一种跨时代工业新型清洗机

1、 一种跨时代工业新型清洗机一种跨时代工业新型清洗机真空微泡清洗机真空微泡清洗机12 Youngster (雅士特雅士特-杨氏）杨氏） Liquidtypecleaningmachine Too rich & Good character3目录 第一章第一章 清洗与清洗机清洗与清洗机1.清洗与清洗机172.清洗机的多元化.773.清洗液与清洗机结构关系774.PE烧结微孔管.885.目前几种清洗方法比较.8116.非水系清洗剂清洗原理.1212 第二章第二章 真空微泡（水系）清洗机真空微泡（水系）清洗机1.设备概况.14152.核心技术.16183.清洗工艺流程.18214.核心原理.22355

2、.真空清洗方法对比.36366.生产区基本面积规划.3737 第三章第三章 真空微泡（碳氢系）清洗机真空微泡（碳氢系）清洗机1.真空碳氢清洗机39442.超声波（微泡）清洗机4545 第四章第四章工业清洗的工业清洗的现状与现状与发展趋势发展趋势 .4750 附录附录附录1.塑料件清洗液配方5151附录2.铝件清洗液配方.5252附录3.有色金属清洗液配方.5252附录4.不锈钢清洗液配方5252附录5.新型常温水基金属清洗剂配方.5353附录6.环保型水基金属清洗剂配方.53544第一章清洗与清洗机51.清洗与清洗机主体特征 决定决定 清洗方法 引导引导 清洗机开发 主体特征：即清洗对象的要求

3、及其形态结构等。也是市场需求和被清洗对象的本质。实质就是被什么污染的和被污染的是什么。 包括：材质 形状与结构特点 污染类型、成分、程度 性质等等 如：金属、非金属、特殊材质；平面、深沟、角、深孔槽；尘埃、油、脂、锈、油墨、染料；静电、粘结、渗透等等。 （注：不同分类方法有不同表述）清洗方法： 物理清洗物理清洗：利用机械或水力的作用清除物体表面污垢的方法。目前物理清洗还包括热能的作用、电流的作用、超声波、静电、等离子、真空作用、高压喷淋、溶解力、以及紫外线的作用等方法，因此凡是利用热学、力学、声学、光学、电学的原理去除表面污垢的方法都归为物理清洗范围。化学清洗化学清洗：利用化学药品或其他水溶液

4、通过化学反应的作用清除物体表面污垢的方法。常见的化学清洗有各种无机或有机酸去除金属表面的锈垢、水垢，用漂白氧化剂去除物体表面的色斑；用杀菌剂、消毒剂杀灭微生物并去除物体表面附着的泥垢或酶斑；皂化反应去除油脂等。6 清洗机：是清洗方法实现过程中人力的机械化、对物理化学清洗条件的实现，及人力不可以实现的替代。目的是提高效率、实现品质稳定、替代人力的不可为。清洗方法是根据主体特征选择的合适清洗举措清洗方法与主体特征相适应主体特征决定清洗方法的选择和研究可根据主体特征的相似和相关，差异和不同，选择或改良清洗方法的科研成果来尽可能适应主体的清洁需求清洗机开发要与主体特征相适应、要与清洗方法的研究成果相结

5、合，要与前沿的物理、化学、机械成果相融合没有清洗方法就没有清洗机，清洗方法决定清洗机的功能、结构、开发方向。（先有鸡还是先有蛋的问题）7清洗机周边设备： 清洗后或清洗过程对主体及排出物进行处理的设施。如工件运输车、装件机械手、污水处理设施、排气焚烧、净化水、安全设施等。2.清洗机的多元化包括（但不限于）：对不同主体需求适应的行业定型，按特性进行分类、标准化。按清洗方法进行结构分类，实现多规格多品种。周边设备的同步开发与清洗剂供应商的合作研发市场定位后的层次性开发及至市场多元化3. 清洗液与清洗机结构的关系工业用清洗液一般都呈弱碱性(PH值在8595)，温度在3555之间。所以，清洗室的零件需要

6、耐腐蚀、防锈，有一定的温度承受能力。设计时应该考虑清洗室零件的防腐，化学反应和脱落等情况。一般材料尽可能不要使用铜铝或铜铝合金，因为通常会对清洗液和主体特征产生影响。内部部件表面要进行防锈处理，运动部件要考虑外部的防护，避免直接接触清洗液和残留液。密封不宜使用或者尽可能少用橡胶。橡胶脱落会堵塞孔道，损坏泵的叶片，容易腐蚀泄漏，不可避免使用橡胶时要选用耐腐蚀的材质。84.PE/PAC烧结微孔管PE烧结微孔管机械性能较好，不会发生老化破裂等弊病；耐酸、耐碱、耐醛、耐脂肪烃、耐放射性辐照等化学性能优良；耐有机溶剂的性能也很好，在80以下可耐酯酮、醚等有机溶剂及大多盐类水溶液；电绝缘性优良,但不适宜强

7、碱性剂浸泡。PAC烧结微孔管工作温度可达130，可以在130蒸汽中消毒0.5小时。如果工作温度要求过高时，应该考虑使用不锈钢烧结微孔管。5.目前几种清洗方法比较超声波、干冰、饱和蒸汽等方法9称称项目项目超声波清洗超声波清洗法法水处理法水处理法化学法化学法干冰法干冰法饱和蒸气法饱和蒸气法原原理理利用超声波振动和 超声波在液体中传播.当能量大于1W/cm2时，把液体分子拉裂成空洞,由于周围压力的增大，空化核又被击碎,空化核击碎时对周围形成巨大的冲击波,放出巨大的能量,从而把物体上的杂质剥离下来，达到清洗的目的。.高压.射流,对被清洗设备内结垢和附着物及堵塞物进行彻底的切削、破碎、挤压、冲刷以达到清

8、洗的目的。利用清洗剂加入到被清洗的设备界面中,对难溶水垢、油污、生物粘泥等进行分散剥离,同时与化学药剂发生反应,生成络和物或水溶性盐,从而达到清洗的目的。干冰颗粒温度极低(-78)，故具有独特的热力学性能,当干冰颗粒被压缩空气冲击到被清洗物表面时,使干冰迅速升华，体积迅速膨胀。同时与待洗零件表面产生热交换,达到清洗零件表面的目的。 利用高压、高温饱和蒸汽清洗零件表面的油渍污物，并将其汽化蒸发。可以清洗任何细小的间隙和孔洞，剥离并去除油渍和残留物，达到高效、节水、洁净、干燥的要求。 特点特点超声波清洗主要用于清洗物体表面上的微颗粒，对于常规的污染物（如脏物、油脂、锈迹等）清洗效果很差或根本无法达

9、到清洗目的。高压泵的技术指标直接影响到水射流清洗系统清洗效率，质量能量消耗及成本高低,而且对水质的要求较高。最原始且应用最广的一种方法。酸或碱性的清洗物对被清洗物和设备产生腐蚀。清洗停机时间长，能耗大。1.清洗过程中没有二次污染,需要回收的只是清除下来可再次使用或直接排放的污垢。2.目前仅少数发达国家和地区的特殊行业中使用。 1.适用范围广:如机械、喷漆、冷(热)加工、电子、食品等行业； 2.无需任何化学介质,绿色清洗，耗水量小； 3.经济、便捷。 污染污染用水作清洗介质，污染较小，如用有机溶剂清洗，则污染和危险性较大。极度污染(此法正逐步被淘汰)污染严重，特殊的溶剂还要对零件和设备进行防锈措

10、施，对操作人员身体有一定的伤害。加装回收装置可达到环保要求。 完全符合环保要求 效果效果特定场合清洗效果较好。 清洗效率低，针对特定的清洗对象，较难选择合适的清洗参数，且清洗完后还要进行烘干处理。对管件和盲孔、深孔无法处理,清洗铜、铝等有色金属会使零件变色，清洗后零件表面的清洁度差。无需添加任何清洗溶剂，直接清洗，效果优良。是当前国际上公认效率最高效果最好的清洗方式,清洗效率达到98%以上。 经济经济设备成本和消耗成本较高，工艺复杂。 设备成本偏低,消耗成本和环保费用亦高。清洗效率低,环保费用高。因采用超低温的干冰，造价昂贵，设备要求较高。 设备成本和消耗成本低，且无环保费用。备注备注难以把握

11、各种被清洗物所需要的最佳工作频率、温度、时间以及合适的介质。水质的好坏对清洗效果影响很大。 对劳动保护技术服务的要求较高。对电线、电子及控制元件有损伤,加速设备生锈。对工作环境的要求极高,操作者要注意安全，清洗时必须保证良好的通风条件。改善了劳动环境，减轻了劳动强度，提高了清洗效率，降低了消耗成本。10等离子体清洗：主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。就反应机理来看，等离子体清洗通常包括以下过程：无机气体被激发为等离子；气相物质被吸附在固体表面；被吸附基团与固体表面分子反应生成产物分子；产物分子解析形成气相；反应残余物脱离表面。等离子清洗设备是在抽真空状态下，

12、使压力越来越小，分子间间距越来越大，分子间力越来越小，利用射频电源产生的高压交变电场将氧、氩、氢等气体震荡成具有高反应活性或高能量的离子，然后与有机污染物及微颗粒污染物反应或碰撞形成挥发性物质，然后由工作气体流及真空泵将这些挥发性物质清除出去，从而达到表面清洁活化的目的。等离子清洗是清洗方法中最为彻底的剥离式清洗最为彻底的剥离式清洗，其最大优势在于清洗后无废液，对金属、半导体、氧化物和大多数高分子材料等都有很好清洗效果，可对复杂结构进行清洗。碳氢清洗：见第三章1.2碳氢系清洗剂常用清洗溶剂沸点和闪点比较 碳氢清洗剂有快速替换三氯乙烯的趋势碳氢清洗剂有快速替换三氯乙烯的趋势,但有闪爆的缺点但有闪

13、爆的缺点名名 称称 二氯甲烷二氯甲烷 三氯乙烯三氯乙烯 四氯乙烯四氯乙烯 四氯化碳四氯化碳 CFC-113 CFC-113 - -三氯乙烷三氯乙烷 碳氢清洗剂碳氢清洗剂 沸点（） 39.8 87 121 78 47.8 74 150190 闪点（） 无 无 无 无 无 无 4370 11 静电除尘：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，

14、尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出机外。 目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的烟气除尘和物料回收。 离子除静电、除尘离子风枪/离子风机等可产生大量的带有正负电荷的气团，被压缩气高速吹出，可以将物体上所带的电荷中和掉。当物体表面所带电荷为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当物体表面所带电荷为正电荷时，它会吸引气流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的，利用高速的压缩气或负压将物体上面的顽固积尘吹/吸走，或用后继的装置（如对滚、刷轮）把积尘带走。摇动和滚动清洗利

15、用摇动机构使清洗篮上下左右摇动和旋转滚动，使污垢尽快脱离工件表面。喷淋清洗和蒸汽清洗运用加压喷淋和蒸汽清洗技术，以提高清洗力和清洁度。水基清洗和碳氢清洗协同作用碳氢清洗剂对矿物油的溶解力强，而对水溶性污垢清洗效果较差。针对工件先用水基清洗液洗掉水溶性污垢，再用碳氢清洗剂将水基清洗剂置换掉并进一步溶解矿物油质污垢，使成份复杂的污垢得以清洗干净，避免水基清洗造成金属锈蚀。126.非水系清洗剂的清洗原理简单地说是依据溶剂的溶解力进行清洗。基于对油脂或油性污染的溶解性的脱脂机理是：相似相溶原则。汽油、灯油等碳氢化合物容易溶解重油，其它烃类，易与相近的卤代烃（四氯化碳、三氯乙烷等）互溶。水能与具有与水结

16、构相似OH的化合物如R-COOH（低级脂肪酸）、R-OH（低级醇）等互溶。碳氢清洗剂被认为是非水系清洗剂的未来：工艺流程简单：只需清洗清洗漂洗漂洗烘干（或晾干），对工件不存在腐蚀。碳氢清洗剂一般工艺：超声波粗除油超声波精除油超声波精除油烘干碳氢清洗剂应用范围广：五金、首饰、钟表、电子、电气、液晶、半导体等行业，能有效去除各种油污、油脂及助焊树脂、抛光蜡.13第二章真空微泡（水系）清洗机影响清洗的因素1.设备概况真空微泡清洗机的主要技术特性如表2.1所示,设备结构如“图2.1”所示。核心原理与技术主要包括：微米发泡技术、气泡爆破技术、真空突沸效应、共沸现象等.表2.1真空清洗机的主要技术特性项目

17、数据1. 型号Youngster 650 2.工作节拍26分钟3.功率清洗4KW水补热4KW漂洗1.5KW发泡4KW预热4.8 KW干燥4KW红外辅助加热3.2 KW行车2KW总功率28KW平均运行功率约13KW用水量0.5吨/小时( 可循环使用)高压空气用量35公升/小时4.工件限制尺寸650X700X650(不需要甩干时)400 x400 x650（需要甩干时）5.行车动力总持重1000KG14图2.1152.核心技术2.1真空突沸效应：水、油等液态物质在减压状态下沸点会下降。图示为水、油及石油系溶剂的温度、蒸汽压曲线,及水的沸点与真空度的关系.162.2共沸现象：油、水在真空状态下一起加

18、热时,其沸点同时下降,形成水、油、水蒸气的共沸现象.共沸物，所指的是当两种或多种不同成分的均相溶液，以一个特定的比例混合时，在固定的压力下，仅具有一个沸点，此时这个混合物即称做共沸物。共沸混合物的沸点通常低于待干燥物的沸点.真空突沸效应和共沸现象的运用，不仅大大提高了干燥效果，还完成了剩余有机污染物的最终清洗。2.3微米发泡技术：成功采用了近年来PE微孔烧结的前沿科技成果，使发泡清洗达到超细微米级，运行成本低。2.4真空微泡清洗：使用PE微孔管，并设计充分产生气液相的微发泡装置。产生的微小空气泡,混入清洗液中，这些微气泡破裂时所产生的力量,能够破坏工件上污渍与工件的结合力或油膜之间的结合力,从

19、而达到清洗的目的。由于大量的微小气泡随机在工件的不同部位爆裂，微泡无孔不入，使不规则工件表面及深孔凹凸处也无清洗死角。173.清洗工艺流程3.1真空清洗机流程2.6气泡爆破技术由于存在表面张力，液体球形气泡内的压力(Pv)大于气泡外的压力(Pv)时气泡才会破裂。气泡内外压力差有如下关系:Pv-Pv=2T/R式中T为表面张力;R为气泡半径。从上式可以看出,气泡半径越小,压力差越大,破坏力越强。利用上述原理,当工件在清洗时,通入微气泡,可使清洗效果显著提高。为了加大Pv-Pv,清洗机用高压风机供给气源来增加Pv值，用真空方法来减小Pv,同时运用前沿科技微孔管技术成果来减小气泡半径R。18193.2

20、五金件涂装前处理工艺原理五金件涂装前处理主要包括脱脂和磷化两大部分。处理工艺一般安排有：清洗、预脱脂、脱脂、水洗、磷化、表调、水洗、洁净纯水洗。前处理的作用：除去工件上的污物（如油污、灰尘、铁屑等），并在工件表面产生一层防腐蚀的磷化膜，提高表面涂装对工件表面的附着力和耐腐蚀性。脱脂采用的是碱性物质、添加表面活性剂，其原理是基于皂化、乳化、分散、溶解和机械作用而清除工件的油物等。在脱脂处理中，脱脂温度、脱脂时间、机械作用、脱脂剂本身等影响脱脂效果。对于锈蚀、氧化皮和比较重的防锈油在脱脂过程中不能清除，还需手工处理。磷化主要是工件表面与磷化液发生化学反应形成磷化膜的过程。影响磷化膜的因素有总酸度、

21、游离酸度、温度、促进剂等。总酸度是游离酸和化合酸浓度之和。游离酸度主要是磷化液中游离的磷酸离解的氢离子浓度。促进剂是为了加速磷化反应，也叫加速剂。磷化前的表面调整处理对磷化膜质量非常重要。203.3塑料件涂装工艺213.4塑料件电镀工艺3.5金属电镀前处理脱脂2道水洗酸洗2道水洗电解脱脂水洗前处理活化2道水洗纯水洗（电镀前水洗）4.核心原理4.1关于真空发泡2223 微气泡爆破技术是受超声波清洗技术机理的启发而产生的一种新措施，该技术在日本已有成功使用，在我国工业领域清洗方面尚属首次。微气泡爆破冲击作用，不仅与产生气泡的压力有关，而且还与清洗介质的组分及使用温度有关。经试验，清洗介质的温度愈高

22、气体压力越高且呈间断性供气时微气泡爆破产生的冲击能量越大，清洗去垢效果愈明显。清洗液配方仍采用BW型双组分水基清洗液，这种清洗液配方科学，清洗效果良好，公害小、安全，它还有软化水质及阻垢作用，不会对被清洗工件产生腐蚀。清洗工艺原理。该清洗装置主要由清洗、漂洗、气体供给等三部分组成。通过接口A-B-C及Ac-Bc-Cc将其串入机车水循环系统中，清洗介质经水泵加压后将分别沿高、低温水路进行机外循环。这样，整个冷却水系统的各部件在清洗介质的不断循环作用下，达到整体清洗的目的。清洗工况设有两个流程，即正向清洗流程和逆向清洗流程。正向流程就是清洗介质沿着柴油机运转时冷却水的流向流动，这时要求柴油机以最低

23、稳定转速运转(把位运转)；逆向流程则相反。24在传统清洗中，清洗效果不理想常常是因为盲孔、粗糙表面在传统清洗中，清洗效果不理想常常是因为盲孔、粗糙表面和细小缝隙中的空气不能排出，影响清洗剂的浸润，产生清和细小缝隙中的空气不能排出，影响清洗剂的浸润，产生清 洗盲洗盲区。应用真空技术后，可使部件表面、缝隙和盲孔内的空气全部排区。应用真空技术后，可使部件表面、缝隙和盲孔内的空气全部排出，使清洗剂完全浸入工件的每个部位，使工件的各个部位都达到出，使清洗剂完全浸入工件的每个部位，使工件的各个部位都达到最好的清洗效果。对于构造最好的清洗效果。对于构造 复杂、盲孔较深的工件，通过两次以复杂、盲孔较深的工件，

24、通过两次以上的抽真空和排气过程，也可以将空气全部排出。所以在真空状态上的抽真空和排气过程，也可以将空气全部排出。所以在真空状态下，清洗效果要比常压下更好下，清洗效果要比常压下更好。4.2关于真空干燥25因为水在汽化过程中其温度与蒸汽压是因为水在汽化过程中其温度与蒸汽压是成正比的，所以真空干燥时物料中的水分成正比的，所以真空干燥时物料中的水分在低温下就能汽化，可以实现低温干燥。在低温下就能汽化，可以实现低温干燥。这对某些药品、食品和农副产品中热敏性这对某些药品、食品和农副产品中热敏性物料的干燥是有利的。物料的干燥是有利的。4.2.1真空干燥是将物料置于负压条件下，适当通过加热达到负压状态下的沸点

25、或者通过降温使得物料凝固后通过溶点来干燥物料的干燥方式。物料内水分在负压状态下溶点、沸点都随着真空度的提高而降低，同时辅以真空泵间隙抽湿降低水汽含量，使得物料内水等溶液获得足够的动能脱离物料表面。真空干燥由于处于负压状态下隔绝空气使得部分在干燥过程中容易氧化等化学变化的物料更好的保持原有的特性，也可以通过注入惰性气体后抽真空的方式更好的保护物料。4.2.2真空度与水的沸点2627284.2.3真空真空干燥的原理与分类干燥的原理与分类 分类：分类： 通过沸点和通过融点两种。通过沸点和通过融点两种。一、通过沸点干燥干燥过程中，液体水分汽化有轴蒸发和沸腾两种方式。水在沸腾时的汽化速度比在蒸发时的汽化

26、速度快得多，水分蒸发变成蒸汽可以在任何温度下进行。水分沸腾变成蒸汽，只能在特定温度下进行，但是当降低压强的时候，水的沸点也降低。真空干燥机就是在真空状态下，提供热源，通过热传导、热辐射等传热方式供给物料中水分足够的热量，使蒸发和沸腾同时进行，加快汽化速度。同时，抽真空又快速抽出汽化的蒸汽，并在物料周围形成负压状态，物料的内外层之间及表面与周围介质之间形成较大的湿度梯度，加快了汽化速度，达到快速干燥的目的。真空干燥过程受供热方式、加热温度、真空度、冷却剂温度、物料的种类和初始温度及所受压紧力大小等因素的影响，通常供热有热传导、热辐射和两者结合三种方式。二、通过融点干燥（又称之为冷冻干燥）干燥过程

27、中首先将将湿物料（或溶液）在较低温度下（-10-50）冻结成固态，然后在高度真空（1300.1Pa）下，将其中固态水分直接升华为气态而除去的干燥过程，也称升华干燥。实现这种真空干燥的必要条件是干燥过程的压力应低于操作温度下冰的饱和蒸汽压。常控制在相应温度下冰的饱和蒸气压的1/21/4。如一40时干燥，操作压力应为2.76.7Pa。湿物料也可以不预冻，而是利用高度真空时水分汽化吸热而将物料自行冻结。这种冻结能量消耗小，但对液体物料易产生泡沫或飞溅现象而遭致损失，同时也不易获得多孔性的均匀干燥物。干燥过程中升华温度一般为-35-5，其抽出的水分可在冷凝器上冷冻聚集或直接为真空泵排出。若升华时需要的

28、热量直接由所干燥的物料供给,这种情况下，物料温度降低很快,以致于冰的蒸汽压很低而使升华速率降低。294.2.4干燥中过饱和蒸汽浓度的解除：在预热空气旁路设置小流量控制阀来实现过饱和蒸汽浓度的解除.304.3关于气泡与微纳米气泡技术4.3.1气泡演化理论认为气泡破裂时它只不过是消失而已，但新的研究发现当界面上的气泡破裂时，它们并不消失，而是产生一个由更小的子气泡构成的环。这种情况是通过破裂的气泡缩回时的意外折叠发生的，这种折叠会束缚空气，导致一个由更小气泡构成的环的形成。3132334.3.2假设有一个气泡核半径为R0，在液体中变化生长，气泡存在和稳定的条件通过由静力平衡关系给出:上式中是液体的

29、表面张力，PV是液体饱和蒸汽压，P是液体压力。当上式中的值超过右端或小于左端的值时，气泡核分别开始无限的膨胀或收缩。由此看来气泡表现出复杂的行为取决于气泡周围各种水力状况。 在真空、无限的、非粘滞性的并且不能压缩的液体中运动的在真空、无限的、非粘滞性的并且不能压缩的液体中运动的球形气泡半径随着时间的变化球形气泡半径随着时间的变化:34完全溃灭时间近似下式：4.4微泡发生器35365.0真空清洗方法对比376.0生产区基本面积规划（约1100M2）38第三章真空微泡（碳氢系）清洗机391.真空碳氢清洗机1.1用途与特点真空微泡清洗，真空干燥系统，不但工件表面干净，而且干燥性极佳。清洗液经脱气后，

30、及反复的微泡形成与爆裂交替，清洗能力大幅提高。清洗和干燥整个过程在真空中进行，安全性能好清洗液回收利用，消耗量小，运行成本低可应用的行业有：发电机，硅片，精密零件，马达，阀门，活塞，盲孔等的清洗。401.2碳氢系清洗剂A.从其化学结构上可以分为正构烃系、异构烃系、环烷烃和芳香烃四类。正构烃：结构式为CnH2n+1的饱和链烃。直链烃的安定性好、臭味小。异构烃：结构式为CnH2n+2的饱和链烃。与直链的正构烃相比，异构烃具有支链，其安全性也好、臭味小。大多为合成制得。环烷烃：结构式为CnH2n的饱和链烃。碳原子数不同，可有单纯的环状烷烃，具有侧链的环烷烃等。从结构上看比链烃的溶解性好，但安定性、臭

31、味方面稍差。芳香烃：含苯环，溶解力强，由于担心其毒性现在较少使用。B.碳氢清洗剂的清洗原理简单地说是依据溶剂的溶解力进行清洗。基于对油脂或油性污染的溶解性的脱脂机理是：相似相溶原则。灯油等碳氢化合物容易溶解重油，其它烃类，易与相近的卤代烃（四氯化碳、三氯乙烷等）互溶。水能与具有与水结构相似OH的化合物如R-COOH（低级脂肪酸）、R-OH（低级醇）等互溶。异种液体间的溶解性与表面张力、界面张力有密切关系。清洗用溶剂的溶解性能指标有溶解度参数SP值。其物理意义是材料单位体积内聚能密度的开平方：SP=(E/V)1/2其中，SP是溶解度参数，E是内聚能，V是体积，E/V是内聚能密度。各种常用高分子材

32、料的的溶解度参数如下：橡胶异戊胶：7.8-8.0；天然胶：7.95；三元乙丙胶：7.95；顺丁胶：8.1；丁苯胶：8.5-8.6；丁酯胶：8.7-8.9；氯丁胶：8.85；氯硫化聚乙烯：8.9塑料聚乙烯：7.8；聚丙烯：8.1；高苯乙烯：8.5；EVA：9.1-9.5；PVC：9.57；尼龙：13.6SP值相近的物质具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此现象即相似相溶规则.一般碳氢系清洗剂的SP值为78，此值因与加工油的SP值（78）一致，因此易于溶解，且有高的清洗力。但与树脂的SP值相距甚远，因而不易侵蚀这些材料。同时对于含树脂的污物，醇类的溶解性较差清洗效果不好。41C.碳氢清洗剂的优点1

33、、清洗性能好。碳氢清洗剂与大多数的润滑油、防锈油、机加工油同为非极性的在石油馏分，根据相似相容的原理，碳氢清洗剂清洗矿物油更好于卤代烃和水基清洗剂。2、蒸发损失小。碳氢清洗剂沸点较高，在使用保管过程中挥发损失小，对包装物和设备的密封要求很低。3、毒性极低。经毒理试验，碳氢清洗剂的吸放毒性、经口毒性和皮肤接触毒性均为超低毒，且不属于致癌物质，清洗操作人员使用更安全。4、材料相容性好。碳氢清洗剂中不含水分和氯、硫等腐蚀物，对各种金属材料不会产生腐蚀和氧化。碳氢清洗剂又属于非极性溶剂，对大部分塑料和橡胶没有溶解、溶胀和脆化作用。5、可彻底挥发无残迹。碳氢清洗剂是非常纯净的精制溶剂，在常温和加热状态下

34、均可完全挥发，没有任何残留。6、不破坏环境。碳氢清洗剂可以自动降解，清洗废液可以放入燃煤或燃油锅炉中焚烧，焚烧生成物主要为CO2和水，对空气无污染。碳氢清洗剂中不含氯，对臭氧的破坏系数为零。7、碳氢清洗剂不属于危险化学品。但清洗现场应通风良好，避免明火的存在产生闪爆。8、具有良好的化学稳定性、干燥性、渗透性、沸点低、粘度低、表面张力低、清洗能力强等优点。42D 碳氢清洗剂闪点较低易燃。真空技术必须使碳氢清洗剂在清洗机中失去燃烧条件外，通常使 用防爆电机、防爆开关、防火闸门、导热油间接加热、温度自动控制、可燃气体浓度报警、机门自动封闭、电源自动切断及自动灭火等装置确保使用安全。1.3碳氢清洗在中

35、国的应用 中国已经成为世界加工中心，大批国外企业在中国建立了工厂，生产机械、电子零部件，清洗剂和清洗机的需要量迅速增长。这些企业近年随着中国淘汰ODS（消耗臭氧层物质）进程的加快，以及政府对环境保护和劳动者人身健康的重视，企业目前仍大量使用的ODS和其他卤代烃清洗剂面临淘汰的巨大压力，许多企业急于寻找适合的替代方法。 日本生产的真空清洗干燥机和碳氢清洗剂已经在中国使用多年。这些企业都是日本独资企业，他们在日本的本部就使用碳氢清洗工艺，在中国建厂时也将这一工艺带入中国。据统计，目前在中国使用的真空清洗干燥机有近千余台，由日本cleanvy、ACT5、sharp等企业生产，主要分布在珠江三角洲、长

36、江三角洲和大连，使用的碳氢清洗剂也都是进口品牌，如日矿石油、TOSOH、EXXON等。因为中国企业与日本企业的交流较少，所以距这些日资企业很近的中国企业却使用完全不同的清洗工艺。 专门用于真空清洗干燥机的碳氢清洗剂国内企业也开发成功，进入市场，如东拓洗净的CH系列系列等。国产的碳氢清洗剂的成功开发，降低了原料成本、运输成本和采购成本，免除了关税，使其价格只相当于同类进口产品的一半。进口碳氢清洗剂在国内产品的竞争压力下也在悄悄降价。今后，碳氢清洗必然以其高效、低毒、经济、环保的诸多优势成为中国清洗行业的主流。今后，碳氢清洗必然以其高效、低毒、经济、环保的诸多优势成为中国清洗行业的主流。E.碳氢清

37、洗剂主要用于五金冲压件、压铸件、CNC工件、汽车金属精密部件、端子、钟表、电脑手机配件、微马达、轴承、粉末冶金等的清洗。可用于清洗工件表面的切削油、冲压油、拉伸油、防锈油以及尘埃微粒等污物.431.4设备结构组成清洗系统主要由超声波发生器/微泡发生器，超声波换能器/空气供给系统，清洗槽，真空干燥系统，蒸馏回收槽，循环过滤系统，分水系统，自动控温加热系统，进出料输送系统，轻型行车，抽排系统，封闭外罩，观察窗和控制系统组成。441.5碳氢清洗的经济效益 碳氢清洗剂必须借助于真空清洗干燥机才能彻底发挥其优势，而真空清洗干燥机较其他碳氢清洗剂必须借助于真空清洗干燥机才能彻底发挥其优势，而真空清洗干燥机

38、较其他的清洗设备结构复杂，成本较高，目前国内只有少数厂家可生产。的清洗设备结构复杂，成本较高，目前国内只有少数厂家可生产。用碳氢清洗剂替代ODS的最大障碍就是设备投资较大。在日本生产的真空清洗干燥机，因清洗槽数量、被清洗物尺寸、自动化程度、选配装置的不同，折合人民币价格在50万至200万元.日本企业在中国生产后目前可降低到40万至160万元。这样的的设备投资对于外资企业容易接受，而对国内企业，特别是中小企业和劳动密集型企业仍显得昂贵。因此可以根据企业条件采用不同的替代方案，尽量利用原有设备，降低一次性投资。但不论采用何种方案，用碳氢清洗代替ODS和其他卤代烃清洗剂都会给企业带来长久的经济利益。

39、 根据中国企业产品类型、工艺要求、原有设备状况和资金实力，用碳氢清洗替代原来的清洗工艺可以采用三种方法： 1、 全面更换设备。对于清洗工作量大、原有设备比较陈旧、不能满足清洗要求而资金条件允许的企业，可以淘汰原有设备，按企业工艺要求设计制造真空清洗干燥机，虽然设备投资较大，但日常清洗剂的消耗量仅为卤代烃清洗剂的1/5甚至更少，投入的设备资金约在3年多收回。 2、 局部更换设备。对于清洗工作量大、原有设备较完好的企业，可以将原有设备的气相清洗、干燥和蒸馏再生部分更换为真空蒸馏再生装置内置的真空干燥机。设备投资较小，而日常清洗剂的消耗量约为卤代烃清洗剂的40%，投入的设备资金约在1年多收回。 3、

40、局部改造设备。对于资金条件较差、原有清洗设备尚可使用的企业，可以将原有设备自然干燥部分改装成带循环水冷凝的热风干燥装置，再另配一台真空蒸馏再生机，这样 设备投资较少，日常清洗剂的消耗量约为卤代烃清洗剂的1/2，投入的设备资金约在10个月收回。 452.超声波（微泡）清洗机A.超声波清洗的优点超声波清洗效果好，操作简单。频率高于20000Hz的声波称之为超声波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，即液体体积增加，液体中分子空隙加大，形成许许多多直径为50-500m的微小气泡。存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些

41、气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子被脱离，从而达到工件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压。B.超声波清洗用途广泛应用于表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业、钟表首饰行业、光学行业、纺织印染行业。1、表面处理行：（清洗的附着物：油、切屑、磨料、尘埃、光蜡）电镀前清除积炭、氧化皮、抛光膏、除油除

42、锈磷化处理、表面活化处理等。不锈钢制品的喷涂前处理、电镀前清洗。2、机械行：（清洗的附着物：切削油、磨粒、铁屑、尘埃、指纹）防锈油脂的去除；量具的清洗；零部件的除油除锈；发动机零件、变速箱、减振器、轴瓦、油嘴、缸体、阀体、化油器及汽车零件及底盘漆前除油、除锈、磷化前的清洗；过滤器、活塞配件、滤网的疏通清洗等。轴承、五金零件、模具、列车空调的除油去污。46第四章工业清洗的现状与发展趋势高效高效节能、节能、省时省时降耗、节水降耗、节水环保环保、安全、安全卫生卫生、提高品提高品质、延长使用寿命质、延长使用寿命始终是始终是工业清洗工业清洗研发的目标研发的目标。随着随着各种各种环保清洗技术环保清洗技术的

43、的涌现涌现和和新型机新型机器器不断推出，清洗产业已经渗透到不断推出，清洗产业已经渗透到几乎几乎包括石油、化工、能源、电力、冶金、建筑、包括石油、化工、能源、电力、冶金、建筑、机械电子、交通运输、纺织、印刷和核工业机械电子、交通运输、纺织、印刷和核工业等等工业工业各各领域，领域， 。我国的清洗行业我国的清洗行业仍仍处于落后状态，目前处于落后状态，目前70%是用化学方法和人工清洗。清洗成本高、效率低、污染环境等问题是用化学方法和人工清洗。清洗成本高、效率低、污染环境等问题突出，远远不能满足现代工业清洗的要求。仍大量使用突出，远远不能满足现代工业清洗的要求。仍大量使用HEP-2(NPB)、三氯乙烯、

44、二氯甲烷等有害清洗剂。清洗、三氯乙烯、二氯甲烷等有害清洗剂。清洗剂生产企业仍存在着配方简单、无科学的检测仪器、检测项目不全，缺少详细的安全说明书等问题，清洗剂市场剂生产企业仍存在着配方简单、无科学的检测仪器、检测项目不全，缺少详细的安全说明书等问题，清洗剂市场没有统一的管理规范和技术标准，操作技术水平落后，从业人员素质较低。没有统一的管理规范和技术标准，操作技术水平落后，从业人员素质较低。 工业清洗分类：（工业清洗分类：（1）按照清洗精度要求不同，主要分为一般工业清洗、精密工业清洗和超精密工业清洗三大）按照清洗精度要求不同，主要分为一般工业清洗、精密工业清洗和超精密工业清洗三大类类;（2）从作

45、用原理上分，工业清洗技术一般包括化学清洗、物理清洗以及微生物清洗）从作用原理上分，工业清洗技术一般包括化学清洗、物理清洗以及微生物清洗;（3）根据清洗介质的不）根据清洗介质的不同，又可以分为湿式清洗和干式清洗。同，又可以分为湿式清洗和干式清洗。 随着人们的环境保护意识逐渐加强，以及有关环保法规的建立和健全，环保问题已成为清洗业实现可持续发随着人们的环境保护意识逐渐加强，以及有关环保法规的建立和健全，环保问题已成为清洗业实现可持续发展亟待解决的重要问题，这就要求我们加强对新型清洗技术的研究，开发出无污染的绿色清洗技术，满足现代社展亟待解决的重要问题，这就要求我们加强对新型清洗技术的研究，开发出无

46、污染的绿色清洗技术，满足现代社会对清洗的要求。会对清洗的要求。随着技术进步，如高压水射流清洗、随着技术进步，如高压水射流清洗、PIG清洗、脉冲清洗、干冰清洗、超声波清洗和激光清洗等物理清洗方法必清洗、脉冲清洗、干冰清洗、超声波清洗和激光清洗等物理清洗方法必将占据我国清洗行业的主要地位。研究开发新型绿色化学清洗技术，实现清洗过程的精细化、功能化、集成化，将占据我国清洗行业的主要地位。研究开发新型绿色化学清洗技术，实现清洗过程的精细化、功能化、集成化，高效低成本、绿色环保化、实现过程免洗、免拆、在线清洗等将是未来化学清洗的发展方向。高效低成本、绿色环保化、实现过程免洗、免拆、在线清洗等将是未来化学

47、清洗的发展方向。 据信息产业部分析数据，我国工业清洗市场每年的需求达据信息产业部分析数据，我国工业清洗市场每年的需求达300亿人民币。据专家分析，国内工业清洗市场巨亿人民币。据专家分析，国内工业清洗市场巨大，但问题多多。大，但问题多多。 第一、由于目前国内清洗行业存在有多头管理、条块分割现象，因此行业保护、无序竞争、工程服务质量良莠第一、由于目前国内清洗行业存在有多头管理、条块分割现象，因此行业保护、无序竞争、工程服务质量良莠不齐现象比比皆是。不齐现象比比皆是。 亟待提高准入门槛。亟待提高准入门槛。 第二、由于行业没有准入门槛，清洗行业以个体企业为主，占到近第二、由于行业没有准入门槛，清洗行业

48、以个体企业为主，占到近6070%，并呈急剧上升之势，这些企业当，并呈急剧上升之势，这些企业当中有一批不中有一批不具备清洗技术和设备的自主开发能力，但却以低价扰乱市场。应该积极扶持具备清洗技术和设备的自主开发能力，但却以低价扰乱市场。应该积极扶持品牌企业发展。品牌企业发展。 第三、目前国内工业清洗企业能够参照执行的标准还都是上世纪八九十年代化工部颁布的相关标准，已经远远第三、目前国内工业清洗企业能够参照执行的标准还都是上世纪八九十年代化工部颁布的相关标准，已经远远不适应时代的要求。不适应时代的要求。 行业标准落后是掣肘清洗行业发展的重要问题。行业标准落后是掣肘清洗行业发展的重要问题。 第四、随着

49、全球环境的恶化，开发新型环保、低成本的绿色清洗技术已经成为清洗业必然发展趋势和竞争条件第四、随着全球环境的恶化，开发新型环保、低成本的绿色清洗技术已经成为清洗业必然发展趋势和竞争条件。亟待开发环保高技术的清洗方法和设备。亟待开发环保高技术的清洗方法和设备。47 1.1.工业清洗规范化工业清洗规范化10年前靠几把刷子、抹布和几桶酸、碱、清洗剂就可以承揽工业清洗工程，但现在各种要求越来越苛刻，刷子清洗工程及“单缸自动”清洗机一类低端产品已经不适应了。以前可以将清洗废液直接倒入下水道，但现在必须进行三废处理。10年来上千家的清洗公司在激烈的市场竞争中倒闭，还有一些转向民用清洗领域。工业清洗领域已发展

50、成品牌化、专业化、规范化时代。一些高效率的专用清洗设备正在得到推广。如：静电清洗、超声波清洗、真空清洗、带电清洗、超低温清洗、真空等离子清洗、干冰清洗等等。2.2.精密和超精密工业清洗产业持续高速发展精密和超精密工业清洗产业持续高速发展近10年清洗设备和清洗剂的生产销售一直以30的速度高速增长。一方面是国内需求持续扩大。包括淘汰ODS和实施IS014000体系出现的替代设备需求，以及大量的新建和扩建工厂采购新的清洗设备。另一方面，我国清洗设备生产厂家技术水平和设备质量近年迅速提高，价格优势也明显，外资企业开始采购国产清洗设备。大批廉价的国产清洗设备出口发展中国家。超声波清洗、真空清洗、静电清洗

51、、干冰清洗、数字化开关电源技术等一些新型清洗设备和技术近年已批量生产和应用，一些大型的自动化清洗装置已进入汽车生产领域。483.3.清洗技术和设备的热点市场清洗技术和设备的热点市场电子信息领域电子信息领域 10年来电子信息产业成为国内发展最庞杂、最快速产业，并且生产加工基地从沿海向内地转移，现在还在持续，但近年这种势头在减缓。超精密工业清洗设备和高附加值设备的比例逐步加大。其中重点领域包括：通信产品、电脑及部件、半导体、液晶及光电子产品的要求越来越高。汽车巨大的市场需求汽车巨大的市场需求，带动了中国汽车工业的高速发展，这与世界其它地方的不景气形成了鲜明的对比。近10年世界知名汽车厂商基本上都完

52、成了在中国设厂或合资设厂。一些零部件生产厂商也大批进入。汽车及零部件生产普遍需要精密清洗，对清洗技术和清洗设备提出了新的要求。大众帝国的崩塌之源报告：未来10年大众、雷诺、通用和其它车企正在豪赌模块化制造，旨在及时削减成本，尽快抢占先机。通用汽车庞大繁杂的平台建设工作最近完成，平台将于2015年全面投入生产。通用汽车在未来10年内上马4个大型模块化制造平台。雷诺日产联盟和丰田将实施高产灵活且具有全球兼容性的大型平台化生产方式。规模扩大的流水线，更快的产品上市时间，更多种车型的并线生产，这些是大型平台化生产方式的重要特点。医疗器械医疗器械在生产过程中不但要精密清洗，还要通过人体受试。国家对CFC-113已经实施控制使用。现在CFC-113替代品主要有：49日本研发的碳氢溶剂，目前已经开发了多种性能