生物清洗兩者的優勢 不能共存。而且，我們發現，一些過外頂級品牌的清洗劑也不可避免的含有一定量有機溶劑——煤焦油（Coal Tea），這是一種強烈的致癌物質，我們 必須嚴格避免這類物質對環境及人身的傷害。 5、清洗過程的簡潔與清洗安全的矛盾。
　　清洗過程是一個比較復雜的過程，對不同類型的設備要制定不同的清洗工藝和使用不同的清洗劑，在這個過程中，不可避免地要考慮到操作者的 安全，比如，酸洗過程中要考慮操作人員不被酸液灼傷，高壓水射流清洗要防止操作人員受到水流噴射的傷害等，這就要求有復雜嚴密的清洗防護，給 清洗過程帶來許多麻煩。如何找到一種安全的清洗劑是我們夢寐以求的目標 。 鑒于以上種種問題和矛盾，我們必須找到一種既高速、高效又環保，而 且兼顧安全、經濟、使用方便的清洗劑成為解決這類問題的迫切要求，有 了這樣的清洗劑，我們就能更加高速、高效、安全、環保地進行我們的設備 清洗，就能大大提高我們的清洗工藝的品質。目前這種高性能的、能兼顧各 種高要求的清洗劑世界上還為數稀少，歐美等發達國家也在進行不斷的開 發與更新。

三、 選擇溶劑清洗劑的參照參數
1、良好的溶解力和清除能力。
2、有較低的表面張力，容易潤濕，滲透工件表面縫隙。
3、密度比較大，容易與污染物分離，且對水的溶解度較低，與水有一定的密度差，容易與水分離。
4、相容性要好。
5、安全性要好。不易燃燒、無毒等。
6、環保性要好，最好是容易生物降解，無動物富集現象。
7、化學穩定性要好。
8、用于氣相清洗的溶劑，蒸汽密度比較高，容易在冷凝區與空氣之間形成蒸汽層 沸點適中，蒸發潛熱比較低，容易干燥。
9、性價比要好，操作簡單方便。

四、溶劑型清洗劑的幾個關鍵質量點
　　目前國內生產的清洗劑品種繁多，但都沒有統一標準，只有各個企業的相關標準和檢測報告。清洗劑的技術指標有酸度、水份含量、毒理性、揮 發后殘留量、絕緣性，對材質的溶脹性，對材質的腐蝕性，可燃性，KB值。等，都因清洗的對象不同而有所不同。但是我認為還是有共同的重要指標， 如下所介紹和討論的指標即是。
1、 酸度
　　任何類型的清洗劑對酸堿度都是必須嚴格控制的技術指標。特別是溶劑型清洗劑，酸度指標更為重要，因為所清洗的工件都是成品，大多不做任何 處理，清洗劑的好壞，直接影響到所清洗工件的品質。所以酸度指標代表了清洗劑的穩定性和對所清洗工件的質量保證。如目前市場上所使用的氟烴，氯烴，溴烴， 烴類和醇類等清洗劑，在生產過程中必須嚴格控制酸度，同時為防止在儲存和使用過程中發生變化，必須在出廠時加入各種穩定劑和抗氧 劑使之穩定，以防止在使用和加熱過程中產生分解。因為上述物質分解出的酸性物質如HF，HCL和HBr等，在遇到微量水時成為酸，酸度升高后，不僅對 清洗的工件有影響，使金屬表面失去光澤，元器件受損;而且在酸性介質的長期作用下，不銹鋼設備也會被銹蝕。所以上述清洗劑都要添加穩定劑。如 果穩定劑的選擇不好或加入量不夠，清洗劑在反復加熱和與大氣接觸中，也會發生酸度升高或產生氧化分解，使清洗劑品質變壞，導致工件等發生銹蝕 。通常出廠時所添加的穩定劑或抗氧劑有以下幾類：酚類，醇類和環氧化合物類等，添加量一般在0.05%到5%以內。出廠時的酸度控制在 10ppm（0.001% ）以內。酸度的檢測是按GB4120.3之規定進行，等效于國際標準ISO-1393，采用酸堿滴定法。由于很多清洗劑不溶解于水，不能用堿液來滴定， 而是 采用水洗的方法，滴定從溶劑清洗劑洗下來的水液。此法較繁瑣。也可采用無水乙醇堿液法來直接滴定，因為很多清洗劑都溶解或部分溶解于乙醇 中 。此法簡單可靠，便于車間檢測。
2、殘留物
　　清洗劑中的不揮發物含量的多少，直接影響清洗的工件的清潔度。由于清洗的工件是在清洗液中浸泡，然后讓其自然干燥，則清洗液中的不揮發物 就可能直接粘附在工件上。若是電子元器件，就會影響其電性能，特別是PCB板之類微電路器件，附在板上的離子數是以每平方厘米多少μg(NaCl μg/cm2)計，要求越低越好，一般出廠時控制在10ppm以下。這是根據國內外生產單一溶劑型清洗劑的企業標準。其檢測方法按GB6324.2—86之規定進 行。相似于ISO759—1981的方法。一種簡易的檢測方法是，在玻璃鏡片上滴上數滴清洗劑，讓其自然揮發，觀看鏡片上的殘留痕跡，就能大致判斷出清 洗劑的不揮發物量。當然這只是定性的檢測
3、水份
　　 溶劑類清洗劑的含水量也是十分重要的指標，原則上水越少越好，但大量生產和使用不可能做到完全無水，而每種溶劑又都有一定的含水量。有的 與水完全互溶，如低級醇，酮類和部分醚類；有的在一定溫度下有一定的飽和溶解度，如烴類，氟烴，氯烴和溴烴類等，水分超過飽和溶解度，就發生 分層現象，并把溶劑中的穩定劑抽到水層中來，使溶劑（清洗劑）的穩定性變壞。同時有水存在，清洗劑中游離的Fˉ，Clˉ和Brˉ離子與水生成酸， 在加熱使用中形成惡性循環，酸度就越來越高。因此，清洗劑中的酸度和水分是兩個互相依賴的指標，直接影響清洗工件的品質。如有的工件清洗后， 失去光澤或在工件上留下水紋，就跟酸度和水分有關。目前國內外所生產的溶劑型清洗劑，水分控制在100ppm(0.01%)以內。 微量水分測定按GB6283— 86之規定進行。即卡爾.費休法。也可采用簡便的濁點法，即按GB4120之規定進行。還可采用氣相色譜法來分析。
4、危害性或者毒性
　　毒性是清洗劑能否使用的一個重要指標。它雖然對清洗的工件沒有直接的影響，但對人類和環境有著深遠的影響，也是我們今天是否取舍它的一個 主要因素。清洗劑的毒性大小，是在動物實驗和對人體生理實驗的相關基礎上確定的。嚴格來說，任何化學溶劑都是有毒的，只是大小之別。而毒性的 大小和對人體的安全范圍及采取防范措施，只有通過嚴格的動物實驗得出。即每公斤體重的動物所能承受的計量。雖然許多化學品前人都做過相關的毒 性實驗，是有據可查的，但現在的清洗劑并非純品，資料上的數據可以供參考。而混合物只有通過真正的動物實驗，以確定安全濃度范圍，為生產者和 使用者建立起安全的保護措施和注意事項。毒理實驗主要經口服和吸入兩種實驗。對大鼠的急性經口毒性試驗的LD50的量，即半致死量越大，毒性就越 低；同樣對大鼠的急性吸入LD50的量，即半致死量越大，則工件環境的允許濃度就越高。根據這些實測的數據，就可制訂該清洗劑的工件場所的安全標 準和防護措施。毒理實驗應由衛生防預部門進行。按GB1560—1995或GB5044—85之規定進行和計價。