工业清洗剂知识

一、目前国内的工业清洗行业现状：

　　国内现在的清洗方式有以下几种：机械除垢，高压水清洗和化学清洗。 　　
　　 一般工业设备的化学清洗：如锅炉、管道、石化设备等，通常使用酸、碱以及一些活性物质作为清洗剂，这种情况下通常是以人的肉眼看不到污 垢为判断标准的．另外如汽车、火车、飞机，轮船等表面的清洗，石油管道、运油、储油罐、设备管线、锅炉、中央空调的清洗，建筑物墙壁、门窗、 玻璃等清洗也是这样。诸于此类的设备的维护保养清洗，一般特点是清洗后，虽然观感明显改善，改善和恢复设备的基本性能，但长期的酸碱清洗使设 备的金属流失，缩短了设备的寿命，影响了设备或仪表的精度；酸碱腐蚀密封系统使设备变得容易泄露；废液的排放对环境造成了污染；施工人员在施 工时容易灼伤；操作程序复杂，酸洗后需减洗中和，再钝化，使设备清洗时间变得很长，影响了工业的安全生产。 　　工业设备的物理清洗，通常使用普通水、高压水、高压空气、刷、喷砂、摩擦等物理方法完成清洗过程。这种情况很多属于手工操作．劳动强度 大，危险性高，技术含量较低，基本是一种粗犷型、低附加值劳动。而对于清洗速度、环保、安全、高效、经济等方面要求较高的清洗，就必须分别从 各个因素去综合考虑其可行性，目前国内还没有相关的技术产品出现。
　　一般工业清洗所使用的清洗设备主要有高压水射流装置，全自动洗车装置，高楼外墙清洗装置等 ，而这些清洗又各自存在这样或那样的局限性 ， 效果并不十分理想。精密工业清洗直接关系产品质量和性能。如果残留污垢大于要求，就会出现气泡、起皮、疵点等问题。
　　超精密工业设备的清洗必须在超级净化的环境中进行，需要使用超高纯度的清洗剂和DI水(去离子水)，以及高级清洗装置。除了部分简单设备外， 目前 我国尚没有企业能够提供该类技术和设备，基本依靠进口，局限性特别大，这又大大地增加了投资。
　　目前，中国清洗行业的企业数量多，地域分布广。有鉴于环保领域的要求，1997年，中国有受控物质清洗剂消费企业3200余家。1997年该行业 ODS 的消费量为11504吨，占全国的16．4％。截止到1998年8月，清洗行业有23个项目获多边基金批准，资助金额为850万美元。其中，19个投资项目资 助 金额780万美元，可淘汰CFCS－113消费量855吨（即685吨ODP）。淘汰目标：以行业整体淘汰方式在2004年完全淘汰CTC，2006年完全淘汰CFCS－113 ， 2010年完全淘汰TCA，随着全社会对安全、环保和效率等因素的要求程度的进一步提高，那种对安全、环保、高效、便捷等先进的清洗方式和清洗产品的需求必将大大增强。

二、目前国内的工业清洗行业面对的问题和矛盾：

　　目前我国清洗行业存在众多需要解决的问题，这些问题集中在清洗过程中一些不可兼顾的矛盾和问题，要解决好这些问题，必须进行对这类问题的 分析与研究，从中找出较好的、全面的解决方案，下面就近年来清洗行业存在问题提出探讨性分析： 1、清洗效率的提高与选择清洗方法的矛盾。
　　目前，我国清洗行业的清洗效率与发达国家相比普遍不高，要选择一种效率高而且方法简单可行，这就面临着使用什么方法来清洗、用什么清洗 剂来清洗的问题，效率又高而又能兼顾清洗工艺简单可行的清洗一直是我们面对的问题。比如，我们目前被广泛采用的化学清洗，其清洗速度很快，但 效率不高，其一是清洗后处理问题，其次是清洗过程中要求对人员的安全防护，还有就是日益严格的环保要求化学清洗后废液的处理与排放问题。环保 已经成为制约清洗行为的重要因素，这就在我们清洗方案的制定、清洗剂的取舍问题上给我们清洗技术、工艺来说提出了严峻的挑战。
2、清洗剂的清洗能力与环保要求的矛盾。
　　目前国内依然没有可生物降解的高性能生物清洗剂，一般的生物清洗剂，其清洗性能不高，贮藏要求高，贮藏时间短，在酸性环境中难于存活， 而且对水垢、铁锈类顽固性污物的清洗能力不高。虽然清洗剂的环保性要求得到充分的考虑，但清洗能力又有限。
3、清洗剂的清洗速度与设备开车的紧迫性的矛盾。
　　一般的清洗剂，其清洗速度和能力有限，他的清洗时间较长，这就无形中延缓了设备的正常开车进程，影响了生产，虽然直观上看，清洗成本低 ，而实际上，时间的延长，造成人工成本，清洗后处理成本，生产延期成本的大幅度提高，其付出的代价远比使用高性能环保清洗剂的成本高。比如大 型乙烯设备的清洗程序复杂，是一个大型系统工程，任何一个环节的速度低，就会影响整个清洗工程的进展。
4、化学清洗与生物清洗的矛盾。
　　目前国内的清洗工程量大部分集中在石油、化工、电力行业，而这些行业的清洗大部分使用化学清洗方法，因为化学清洗有很高的清洗效率与速 度，但无法兼顾清洗后处理及环保问题，而生物可降解清洗则十分完美地考虑了这样的问题。这样就出现一个矛盾，即化学清洗与生物清洗两者的优势 不能共存。而且，我们发现，一些过外顶级品牌的清洗剂也不可避免的含有一定量有机溶剂——煤焦油（Coal Tea），这是一种强烈的致癌物质，我们 必须严格避免这类物质对环境及人身的伤害。 5、清洗过程的简洁与清洗安全的矛盾。
　　清洗过程是一个比较复杂的过程，对不同类型的设备要制定不同的清洗工艺和使用不同的清洗剂，在这个过程中，不可避免地要考虑到操作者的 安全，比如，酸洗过程中要考虑操作人员不被酸液灼伤，高压水射流清洗要防止操作人员受到水流喷射的伤害等，这就要求有复杂严密的清洗防护，给 清洗过程带来许多麻烦。如何找到一种安全的清洗剂是我们梦寐以求的目标 。 鉴于以上种种问题和矛盾，我们必须找到一种既高速、高效又环保，而 且兼顾安全、经济、使用方便的清洗剂成为解决这类问题的迫切要求，有 了这样的清洗剂，我们就能更加高速、高效、安全、环保地进行我们的设备 清洗，就能大大提高我们的清洗工艺的品质。目前这种高性能的、能兼顾各 种高要求的清洗剂世界上还为数稀少，欧美等发达国家也在进行不断的开 发与更新。

三、 选择溶剂清洗剂的参照参数
1、良好的溶解力和清除能力。
2、有较低的表面张力，容易润湿，渗透工件表面缝隙。
3、密度比较大，容易与污染物分离，且对水的溶解度较低，与水有一定的密度差，容易与水分离。
4、相容性要好。
5、安全性要好。不易燃烧、无毒等。
6、环保性要好，最好是容易生物降解，无动物富集现象。
7、化学稳定性要好。
8、用于气相清洗的溶剂，蒸汽密度比较高，容易在冷凝区与空气之间形成蒸汽层 沸点适中，蒸发潜热比较低，容易干燥。
9、性价比要好，操作简单方便。

四、溶剂型清洗剂的几个关键质量点
　　目前国内生产的清洗剂品种繁多，但都没有统一标准，只有各个企业的相关标准和检测报告。清洗剂的技术指标有酸度、水份含量、毒理性、挥 发后残留量、绝缘性，对材质的溶胀性，对材质的腐蚀性，可燃性，KB值。等，都因清洗的对象不同而有所不同。但是我认为还是有共同的重要指标， 如下所介绍和讨论的指标即是。
1、 酸度
　　任何类型的清洗剂对酸碱度都是必须严格控制的技术指标。特别是溶剂型清洗剂，酸度指标更为重要，因为所清洗的工件都是成品，大多不做任何 处理，清洗剂的好坏，直接影响到所清洗工件的品质。所以酸度指标代表了清洗剂的稳定性和对所清洗工件的质量保证。如目前市场上所使用的氟烃，氯烃，溴烃， 烃类和醇类等清洗剂，在生产过程中必须严格控制酸度，同时为防止在储存和使用过程中发生变化，必须在出厂时加入各种稳定剂和抗氧 剂使之稳定，以防止在使用和加热过程中产生分解。因为上述物质分解出的酸性物质如HF，HCL和HBr等，在遇到微量水时成为酸，酸度升高后，不仅对 清洗的工件有影响，使金属表面失去光泽，元器件受损;而且在酸性介质的长期作用下，不锈钢设备也会被锈蚀。所以上述清洗剂都要添加稳定剂。如 果稳定剂的选择不好或加入量不够，清洗剂在反复加热和与大气接触中，也会发生酸度升高或产生氧化分解，使清洗剂品质变坏，导致工件等发生锈蚀 。通常出厂时所添加的稳定剂或抗氧剂有以下几类：酚类，醇类和环氧化合物类等，添加量一般在0.05%到5%以内。出厂时的酸度控制在 10ppm（0.001% ）以内。酸度的检测是按GB4120.3之规定进行，等效于国际标准ISO-1393，采用酸碱滴定法。由于很多清洗剂不溶解于水，不能用碱液来滴定， 而是 采用水洗的方法，滴定从溶剂清洗剂洗下来的水液。此法较繁琐。也可采用无水乙醇碱液法来直接滴定，因为很多清洗剂都溶解或部分溶解于乙醇 中 。此法简单可靠，便于车间检测。
2、残留物
　　清洗剂中的不挥发物含量的多少，直接影响清洗的工件的清洁度。由于清洗的工件是在清洗液中浸泡，然后让其自然干燥，则清洗液中的不挥发物 就可能直接粘附在工件上。若是电子元器件，就会影响其电性能，特别是PCB板之类微电路器件，附在板上的离子数是以每平方厘米多少μg(NaCl μg/cm2)计，要求越低越好，一般出厂时控制在10ppm以下。这是根据国内外生产单一溶剂型清洗剂的企业标准。其检测方法按GB6324.2—86之规定进 行。相似于ISO759—1981的方法。一种简易的检测方法是，在玻璃镜片上滴上数滴清洗剂，让其自然挥发，观看镜片上的残留痕迹，就能大致判断出清 洗剂的不挥发物量。当然这只是定性的检测
3、水份
　　 溶剂类清洗剂的含水量也是十分重要的指标，原则上水越少越好，但大量生产和使用不可能做到完全无水，而每种溶剂又都有一定的含水量。有的 与水完全互溶，如低级醇，酮类和部分醚类；有的在一定温度下有一定的饱和溶解度，如烃类，氟烃，氯烃和溴烃类等，水分超过饱和溶解度，就发生 分层现象，并把溶剂中的稳定剂抽到水层中来，使溶剂（清洗剂）的稳定性变坏。同时有水存在，清洗剂中游离的Fˉ，Clˉ和Brˉ离子与水生成酸， 在加热使用中形成恶性循环，酸度就越来越高。因此，清洗剂中的酸度和水分是两个互相依赖的指标，直接影响清洗工件的品质。如有的工件清洗后， 失去光泽或在工件上留下水纹，就跟酸度和水分有关。目前国内外所生产的溶剂型清洗剂，水分控制在100ppm(0.01%)以内。 微量水分测定按GB6283— 86之规定进行。即卡尔.费休法。也可采用简便的浊点法，即按GB4120之规定进行。还可采用气相色谱法来分析。
4、危害性或者毒性
　　毒性是清洗剂能否使用的一个重要指标。它虽然对清洗的工件没有直接的影响，但对人类和环境有着深远的影响，也是我们今天是否取舍它的一个 主要因素。清洗剂的毒性大小，是在动物实验和对人体生理实验的相关基础上确定的。严格来说，任何化学溶剂都是有毒的，只是大小之别。而毒性的 大小和对人体的安全范围及采取防范措施，只有通过严格的动物实验得出。即每公斤体重的动物所能承受的计量。虽然许多化学品前人都做过相关的毒 性实验，是有据可查的，但现在的清洗剂并非纯品，资料上的数据可以供参考。而混合物只有通过真正的动物实验，以确定安全浓度范围，为生产者和 使用者建立起安全的保护措施和注意事项。毒理实验主要经口服和吸入两种实验。对大鼠的急性经口毒性试验的LD50的量，即半致死量越大，毒性就越 低；同样对大鼠的急性吸入LD50的量，即半致死量越大，则工件环境的允许浓度就越高。根据这些实测的数据，就可制订该清洗剂的工件场所的安全标 准和防护措施。毒理实验应由卫生防预部门进行。按GB1560—1995或GB5044—85之规定进行和计价。