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 化學(xué)清洗劑的現(xiàn)狀與展望

5.1化學(xué)清洗劑的發(fā)展

化學(xué)清洗技術(shù)依賴于清洗劑的進步，清洗劑的進步經(jīng)歷了簡單型、組合型、專用方便型三個發(fā)展階段。

第一階段所用的清洗劑主要是鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸、氫氧化鈉等腐蝕性很強的強酸或強堿。當時，酸洗緩蝕劑品種少、性能差，緩蝕劑僅適用于某一種酸和對某種金屬材料的腐蝕控制，對多種金屬材料及其組合件的緩蝕性能較差，限制了化學(xué)清洗的推廣。清洗對象主要是石油、化工、電力、供熱等與傳熱有關(guān)的單元設(shè)備。除油劑主要以溶劑型和乳液型為主，易燃、易爆、有毒，其廢液嚴重污染環(huán)境。這個階段綜合技術(shù)水平低，容易因操作失誤而引發(fā)酸洗腐蝕致漏事故、有機溶劑中毒事故和火災(zāi)事故。

第二階段主要是組合型清洗劑。以曾獲國家發(fā)明獎，并被國家科委列為全國重點科技成果的Lan-826多用酸洗緩蝕劑的出現(xiàn)為標志，這種緩蝕劑可與各種無機酸、有機酸，氧化性酸、非氧化性酸復(fù)配，具有廣譜緩蝕性能，且用量小、效率高、零低毒、對金屬腐蝕小。這一階段，各種功能型清洗助劑如滲透劑、剝離劑、促進劑、催化劑、三價鐵離子還原劑和銅離子去除抑制劑等也逐步進入清洗劑配方，使清洗劑的功能更強、靈協(xié)同性能更好、除垢性能和緩蝕效果更佳，但需要操作者具有一定的專業(yè)知識。

第三階段的標志是清洗對象的多樣化，而且出現(xiàn)了專用方便型清洗劑，如皮革清洗劑、汽車專用清洗劑、洗衣機專用清洗劑、通信設(shè)備專用清洗劑、玻璃和鏡片專用清洗劑、家電專用清洗劑、抽油煙機專用清洗劑、外墻專用清洗劑、重油垢專用清洗劑等。同時出現(xiàn)特殊污垢專用清洗劑和低劑量不停車清洗劑。隨著清洗主劑、緩蝕劑和清洗助劑的日益完善，各種更安全、使用方法更簡單的專用型清洗劑大量涌現(xiàn)，使清洗劑更加專業(yè)化、精細化、高效化、安全化、系列化，形成了各種專用型清洗劑模塊。

5.2與化學(xué)清洗劑相關(guān)的國際公約

眾所周知，臭氧層的破壞，是當今人類社會面臨的最為嚴重的環(huán)境問題之一。為保護臭氧層，國際社會于1985年4月在奧地利首都維也納通過了《保護臭氧層維也納公約》。該公約認為:臭氧層的變化，可使達到地面的具有生物學(xué)作用的太陽紫外線輻射量發(fā)生變化，并可能影響人類健康、生物和生態(tài)系統(tǒng)以及對人類有用的物質(zhì)。各締約國應(yīng)采取適當措施，以保護人類健康和環(huán)境，使免受足以改變或可能改變臭氧層的人類活動所造成的或可能造成的不利影響。

于1987年9月16日在加拿大簽署的《蒙特利爾協(xié)定書》，目的是實施《保護臭氧層維也納公約》，對消耗臭氧層的物質(zhì)進行具體控制。協(xié)定的宗旨是:采取控制消耗臭氨層物質(zhì)全球排放總量的預(yù)防措施，以保護臭氨層不被破壞，并根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，顧及經(jīng)濟和技術(shù)的可行性，最終徹底消除消耗臭氧層物質(zhì)的排放。

按照議定書的規(guī)定，各締約國必須.階段減少氯氟烴，尤其是ODS (ozone Depleting Substonces,消耗臭氧層物質(zhì))的生產(chǎn)和消費。ODS 清行業(yè)中是指CFC (三氯一氟甲院、二氧二氧甲烷、三氟三氟乙烷）TC A（三氯乙酸）CTC(四氯化碳)三種清洗試劑。三氟一氟甲院的ODP值(Ozne Dprsssns Ptental， 消耗臭氧潛能值)為1。ODP值越小對環(huán)境的影響越小。

我國于1989年12月加入了維也納公約，1991年6月簽署了《蒙特利爾議定書》。按照中國清洗行業(yè)整體淘汰ODS計劃，我國已經(jīng)分別于2003年12月、2005年12月、2009年12月終止了CTC、CFC、TCA在清洗劑中的使用。我國政府全面實施“中國清洗行業(yè)整體淘汰ODS計劃”，帶動了ODS替代產(chǎn)品的研發(fā)和使用，推動了清洗行業(yè)的發(fā)展和整體技術(shù)水平的提高。目前清洗服務(wù)的范圍已由單一的鍋爐清洗進入到各行各業(yè)。但是，清洗行業(yè)仍存在很多問題亟待解決。

5.3化學(xué)清洗的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

5.3.1化學(xué)清洗劑的種類

清洗劑的研究一直是清 洗行業(yè)薄弱的環(huán)節(jié)。過去常用于精密儀器清洗的ODS清洗劑已被淘汰，清洗劑配方不斷向綠色、環(huán)保型方向發(fā)展。目前的清洗劑按溶劑不同可以分為三類:水基清洗劑、半水基清洗劑、溶劑清洗劑。

(1)水基清洗劑水基清洗劑是以水為分散劑，再配以表面活性劑、助洗劑、緩蝕劑等，是清洗行業(yè)中應(yīng)用較廣的一類清洗劑。在本書中介紹了大量水基專用化學(xué)清洗劑。

(2)半水基清洗劑半水基清洗劑分類如下所示。

                             ｛易燃溶劑型         {水溶性溶劑型

半水基清洗劑                                 {水不溶性溶劑型

                          {不燃溶劑型   

①易燃溶劑型易燃溶劑型又可分為水 溶性有機溶劑型。

a.水溶性有機溶劑型此類清洗劑的溶劑主要是醇類、醚類、酮類，常用的醇類溶劑有乙醇、異丙醇、乙二醇等，醚類溶劑有乙二醇單乙基醚，乙二醇單丁基醚等乙二醇醚，酮類溶劑是丙酮和N-甲基吡咯烷酮。這些水溶性有機溶劑對油性污垢和水溶性污垢都有很好的溶解去除效果，是優(yōu)良的溶劑清洗劑，但都存在易燃的缺點，如果在它們中加入少量的水可使它們的可燃性降低，使用時的安全性更好。由于它們都具有水溶性，所以可方便地直接加水配成半水基清洗劑，為改善使用效果，有時也加入少量添加劑。

b.不溶于水的可燃性有機溶劑型，此類清洗劑的溶劑包括烴類溶劑和硅酮(聚二甲基硅氧烷)溶劑，其中烴類溶劑包括石油類烴類溶劑和萜烯類烴類溶劑，這些溶劑是ODS替代溶劑中的重要品種，在精密清洗中有著廣泛的應(yīng)用，但它們的共同缺點都是易燃易爆。當加入水形成半水基清洗劑后，它們的閃點大大提高，可轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩院?、不受消防法?guī)限制的溶劑。在用它們配制半水基清洗劑時，由于烴類溶劑與水之間的表面張力差別太大，所以一定要加入表面活性劑，來降低油-水界面張力，提高其相溶性。通常使用的是親油性強、HLB值低的非離子表面活性劑。

②不燃型有機溶劑，其溶劑不燃， 例如含有氟、氯、溴等元素的鹵代烴類ODS替代溶劑也可以配成半水基形式，因為它們不溶于水。在配制時為增加它們與水的相溶性，也要加入表面活性劑，或加入醇類、醚類、向酮類等可溶于水的有機助溶劑。目前這種類型的半水基清洗劑的品種和數(shù)量都較少。

(3)有機溶劑型清洗劑，有機溶劑型清洗劑簡稱溶劑清洗劑，其分散劑為有機溶劑。其特點是清洗性能好，對潤滑油、潤滑脂、防銹油等具有極強的溶解力，并可以洗掉工件上的各類粉塵和金屬屑。還可以清洗電子線路板上的焊渣、焊藥以及機加工件上的乳化切削液。對被清洗材料安全，不會產(chǎn)生腐蝕和銹蝕?？捎糜谇逑措姍C部件、打印機部件、光纜部件、硬盤部件、用芯片框架、照相機部件、光驅(qū)部件、錄像機部件、發(fā)光二極管、噴墨噴頭、軟驅(qū)磁頭、發(fā)動機零件、煤油爐噴頭、壓縮機部件、復(fù)印機部件、空調(diào)零件令電容器壓電陶瓷、儀表部件、微型開關(guān)、電腦沖壓件、濾波器、鏡頭、太陽能電池、石英振子、鐘表零件、印刷線路板、移動電話配件、精加工零部件、電子零部件、精密軸承等。

溶劑型清洗劑多被用于清洗精密部件，所以對其具有特殊要求。

①控制酸度和水分，防止工件銹蝕和失去光澤酸度的檢測是按 GB 4120. 3的規(guī)定，等效于國際標準ISO 1393。微量水分測定按GB/T 6283- 2008的規(guī)定，控制在0. 01 %以內(nèi)。

②減少不揮發(fā)殘留物由于清洗的工件多在清洗液中浸泡清洗，之后自然干燥，清洗液中的不揮發(fā)物就可能直接黏附在工件上。若是電子元器 件，就會影響其電性能，特別是印刷電路板(PCB) 之類微電路器件，附在板上的離子數(shù)是以μg NaCI/cm²計，要求越低越好，一般出廠時控制在0.001%以下。這是根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)單一溶劑型清洗劑的企業(yè)標準。其檢測方法按GB/6324.2 -2004 的規(guī)定進行，類似于ISO 759-81的方法。一種簡易的檢測方法是，在玻璃鏡片上滴數(shù)滴清洗劑，讓其自然揮發(fā)，觀看鏡片上的殘留痕跡，就能大致判斷出清洗劑的不揮發(fā)物的多少，當然這是定性的檢測。

③降低毒性 它雖然對清洗的工件沒有直接的影響，但對人類和環(huán)境有重大的影響。嚴格講，任何有機溶劑都是有毒的，只是毒性有大小之 可以選擇毒性相對較小的溶劑。毒理實驗按GBZ 230-2010的規(guī)定進行。 

④其他技術(shù)指標如絕緣性、 對材質(zhì)的溶脹性、可燃性、揮發(fā)性、KB值(貝松脂丁醇值，也叫考里丁醇值，用來度量有機溶劑溶解非極性污染物的相對能力，值越大，溶解能力越強)等技術(shù)指標，都因清洗的對象不同而有所不同。