清洗劑對比

(一)金屬腐蝕性

酸洗對鍋爐、中央空調(diào)等熱交換設(shè)備都產(chǎn)生不可避免的腐蝕性損傷，尤其是滲氫損傷，會使金屬晶體組織受到破壞，嚴(yán)重時導(dǎo)致氫脆和氫致裂紋，對熱交換設(shè)備的安全運(yùn)行造成潛在的危險。

環(huán)保清洗劑采用的是可生物降解的生物酸，經(jīng)過國家權(quán)威機(jī)構(gòu)測試測得金屬腐蝕率僅為國家標(biāo)準(zhǔn)的1/20，甚至低于金屬在水中的腐蝕率，是酸洗時金屬腐蝕率的百分之一，甚至清洗劑原液對皮膚都不產(chǎn)生損傷。

(二)清洗效果

酸洗過程中由于清洗人員懼怕酸腐蝕設(shè)備，造成設(shè)備損壞，因此每次都不敢長時間清洗，很容易造成清洗不徹底的情況，雖然取得了一定的清洗效果，但是很快又會產(chǎn)生水垢問題。

環(huán)保清洗劑除依靠自身無腐蝕的優(yōu)勢外，溶垢效率也非常高，每公斤原液可以清除4公斤水垢，而且大部分的清洗工作只需2-3小時即可完成，提高了清洗效率。

(三)毒性及環(huán)境影響

酸洗廢液因其酸的腐蝕性和緩蝕劑分解造成的毒性對生物危害很大，嚴(yán)重污染環(huán)境，酸洗是有毒有害的高污染清洗。

主要成分采用先進(jìn)的生物制劑所以可生物降解，且無毒害，無腐蝕，以及不易燃，如垢質(zhì)中不含有害物質(zhì)，清洗廢液可以直接排放。

(四)清洗方法

酸洗對金屬有腐蝕作用。操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，如操作不當(dāng)，容易造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞，甚至報廢。使用非常簡單，2-3人在經(jīng)過簡單培訓(xùn)后使用一個開式循環(huán)泵和水桶裝置就可以實現(xiàn)從設(shè)備底部循環(huán)到設(shè)備頂部的徹底清洗。

清洗劑按用途可分為工業(yè)用清洗劑與民用清洗劑。

工業(yè)清洗劑有除油清洗劑，除蠟清洗劑，液晶清洗劑，冷脫(常溫清洗)，除銹清洗劑，鋁酸脫等品種較多。

民用清洗劑有洗衣粉，洗手液，肥皂，洗潔精、全能清洗劑等。

清洗劑按溶劑的不同可分為水基清洗劑與有機(jī)溶劑清洗劑。

水基清洗劑就是溶劑為水，如除油清洗劑，洗潔精，洗衣粉等。

有機(jī)溶劑清洗劑溶劑為有機(jī)溶劑，如三氯乙烯，丙酮(指甲水)，天那水，開油水，白電油等。

⑴水基型

水是最重要的清洗劑，有著其它任何清洗劑無法替代的作用和地位。普通的水很容易從自然界中得到，水有很強(qiáng)的溶解力和分散力。但是水的表面張力大，在使用中需要添加表面活性劑，以減小表面張力，增加表面濕潤性。在一般工業(yè)清洗中，酸，堿和水的配合比較常見，有些金屬用水洗要加入防銹劑;在精密和超精密工業(yè)清洗中。大部分要求將水制成純凈水。通常以電阻率來衡量水純度。半導(dǎo)體工業(yè)要求在18MΩ/cm以上。而TN型液晶生產(chǎn)10MΩ/cm就可以了，還有一些行業(yè)對細(xì)菌含量要求很嚴(yán)。

近幾年，中國部分地區(qū)嚴(yán)重缺水，對清洗用水提出了挑戰(zhàn)。有的城市已經(jīng)嚴(yán)禁用普通水洗車，而只能使用回收的中水，或者霧化水的節(jié)水設(shè)備。在精密工業(yè)清洗中，制備純水費(fèi)用昂貴。水洗必然要加熱和烘干，增加很多漂洗工位。耗能大，運(yùn)行成本通常比溶劑洗要高;另外，以往大量的含有化學(xué)活性劑和污垢的廢水未經(jīng)處理就直接排放。有些還挾帶了毒性很大的重金屬，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，必須增加污水處理設(shè)施。

⑵半水基型

半水基型清洗劑也叫準(zhǔn)水基型清洗劑，是由高沸點(diǎn)溶劑及活性劑等組成如醇類，有機(jī)烴類等。通常含有5%一20%的水分，一般不易燃燒，但加溫清洗時水含量控制不當(dāng)，可能產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象。半水基型清洗與溶劑洗有一些不同，它的清洗原理是剝離去除，而不是溶解。為了防止已經(jīng)剝落的油污再附到被清洗物上，清洗液要連續(xù)地循環(huán)，并增加油水分離器。半水洗通常清洗效果很好，但運(yùn)行成本較高，廢液不能再生回收，重復(fù)使用，含COD(化學(xué)耗氧量)較高，需要進(jìn)行廢水處理。

⑶溶劑型

溶劑型清洗劑是指不溶于水的有機(jī)溶劑。精密工業(yè)清洗使用的非水系清洗劑主要是烴類(石油類)、氯代烴、氟代烴、溴代烴、醇類、有機(jī)硅油、萜烯等有機(jī)溶劑。

衡量溶劑的主要指標(biāo)有KB值(貝殼松脂丁醇值)、AP(苯胺點(diǎn))、SP溶解參數(shù))、表面張力、密度、粘度、 沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、暴露濃度等參數(shù)。KB值很高，也就是溶解力很強(qiáng)的溶劑，不一定是好的清洗劑。

一個好的精密工業(yè)清洗劑必須具備以下條件:

①化學(xué)性能穩(wěn)定，不易與被清洗物發(fā)生反應(yīng);

②表面張力和粘度小，滲透力強(qiáng);

③沸點(diǎn)低，可以自行干燥;

④沒有閃點(diǎn)，不易燃;

⑤KB值不應(yīng)太高，避免與被清洗物相溶;

⑥低毒性，使用安全;

⑦非ODS和低GWP值(全球變 暖潛能值)，環(huán)保。

如果不考慮上述第7條。最佳的清洗劑就是CFC和TCA。它們的化學(xué)穩(wěn)定性好，可以長期保存不變質(zhì);對絕大多數(shù)金屬、塑料、漆均無作用，不會發(fā)生溶解現(xiàn)象，沒有閃點(diǎn)，低毒，使用安全;表面張力小，滲透力強(qiáng)，清洗能力強(qiáng);沸點(diǎn)低，蒸發(fā)速度快，清洗過的工件可以自行干燥，一般不需要烘干，因而被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)清洗中。但唯一的缺點(diǎn)就是破壞臭氧層，因而正在被逐步禁用。

雖然世界各國都開發(fā)了各式各樣的替代品，世界上還沒有找到一種能夠和CFC相媲美的替代清洗劑，它們都存在這樣那樣的問題，正在使用的主要替代產(chǎn)品有:

⑴烴類

只含有碳和氫兩種元素的烴類溶劑，在日本也叫作碳化水素或碳?xì)淙軇?。根?jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，已經(jīng)開發(fā)了多種性能的產(chǎn)品，日本使用比較廣泛。該類清洗劑的優(yōu)點(diǎn)是:非ODS，對油污的洗凈力強(qiáng)。滲透性好。無味或微臭，毒性小。廢液處理容易?？稍偕茫瑑r廉;缺點(diǎn)是有一定的易燃易爆性，干燥慢，對清洗設(shè)備要求高，一次性投入大。比較理想的是采用真空清洗方式，降低其表面張力，提高清洗能力，最后再使用真空干燥。設(shè)備造價很高，操作比較復(fù)雜，效率相對較低。

⑵氯代烴溶劑

使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯。該類溶劑被廣泛應(yīng)用于清洗領(lǐng)域，主要是有以下優(yōu)點(diǎn)和特征:

很低的ODP值(臭氧耗減潛能值。幾乎不會破壞臭氧層;在一般條件下使用具有不燃性。沒有火災(zāi)或爆炸的危險(二氯甲烷在長時間強(qiáng)烈光照下可能爆炸);對金屬加工油。油脂等油污的溶解力大。對塑料和橡膠也可產(chǎn)生膨潤或溶解:其粘度及表面張力小，滲透力強(qiáng)，可滲透狹小縫隙，徹底溶解清除附著污物;沸點(diǎn)低，蒸發(fā)熱小，適合蒸汽清洗，清洗后可以自行干燥;廢液可通過蒸餾分離，循環(huán)使用;可使用與CFC和TCA相同或相近的清洗工藝和設(shè)備，操作簡單，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低;缺點(diǎn)是毒性較高，一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下;有些勞動保護(hù)條例對使用它有明文限制;一些歐洲國家限制進(jìn)口和使用這類含氯清洗劑的產(chǎn)品。

⑶溴代烴溶劑

最近幾年。在美國，日本有溴系清洗劑面世。并在電子工業(yè)，航空工業(yè)。汽車工業(yè)，家電領(lǐng)域大量使用。溴系清洗劑的主要成分是高純度的正溴丙烷(NPB)。其性能可以與CFC-113和TCA相媲美。主要技術(shù)參數(shù)與TCA幾乎完全一樣，濕潤系數(shù)更好，對于金屬零件的清洗能力更強(qiáng)。沒有閃點(diǎn)，可以重復(fù)回收使用，運(yùn)行成本很低。替代CFC和TCA，工藝完全一致，幾乎不需要更換設(shè)備。只需要調(diào)整一下蒸洗溫度就可以了，也被稱為是"第三世界的替代清洗劑"。溴系清洗劑的ODP為 0.006，在大氣中壽命為11天，幾乎沒有GWP值。關(guān)于毒性還有爭論，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)已經(jīng)組織進(jìn)行了5年多的實驗。實驗結(jié)果與理論分析有很大差異。美國環(huán)保局在2002年3月27日發(fā)布的政策中明確接受NPB作為溶劑用于清洗、氣霧和膠粘劑。但是由于對其毒性尚無確切的數(shù)據(jù)，在使用中應(yīng)當(dāng)控制在空氣中的暴露濃度。

同時，在壓縮機(jī)和電真空領(lǐng)域，替代實驗也已經(jīng)完成，特別是通過了壓縮機(jī)冷媒和潤滑油的相溶性實 驗，開始在壓縮機(jī)行業(yè)批量使用。電 真空行業(yè)協(xié)會組織的實驗也已經(jīng)完 成，結(jié)果完全可以滿足要求。最終報告正在完成之中。

在中國生產(chǎn)HEP-2項目已經(jīng)正式得到聯(lián)合國多邊基金的批準(zhǔn)，國家環(huán)?？偩终诮M織有關(guān)單位在國 際履約環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實施該項目，屆時，HEP-2將成為中國ODS清洗劑的主要替代品。

助洗劑在體系中起著螯合、緩蝕、消泡、增溶、穩(wěn)定、抗沉積等作用。

⑷有機(jī)氟化物(HCFC、HFO、HFE、PFC)

替代CFC-11 3的氟系清洗劑主要有HCFC(含氫氟氯化碳)、HFC(含氫碳氟化物)、HFE(氫氟醚)、PFC(全氟化碳)等。其中HFC，HFE，PFC本身不具有清洗力，需要和其它化合物組合后才能使用。該類清洗劑具有與CFC-113接近的清洗性能，穩(wěn)定。低毒。不燃。安全可靠，但是通常價格昂貴。HCFC對臭氧層有一定的影響，大量使用的有HCFC-141B、HCFC-225。屬于過渡性替代品，最終還要被禁用;HFC和HFE類清洗劑過于穩(wěn)定。在大氣中的壽命高達(dá)數(shù)千年甚至幾萬年。是非常厲害的溫室氣體。在<;京都議定書>;正式生效以后，可能也要被限制使用。

⑸天然有機(jī)物(植物系)

從植物中提取的烴類有機(jī)物品種很多，使用較多的主要有松節(jié)油和檸檬油。松節(jié)油是一種比較有代表性的植物系烴類溶劑。存在于天然的松脂中。將松脂蒸餾，餾出物就是松節(jié)油，固體剩余物就是松香。主要成分是和蒎烯，其溶解能力介于石油醚和苯之間。沸點(diǎn)和燃點(diǎn)較高，使用安全性較好。

檸檬油是由柑橘。柚子。檸檬類水果皮中蒸餾提煉得到的一種烴類溶劑。主要化學(xué)成分是叫苧烯(甲基丙烯基環(huán)己烯)的單環(huán)萜烯，組分很復(fù)雜。沸點(diǎn)為1 75.5-1 76℃，物理性能與松節(jié)油相似，具有柑橘(檸檬)水果香味。檸檬油本身不溶于水。添加活性劑后與水任意比例混配。它的去油脫污能力很強(qiáng)。在美國應(yīng)用很廣泛。包括機(jī)械加工。車輛維修去油污清洗，保齡球道的清洗，油罐清洗。電子部件清洗等。特別是它來自純天然水果，被美國FDA認(rèn)定可以作為食品添加劑。不用擔(dān)心殘留，并被證明具有殺菌作用，被應(yīng)用到食品加工機(jī)械。餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接與飲食相關(guān)的領(lǐng)域，在民用和家庭清洗領(lǐng)域也具備良好的應(yīng)用前景。

柑橘油對油脂的相溶性很強(qiáng)，通過棉紗過濾，可以將油污分離。重復(fù)使用。廢液可以生物降解，不會造成污染，環(huán)保費(fèi)用低。缺點(diǎn)是去油和溶解能力太強(qiáng)。直接接觸皮膚會造成皮膚脫油干燥;不能直接清洗有漆的物件和很多種塑料、橡膠，容易造成油漆脫落和溶解。日本曾經(jīng)用該類溶劑融化一次性餐具盒和包裝用泡沫塑料，也就是白色垃圾，溶解力很強(qiáng)。

中國有關(guān)單位已經(jīng)開始植物系清洗劑的研究和應(yīng)用。國內(nèi)公司從1998年開始，從美國引進(jìn)柑橘油清洗劑和相關(guān)的清洗技術(shù)，并開發(fā)生產(chǎn)了配套的專業(yè)清洗設(shè)備。在機(jī)械加工等領(lǐng)域進(jìn)行了推廣應(yīng)用。

用于工業(yè)污垢清洗的化學(xué)制劑，一般應(yīng)滿足下述的技術(shù)要求。用于不同的清洗目的與清洗對象的清洗劑，對于這些要求可以有所側(cè)重或取舍。

⑴清洗污垢的速度快，溶垢徹底。清洗劑自身對污垢有很強(qiáng)的反應(yīng)、分散或溶解清除能力，在有限的工期內(nèi)，可較徹底地除去污垢。

⑵對清洗對象的損傷應(yīng)在生產(chǎn)許可的限度內(nèi)，對金屬可能造成的腐蝕有相應(yīng)的抑制措施。

⑶清洗所用藥劑便宜易得，并立足于國產(chǎn)化;清洗成本低，不造成過多的資源消耗。

⑷清洗劑對生物與環(huán)境無毒或低毒，所生成的廢氣，廢液與廢渣，應(yīng)能夠被處理到符合國家相關(guān)法規(guī)的要求。

⑸清洗條件溫和，盡量不依賴于附力口的強(qiáng)化條件，如對溫度、壓力、機(jī)械能等不需要過高的要求。

⑹清洗過程不在清洗對象表面殘留下不溶物，不產(chǎn)生新污潰，不形成新的有害于后續(xù)工序的覆蓋層，不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

⑺不產(chǎn)生影響清洗過程及現(xiàn)場衛(wèi)生的泡沫和異味。

清洗劑(水基型)

由表面活性劑(如烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉)和各種助劑(如三聚磷酸鈉)、輔助劑配制成的，在洗滌物體表面上的污垢時，能降低水溶液的表面張力，提高去污效果的物質(zhì)。按產(chǎn)品外觀形態(tài)分為固體洗滌劑、液體洗滌劑。固體洗滌劑產(chǎn)量最大，習(xí)慣上稱洗衣粉，包括細(xì)粉狀、顆粒狀和空心顆粒狀等。還有介于二者之間的膏狀洗滌劑，也稱洗衣膏。各類合成洗滌劑有不同的生產(chǎn)工藝，其中以固體洗滌劑最為復(fù)雜。世界各國普遍生產(chǎn)空心顆粒狀固體洗滌劑，采用高塔噴霧干燥法，其主要工序有料漿制備、噴霧干燥、風(fēng)送老化和包裝。液體洗滌劑制造簡便，只需將表面活性劑、助劑和其他添加劑，以及經(jīng)處理的水，送入混合機(jī)進(jìn)行混合即可。

清洗劑(半水基型)

由細(xì)顆粒狀弱堿性吸附各種助劑合成的藥劑的新型清洗劑產(chǎn)品，采用天然介面活性磨粒為原料，配合多種活性劑及殺菌劑、拋光劑、進(jìn)口參透劑以及獨(dú)特光亮因子等環(huán)保技術(shù)高科技配制而成的，是一種多功能、高效的綜合性環(huán)保清洗護(hù)理產(chǎn)品。是現(xiàn)代新型的去污產(chǎn)品，去污效果獨(dú)特，用途廣， 對人體皮膚沒有副作用。由活性磨粒為助與磨粒里含有獨(dú)特的清潔藥劑配合清洗時帶有輕微軟摩擦更能快速徹底清除各類嚴(yán)重的頑固污垢污染?；夜浮⒅赜臀酃?、水泥垢、填縫劑垢、金屬劃痕、 銹垢、膠粘質(zhì)、茶漬、飲品漬、膠錘印、皮鞋劃痕、頑固蠟漬、 鋁痕、木痕、方格痕、水印、鞋印、墨水印等污垢，環(huán)保，不損磚面，不傷手。

清洗劑(溶劑型)

由烴類溶劑、鹵代烴溶劑、醇類溶劑、醚類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、酚類溶劑、混合溶劑組成。

如非水系清洗劑的原理部分所述，非水系清洗劑的清洗力依賴于溶解作用。污染物加工油是礦物油時也有不能溶解的物質(zhì)。用選定的清洗劑能否溶解污物需事前試驗，從而選擇溶解性能好的清洗劑。

用同樣的清洗劑清洗同樣的污物，若清洗條件(溫度、時間、物理作用力等)不同也會得到不同的清洗效果。溫度越高、時間越長，拋動或加超聲波等物理作用力，則清洗效果越好。必須在與實際使用清洗機(jī)相同或更加嚴(yán)格的條件下先進(jìn)行試驗。

洗劑失效后，液體將被更換，廢液便成了廢棄物。碳?xì)淝逑磩┯捎诳扇伎梢匀紵龔U棄，還有可能作為燃料得到再利用。但含氯系清洗劑自己是無法處理的，需委托專門的廢棄物處理公司，此時會增加費(fèi)用。因此需選擇易于處理的清洗液以降低費(fèi)用。

減少殘油量的方法:

1、減少附著的清洗劑量。

2、減少附著清洗劑中的加工油量。

附著清洗劑量的方法主要由產(chǎn)品的形狀、表面粗糙程度、清洗劑性質(zhì)(表面張力、膜厚等)決定，因此通過在清洗設(shè)備上采取相應(yīng)措施如除液法(旋轉(zhuǎn)除夜等)、除液時間(長時間)、溫度(高溫下降低粘度)等。

降低附著清洗劑中加工油的量的方法有設(shè)置潤濕槽、增加潤濕槽數(shù)量清洗設(shè)備方面的相應(yīng)措施以及最終清洗采用新清洗液，設(shè)備蒸餾再生機(jī)使?jié)櫇癫蹆?nèi)加工油濃度控制在一定量以下等。液體管理措施。

2、蒸餾再生法

介紹前面提到的蒸餾再生。清洗劑可由于被清洗物上附著的污物(加工油、潤滑脂、防銹油、蠟、液晶等)的混入，主要成分的分解、添加劑的消耗等原因被污染從而變質(zhì)，隨污染變質(zhì)的進(jìn)行清洗劑將逐漸不能再使用。蒸餾再生裝置利用液體的沸點(diǎn)隨壓力降低而降低的性質(zhì)進(jìn)行減壓蒸餾，只回收清洗液中的清洗劑而將加工油等作為廢液處理的方法。

濾器除去溶劑中的金屬粉等雜質(zhì)，用預(yù)熱器加熱溶劑使之汽化，通過分離槽除去不純物。再生后的溶劑經(jīng)凝氣液化，暫時停留在溶劑回收槽后返回清洗槽。

一般的運(yùn)行條件為壓力50~100Torr 溫度90~120℃，要得到純度較好的回收品提高回收率可根據(jù)清洗液和加工油的性狀改變上述條件。一般提高了回收品的純度其回收率便降低，要得到高回收率其純度就低。

應(yīng)根據(jù)清洗槽、混入加工油的量、加工油的種類、清洗性能等的要求選擇適當(dāng)?shù)恼麴s再生機(jī)。

一般作為廢液排出的是混入的加工油量+α量，因此要選擇適宜于可處理混有大量加工油清洗液的再生機(jī)。

還要注意，若無法保證清洗效果。一般選擇每日可處理1次清洗槽內(nèi)液體的蒸餾機(jī)。例如清洗槽+潤濕槽內(nèi)液體的總量為360L，工作時間為8h/日，則30L/h的蒸餾機(jī)清洗槽內(nèi)液體理論上的清洗頻度可達(dá)0.7次/日。若此時蒸餾機(jī)的回收率為95%，則30L/h×0.05×8h=12L/日即每日排出的廢液量為12L，若每月工作25日，則需補(bǔ)充300L的清洗液。回收率為98%時，30L/h×0.02×8h=4.8L/日同樣每月工作25日，需補(bǔ)充清洗液12L。回收率3%則損失的量差2.5倍，故需認(rèn)真研究廢液量(或補(bǔ)充液量)的差額。

含氯及氟系列清洗劑與碳?xì)湎迪啾确悬c(diǎn)較低，與其說是通過減壓蒸餾使溶劑再生，不如說引入可進(jìn)行蒸汽清洗的清洗設(shè)備一邊再生一邊清洗。此時重要的是要管理清洗槽內(nèi)清洗液中究竟混入了多少加工油。選擇清洗劑時除了清洗劑的價格外，還需研究蒸餾再生時的回收率，純度等，綜合考慮總的費(fèi)用再決定。