溶剂清洗之极性、KB值以及SP值

1、每一个大标题代表的是一篇技术文章溶剂清洗之极性、KB值以及SP值首先，在分子结构中原子排列不对称，正负电荷的重心没有重合，这种分子就叫 极性分子，由极性分子构成的污染物就叫极性污染物，反之亦然。常见的极性污染物如：有机酸、无机酸、盐类、碱类、污水、手汗、电镀残液、 焊接活化剂等。常见的非极性污染物如：润滑油、防锈油、机油、淬火油、蜡、脂等。常见的极性溶剂如：水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、环己酮、乙二胺、乙二醇 等。常见的非极性溶剂如：CFC-113,四氯化碳、己烷、庚烷、辛烷、苯、汽油、煤 油等。极性溶剂比较容易溶解极性污染物，反之亦然。KB值:贝松脂丁醇值，也叫考里丁醇值 用来度量有机溶剂溶

2、解非极性污染物的 相对能力，值越大，溶解能力越强。SP值：溶解度参数 表示溶剂与溶质（污染物）之间相互作用的一个参数，两 者的SP值越接近表示越容易溶解。SMT清洗工艺-实验选用SMT清洗溶剂一.前置作业.将锡膏送入烤箱，以240的温度烘烤，使锡铅粉与助焊膏分离。.自然泠却四天（模拟PCB经Reflow后没有立刻清洗，松香已部分硬化），共取 得50g助焊膏待用。二. 后段操作步骤及观察取250ml的烧杯，将0.5ml的助焊膏各放入两个烧杯内，将200ml清洗溶剂加入 烧杯。静置5分钟，看溶剂是否有混浊，助焊膏是否有溶解。接着搅拌1分钟后来观察烧杯内的变化.搅拌完后再静置10分钟,并观察烧杯内

3、的变化溶剂与助焊膏有部分不相溶会出现上面的情况。右侧的溶剂效果很好。溶剂溶解这种助焊膏的溶解能力差，会出现上面的情况，可以看一左侧的杯子有 少许残留部分没有被溶解，右侧的溶剂效果很好水基清洗剂替代碳氢清洗剂、三氯乙烯工艺（图）*五金制品加工后序原表面处理工艺是采用了碳氢清洗剂除油清洗工艺，我 司于2010年4月21日针对该工艺改良为水基除油工艺的可行性进行现场试验。原工艺设备：老式三氯乙烯清洗机原工艺清洗剂：溶剂型碳氢清洗剂（经现场检验非真正碳氢清洗剂，碳氢清洗剂 密度为0.73-0.85,而实测1.2以上）原工艺流程：将工件浸泡在溶剂中，稍加热，超声波振动清洗，仅为一槽。水基清洗工艺：工件

4、一5-7%清洗液，加温70,超声振动清洗一5-7%清 洗液，加温70,超声振动清洗一水，冷浸泡漂洗一纯净水冷浸泡漂洗一烘 干采用水基清洗剂的优势水基清洗剂以其绝对环保，对人体无伤害，清洗力强，可洗去手印，成本远远低 等优势走在清洗行业的前沿。水基清洗代替溶剂清洗已经是一种行业发展的必 然。试验情况：一、试验工艺流程第一次试验：工件一5-7%清洗液，加温70,超声振动清洗一市水冷漂洗一 市水冷漂洗一烘干第二次试验：工件一5-7%清洗液，加温70，超声振动清洗一 市水冷漂洗 一 纯水冷漂洗一 烘干二、试验结果第一次试验结果：工件的清洗洁净度达标，但漂洗全用市水漂洗烘干后工件表面 有少许水印迹。第二

5、次试验结果：工件的清洗洁净度达标，最后一道漂洗采用纯净水漂洗，解决 了水印迹的问题。可行性分析：一、改良工艺要求1、采用水基工艺是可以达到生产要求的。清洗液的参数为：浓度 5-7%，清洗 温度70，清洗方式超声波振动清洗2、从贵司原工艺上了解到，部分工件脏污相对较多。故建议清洗除油部份应用 采用二次除油，即两个清洗槽。第一槽进行粗洗除油，第二槽进行精洗除油。 3、自来水杂质较多，容易在工件表面残留下水迹，所以在第二道漂洗工序中要 采用纯净水漂洗。二、成本优化评估（以下成本对比只是一个理论估数！与实际使用肯定是有所误 差！）1、原工艺：原清洗剂以3000元/200L桶算，每月估计用量在9-10桶

6、左右，那 么溶剂30000元左右2、水基工艺：水基清洗剂以30元/公斤算，每用最大用量估计在200公斤左右， 那么成本为6000元左右三、生产效率评估1、原工艺大约每四至五分钟可以完全一个清洗流程出成品。工艺方法比较简单，所以生产效率很高。2、水基清洗工艺大约每四至五分钟出成品。但工艺比较多，需经四个工序，所 以费工。而且在开机时需加温要费点工时，第一篮工件的成品的完成要经过一个 流程大约是二十分钟左右，之后才是进入正常流程四至五分钟出成品。综上所述贵司在进行水基清洗工艺改良是可行的，但存在以下需要克服问题。 1、漂洗工序方面，漂洗槽可以采用现有的塑料框，但在最后一道漂洗工序需要 纯净水，目前

7、没有这个设备。2、水基清洗工艺最后一道工序是烘干，没有现成烘干设备3、水基清洗工艺与现用的溶剂清洗工艺相对比较繁琐。操作员需在认识上能接 受。超声清洗工艺及清洗液的选择在购买清洗系统之前，应对被清洗件做如下应用分析：明确被洗件的材料构成、 结构和数量， 分析并明确要清除的污物，这些都是决定所要使用什么样的清洗 方法，判断应用水性清洗液还是用溶剂的先决条件。最终的清洗工艺还需做清洗 实验来验证。只有这样，才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清 洗液。考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响，其中蒸汽压、表面张力、黏 度以及密度应为最显着的影响因素。温度能影响这些因素，所以它也会影响空化

8、作用的效率。 任何清洗系统必须使用清洗液。选择清洗液时，应考虑以下三个 因素：清洗效率：选择最有效的清洗溶剂时，一定要做实验。如在现有的清洗工艺 中引入超声，所使用的溶剂一般不必变更；操作简单：所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长；成本：最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。使用中必须考虑到溶剂 的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素。当然， 所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果，并应与所清洗的工件材料相容。水为最普 通的清洗液，故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。然而对 某些材料以及污垢等并不适用于水性溶液，那么还有许多溶剂可供选用。 不同 的清

9、洗液，要区分的清洗系统 水性系统：通常由敞口槽组成，工件浸没其中。 而复杂的系统 由多个槽组成，并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它 附件。溶剂系统：多为超声波汽相除油脂清洗机，常配备废液连续回收装置。超声波汽 相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽成的集成式多槽系统完成的。在热 的溶剂蒸汽和超声激荡共同用下，油、脂、蜡以及其他溶于溶剂的污垢就被除去。 经过一列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。清洗件处理超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设 计。清洗件在超声清洗槽内时，无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。清洗 件总的横截面积不应超过超声槽横截面积

10、的 70%。橡胶以及非刚化塑料会吸收 超声波能量，故将此类材料用于工装时应谨慎。绝缘的清洗件也应引起特别注意。 工装篮设计不当，或所盛工件太重，纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大 降低。钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。清洗时间： 3-10分钟，最好采用定时方式清洗。超声波清洗应用原理超声波清洗的应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换 成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐 射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡（空化核） 在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在 气泡闭合时产生冲

11、击波，在其周围产生上千个大气压力，数百度的高温，利用闭 合时的爆炸冲击波破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污 裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面 净化的目的。由于超声波固有的穿透力，所以可以清洗各种表面复杂，形状特 异的物件，对小孔和缝隙都有很好的清洗效果，对不吸音或吸音系数小的物体清 洗效果最佳。正确使用超声波设备1、 了解超声波用超 声波可以分为三种，即次声波、声波、超声波。次声波的频率为20Hz以下； 声波的频率为20Hz20卜取；超声波的频率则为20kHz以上。其中的次声波和超 声波一般人耳是听不到的。超声波由于频率高、波长短，因而

12、传播的方向性好、 穿透能力强，这也就是为什么设计制作超声波清洗机的原因超声波清洗是利用超声波在液体中的社会化作用、加速度作用及直进流作用对液 体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目 前所用的超声波清洗机中，空化作用和直进流作用应用得更多。（1）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互 性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的 现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离 被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。（2）直进流作用：超声波在液体中沿声的传播方向产生流动的现象称为直进流。

13、 声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约 为10cm/s。通过此直进流使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗 液也产生对流，溶解污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运 起着很大的作用。（3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频率较高的超声波清洗机，空 化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子 对污物进行超精密清洗。化学清洗、物理清洗、微生物清洗清洗剂现状清洗剂的研究一直是清洗行业最薄弱的环节。过去经常使用的清洗剂主要是ODS 清洗剂，ODS在清洗行业中是指CFC 113, TCA,前部四氯化碳）三种清

14、洗剂。 众所周知，臭氧层的破坏，是当今人类社会面临的最为严重的环境问题之一。为 了保护臭氧层，中国已于2003年12月终止CTC作为清洗剂使用；于2005年12 月停止CFC 113清洗剂的生产和使用；将于2009年12月终止TCA （三氯乙烯） 清洗剂的使用。在过去10年里，清洁技术和清洗剂配方也得到了不断的提高。 目前的清洗剂可以分为三类：水基清洗剂、半水基清洗剂、溶剂清洗剂 。其中 水基清洗剂主要成分是以水为基体，再配以表面活性剂、洗涤助剂、缓蚀剂等， 是清洗中应用较广泛的一种清洗剂。从长远来看，工业清洗剂的在未来将会有很大的发展潜力。清洗领域已从石油、 化工、能源、电子扩展到冶金、建筑

15、、机械电子、邮电通讯、交通运输、纺织印 刷、核工业、轻工业等各行各业之中，从企业到家庭、从成套设备到电子零部件 都需要清洗服务，只是不同的行业对清洗的重视程度不同，清洗的目的不同，对 清洗业的依赖程度不同。清洗已从重点工业城市向中小型城市扩散渗透，已形成 广阔的市场氛围。既有简单的单元设备除尘除垢除锈，也有大型成套设备的系统 清洗和表面防腐保护，甚至核工业的除垢去污，精密电子仪器和电子线路的不停 电除尘、去污、长输管道的清洗、干燥等，清洗行业已无处不在。目前，中国市 场上用量最大的清洗剂还是以溴丙烷HEP-2（NPB）、三氯乙烯、二氯甲烷、一氟 二氯乙烷HCFCT41b、水基清洗剂为主。清洗剂

16、生产企业仍存在着配方简单、无 科学的检测仪器、检测项目不全与实际清洗工艺不一致、不能提供详细的清洗剂 安全说明书等问题14 ；清洗剂市场存在着没有统一的管理规范和技术标准、操 作技术水平落后以及从业人员素质较低等问题，总体的清洗水平远远落后于发达 国家，远不能满足国内市场的需求。清洗剂发展趋势国内的清洗剂的发展主要经过了简单型、组合型、傻瓜型三个发展阶段。第一阶 段主要使用一些腐蚀性很强的强酸强碱，这些清洗剂组成简单，缓蚀性能差。第 二阶段出现了各种功能型的清洗剂如渗透剂、剥离剂、促进剂、催化剂、三价铁 离子还原剂和铜离子抑制剂等，使清洗剂的功能性更强、协同性能更好、除垢性 能和缓释效果更佳。

17、第三阶段随着清洗主剂、缓蚀剂和清洗助剂的日益完善，各 种更安全、使用方法更简单的专用型清洗剂大量涌现，使清洗剂更加的专业化、 精细化、高效化、安全化、系列化。目前清洗市场主要使用化学清洗的方法，物理清洗还比较落后。国内化学清洗技 术逐步向精细化、功能化、集成化方向发展，形成了很多功能性很强的傻瓜型专 用清洗剂产品，清洗水平部分达到或超过国际先进水平。但加入WTO后，为加强 竞争实力，我国也必将加大清洗剂的研究和开发力度，加大科技投入，充分利用 网络信息资源，研究和开发系列化、功能化、个性化、集成化的绿色环保型清洗 剂产品。未来工业清洗剂将向着环保、安全，GWP、ODP值最好为零；无毒，工 人长

18、期接触，不影响健康；化学稳定性、热稳定性好，与清洗设备、清洗对象各 组成材料相容性好；低表面张力，低粘度，有优良的清洗力，后续处理简单、费 用低的方向发展。清洗方法1，化学清洗化学清洗是利用化学药剂对垢物的溶解作用而将污垢去除，其本质是化学清洗剂 从与之相接触的污垢表面开始进行溶解，同时清洗剂向污垢内部渗透，减小污垢 自身各颗粒问的结合力和减小污垢与基体设备间的结合力，使污垢溶解或使污垢 松散脱落而除去的过程。化学清洗的操作，其目的是去除污染、提高质量以及获 得良好的加工性能。化学清洗技术的发展是与清洗剂的进步密切相关的。最近提 出绿色化学清洗即绿色化学和化学清洗概念的结合，即在减少或消除有害

19、物的使 用且避免有害物质产生的条件下，尽可能使用最少的化学药剂，去除物体表面积 垢，而使其恢复原表面状态的过程。随着精细有机合成技术、生物技术和检测技术等相关技术的进步，化学清洗剂将 向分子设计方向发展，将合成具有生物降解能力和酶催化作用的绿色环保型化学 清洗剂；弱酸性或中型的有机化合物将取代强酸强碱；直链型有机化合物和植物 提取物将取代芳香基化合物；无磷、无氟清洗剂将取代含磷含氟清洗剂；水基清 洗剂将取代溶剂型和乳液型清洗剂；可生物降解的环保型清洗剂将取代难分解的 污染型清洗剂；各类系列傻瓜型清洗剂功能性强，操作简便。在清洗助剂方面更 注重催化剂、促进剂、剥离剂的作用，并使其无毒化、低剂量化

20、，缓蚀剂则需要 开发特种条件下专用的高效缓蚀剂。化学清洗技术发展到今天，虽然已经取得了 很大的进步，但仍有一些问题需要解决。需要开发出性能更好的清洗剂，其中包 括腐蚀性小、操作简便安全、成本低以及更高效的缓蚀剂；需要开发符合环保要 求的绿色清洗剂。即便是今天，在线化学清洗技术也没有得到大范围的应用。 2，物理清洗物理清洗（或机械清洗）是在污垢处施加物理作用（如热、搅拌摩擦、研磨、压力、 超声波等）而使其脱落，从而达到清洗的效果。常用的方法有：高压水射流清洗 技术、喷丸清洗技术、PIG清管清洗技术、干冰清洗技术、超声波清洗技术、激 光清洗技术、胶球清洗技术等。物理清洗技术以污染小、操作灵活、无腐

21、蚀等优点将逐渐取代化学清洗并成为工 业清洗的主流，物理清洗技术的研究和应用将更受关注。物理清洗的设备、专职 将向小型化、多样化、集成化发展，应用领域越来越宽。在物理清洗中，我国高 压水射流清洗占主导地位，并呈加快发展态势；PIG清洗也将加快速度发展；脉 冲清洗将得到快速推广应用。随着技术的进步，干冰清洗、超声波清洗等污染的 物理清洗技术将广泛应用于工业设备的清洗当中。干冰清洗是将COz气体制成柱 状的干冰颗粒，然后将其铲入清洗设备中，通过空压机加压，直接对清洗物进行 高压喷射清洗。由于对环境无任何污染，绝缘性能好，所以干冰清洗被称作绿色 技术。该技术非常适合重油污，厚灰尘等的清洗。所以推动工业

22、清洗剂的发展中， 技术优势将占据主要的地位。3,微生物清洗微生物清洗是利用微生物将设备表面附着的油污分解，使之转化为无毒无害的水 溶性物质的方法。这种清洗把污染物（如油类）和有机物彻底分解，是一种真正意 义上的环保型清洗技术。微生物清洗主要是利用微生物体内的八大微生物催化 剂，但其中主要有四类如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维酶。酶是微生物清洗催 化剂，酶的催化反应比非酶催化剂的反应速度一般要高1061012倍。它用量少、 条件一般，操作容易，省人、省力、费用不高，效果特好，完全可以保证自然环 境美满，人类身体健康。一般水垢、锈垢、油垢、泥渣和其它残渣，都可加入微 生物清洗剂一多种酶用于清除各种污

23、垢。该项技术在美国、德国、意大利、日本 的应用实例很多，我国则刚刚起步。展望研究开发无污染的清洗技术，包括开发新型化学清洗技术，实现清洗过程的高效、 低成本与低污染；实现过程的免洗、免拆或在线清洗等都是未来清洗业的发展方 向。为了进一步有效的开展清洗，必须开发清洗软件，在专家系统决策清洗方案 的基础上，逐步建立数学模型，各程序系统软件，在计算机处理中就会很容易地 决定最佳清洗方案、清洗剂配方和废液排放处理方法。温和、生物降解性，可再生资源及多功能这些说法早已渗入家用，个人保护及工 业与公共设施洗涤用品市场用的表面活性剂，最近又提出浓缩及高活性的观点。 清洗和清洁行业的技术革新正在迈向绿色和环保

24、时代。一般的工业清洗将走向品 牌化、专业化、规范化。物理清洗与化学清洗的范围通常把利用机械或水力的作用清除物体表面污垢的方法叫物理清洗，实际上目前 物理清洗还包括利用热能的作用，电流的作用，超声波以及紫外线的作用进行去 污的方法，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 方法都应归为物理清洗范围。把利用化学药品或其他水溶液清洗物体表面污垢的方法叫做化学清洗。去污依靠 的是化学反应的作用。常见的化学清洗如用各种无机或有机酸去除金属表面的污 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霉斑等。清洗处理方法及清洗剂清洗处理方法及

25、清洗剂用一种清洗方法很少能从金属表面清除掉所有污染物。经常要联用物理法、化 学法和物化法来清洗。除了纯机械清洗外（打磨、研磨），经常也用由化学溶剂配制成的清洗剂，其物理或化学的效果可以用物理过程的方法加以强化，例如超 声波。中世纪人们已知道水有清洗功能，水的液体形式使它可以达到表面的任何部 位。时至今日，最常用的清洁方法还是用水溶液，其中又以碱溶液清洗最常用。在这方面，皂化通常不重要。但物理和胶体化学作用是很重要的，例如吸附、 脱附，粒子吸引和排斥，乳液形成和破碎。其中表面活性剂起了控制作用。这些物质中主要是能形成离子的化合物（酸、碱、盐、皂），它们在水溶液中 有活性。在这些溶液中，负离子颗粒

26、聚集在受污染的表面区域上使脏的灰尘颗粒 带负电荷。由于金属表面也带负电荷，它们就相互排斥。阴离子对污染物的亲和性不是惟一的活性因素。硅酸盐和磷酸盐能形成相对大 的聚合离子（在水溶液中）。它们与销的离子相比，可以将分散的以及水不溶性 的脏颗粒漂浮在清洁液中，而且是以胶体形式漂浮，使分散很细的脏东西不会聚 结。除了无机物质外，现代的工业清洗剂有些为有机化合物。其中有些使20世纪 20年代发现的非离子型表面活性剂。它们有类似肥皂的功能却不会在硬水中沉 淀。在所有的工业清洗剂和洗涤剂中都能找到它们。表面活性剂分子由不同物质组成，遵循“相似相溶”原理。系数物质仅溶于水 或油。表面活性剂由一个亲水基和一个

27、疏水基组成，因此，既溶于水，又溶于油。 溶于水溶液时，即使是极少量的表面活性剂也会降低表面张力，它们会集中在界 面处形成很高的局部浓度。因此，清洗剂溶液会浸湿，包围并渗透到污染物中， 可以改进清洗效果，更方便地清除脏东西。局部浓度会较高。在溶液中达到一定 浓度时，表面活性剂会形成分子基团（称为“胶束”），可分散或乳化（分散、使 其溶解）水不溶性物质，如油和润滑脂。在现代工业用清洗剂中，经常联合试用离子型和非离子型的化学物质。清洗剂 地作用就是靠各种相互协调地物理和化学作用来实现的。清洗剂的系列化用户可以根据需要选择水溶液型、溶剂型以及乳液型清洗剂。根据用户需要选 择清洗剂类型和不同的清洗剂。水

28、溶液清洗剂有喷雾型和液体型两种形式。由于安全性和易使用性，更为常用的是液体型。 多数清洗剂属于带有碱性的中性清洗剂，酸性地较少。由于浓度、温度和应用场 合不同，它们可在许多不同条件下应用。清洁地成功与否取决于污染物情况。例如要清除已经储放了较长时间地润滑油 时，由于起皮和硬化，其清除难度会大一些。总的来讲，污染物清除难度会大一 些。含固体物以及着色深地成型润滑剂地清除会困难一些。由于具体情况如固体颗 粒、尺寸、工件和固体间相互作用、成型工艺负荷不同，目前还没有一种标准地 清洗剂。由于清洗地残余物即使在深度冲洗后还会在化学表面处理和热化学工艺中对 镀层形成有影响，为避免这种影响，要使用特殊用途的

29、清洗剂才行。此外，要进 行处理的碱性金属的天然性质（如铁、铝、铜、锌等）也要给予考虑。根据碱性清洗液的PH值，可进行如下分类：低PH值碱性清洗剂（PH值为7.010.5）;中PH值碱性清洗剂（PH值为10.511.5）;高PH值碱性清洗剂（PH值大于11.5）。低PH值碱性清洗剂经常被称为“中性清洗剂”，这是因为它们略有一些皂化天 然和合成脂类物质的作用，但实际上“中性清洗剂”的标准定义并不存在。酸性清洗剂（PH值小于7.0）有特殊用途。它们还能去掉铁锈、铁斑或其他用 碱洗不能去除的物质。这种苛性脱脂剂其组成中主要有盐酸、硫酸或磷酸，并添 加有缓蚀剂。除了脱除润滑油膜外，磷酸基的酸性清洗剂还用

30、来形成一薄层磷酸盐（大约 O.10.3p m）,这就有利于喷涂层的形成，例如，电泳镀层及/或粉末镀层。水溶液清洗剂的作用选择清洗剂要根据所用的清洗方法来进行。浸浴式清洗剂;喷涂式清洗剂。特殊用途的清洗剂有：高压清洗剂;蒸汽喷射清洗剂;机器清洗剂。浸浴式清洗是一个老的清洗方法。可以容易地溶解油和润滑脂，分散污物颗粒 在清洗小部件或大表面积地平面部件时用这种方法。在浸浴时如还有更多的工序 时也可以用浸浴方法，例如电镀处理。经常要根据要求采用多级清洗方法。在浸浴式清洗后，部件要在高温下处理相对长的一段时间。一般要进行多级处 理。浸浴式清洗设备标准的设备很容易制造。最简单的办法式用薄铁皮做的可加热容器

31、，例如高温 下进行浸浴，这种方法如今很少用。这里沸腾液体仅作为一个机械清洗的支持手 段。现代化的设备已能避免老式设备的缺陷，例如热损大、易飞溅、过渡沸腾、 蒸汽过多等。清洗效果可以通过循环清洗剂溶液或溢流来达到，溶液要用泵循环送到浴液 中，中间由很多位置不通的阀来控制。额外安装一个喷灌系统，奶油状润滑油就 会从浸浴表面冲走，防止已清洗好的部件再被脱乳化的油污染。和“煎”浴相比， 这样的好处式清洗效果好，温度也低（6090）。有时浸浴液不用泵打而用 压缩空气。这时，需要清洗剂不容易起泡。超声波清洗另一种浸浴式清洗办法是超声波清洗。在有些工业，例如饰品和银制品工业， 光学玻璃及设备工业以及高精度合

32、金钢、接头及其他结构组件的制造业中，对多 数抛过光的表面区域的清洁度要求极高。所用材料残渣和金属碎屑必须要费大力 气才能清除掉，因为颜料和金属、玻璃表面接合很牢。因此，仅用水溶液清洗而不用其他机械方法是不够的，这时用超声波会有更好 效果；超声波清洗是用通过特殊振动系统产生的高频声波来进行清洗的。超声波的作用是在清洗剂溶液中，以纵波的形式沿纵向传播的，由于压力变化 大，会在溶液中形成许多小的低压泡，它们很快崩溃并放出能量。表面的微小粗 糙度和所积累的粒子形成空腔。这对角落、钻孔、装饰性浮雕及其他普通方法难 以奏效的地方来说特别有用。在干净溶液中，我们能观察到脏颗粒是如何从表面 被去除掉的。该方法

33、主要是基于气泡破裂时产生的压力，局部压力超过了 100MPa。声频在2040kHz,温度为5070时会有最佳效果。一般最少的清洗时间 不超过2min。超声波发声器应设定为每升浸浴液的声波能量为520W。废旧塑料清洗剂的选择与使用现在的回收废塑料中，有很多污垢油垢，油墨等。大多是需要清洗的，在经过 广范的调查研究，发现了些与塑料清洗有关的问题，现在拿出来，与大家起 分享讨论。废旧塑料的品种：塑料编织袋，塑料薄膜，PP.PE.PET膜等，塑料瓶、桶、片 材，粉碎料等，品种很多，不清洗直接粉碎造粒，做出的产品无论颜色质量光洁 都会很差的，附加值不高。污迹的种类，主要以印刷油墨为主，当然也有很多的象动

34、植物油、矿物油污、 化工残留等，不干胶类，其他附着物如锈迹、包装物品残存等，有些东西不清洗 掉甚至都无法使用，真的就成了废品。以印刷油墨为例，清洗剂的选择，大致需要关注以下几个方面，首先是环保要求.清洗残液及冲洗用水必须不能造成水污染，这不仅是国家的环保要求，也是 每个从业者的个人职责所在，为了一己私利破坏生存环境，得不偿失，是我们每 个塑料从业者的良心所在，社会职责。.不能对操作人员造成伤害，清洗剂中不能含有易挥发的有机溶剂，象苯、酮 类，刺激人的皮肤，呼吸道等，要珍惜自已和工作人员的生命健康！.清洗剂中也不能含有磷等国家明令禁止的富氧成分，以免排放后污染当地的 水系，这也是每个塑料回收业者

35、的社会责任！无论你用再环保的产品，建议不要直接排放，为了一方净水，请过滤沉淀后排 放，因为洗下的油墨等是有毒的，要集中处理。二，再有就是成本因素溶剂型清洗剂往往脱墨很快，效果可谓立杆见影，但易挥发，循环使用效果差， 洗一次两次，再洗就不行了，要使用能多次循环使用的，以降低清洗成本。合理的的安排清洗装置及配制清洗液，也能最高限度的节约成本，浸泡池是建 在地面上还是在地面下好呢？多大的池子最合适呢？多深最合适？浓度与时间 成反比的，温度与时间也成反比，这里面很有学问的。加热设施的选择，以锅炉 为例，大了成本高，但清洗快且效果好，小的价钱少，但温度低效果差时间长， 也不节约，一句话，不长不短刚刚好，

36、是最佳状态。当然也跟业者的生产能力有 关，不能老牛拉大车，也不能高射炮打苍蝇，呵呵，开个玩笑。还有你清洗用水的水质问题，水质差会浪费清洗剂，尽量使用软点的水，我的 清洗剂都带有硬水改质剂的。三，其实，最重要的还是清洗效果效果不好，说什么都白搭，一切都是过程，效果好才是目的地。再环保再节约， 洗的效果不好全是瞎话！因为我们目的就是洗干净，管用才是硬道理！当然塑料材质不同，油墨污垢种类不同，需要的清洗剂与工艺也会不尽相同， 不能一个方子治百病，不同的东西，要用不同的解决方案，选择最佳组合，是清 洗的关键。欢迎广大回收塑料业者交流指导，多交流才能共同提高，发现不足才是提高的 前提。卫生清洗剂未来主打

37、绿色牌从今日起，我国首部卫生洁具清洗剂国家标准开始实施。这部由国家质检总局 和国家标准委联合发布的标准明确规定,卫生洁具清洗剂中表面活性剂的可降解 度要达到90以上，酸度不能超过12，这对规范国内清洗剂市场、推广环保 型产品、保障消费者利益等方面都将产生重要的促进作用。激光清洗技术在石材行业清洗中的应用激光清洗技术是近10年来飞速发展的新型清洗技术，它以自身的许多优点在众 多领域中逐步取代传统清洗工艺。本文介绍了激光清洗的原理和激光清洗的一些 典型应用，展示了激光清洗这一绿色清洗技术广阔的发展前景。一、激光清洗原理激光具有高亮度，高方向性、高单色性和高相干性的特点，这是普通光源所 无法比拟的。

38、利用激光的高亮度，经过透镜聚焦后，能在焦点附近产生上千万度 甚至上万度的温度。激光的高方向性使得激光能有效进行长距离传输。激光的单 色性极高，波长单一，有利于聚焦和波长选择。激光清洗就其清洗机理而言，可分为两大类：一类是利用清洁基片（也称为母体） 与表面附着物（污物）对某一波长激光能量，具有差别很大的吸收系数。辐射到 表面的激光能量，大部分被表面附着物所吸收，使之受热或气化蒸发、或瞬间膨 胀，并被表面形成的蒸气流带动脱离物体表面，达到清洗目的。而基片由于对该 波长的激光吸收能量极小，不会被损伤。对此类激光清洗，选择合适的波长和控 制好激光能量，是实现安全高效清洗的关键。另一类是适用于清洁基片与

39、表面附 着物的激光能量吸收系数差别不大，或基片对涂层受热形成的酸性蒸气较敏感， 或涂层受热后会产生有毒物质等情况的清洗方法。该类方法通常是利用高功率高 重复率的脉冲激光冲击被清洗的表面，使部分光束转换成声波。声波击中下层硬 表面后，近回的部分与激光产生的入射声波微小爆炸，涂层被粉碎、压成粉末， 再被真空泵清除，而底下的基片不会损伤。激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗，高频超 声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片产 生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染；安全可靠， 不损害操作人员健康；多功能，可以清除各种不同厚度、不

40、同成份的涂层；清洁 过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。二、激光清洗的方法从方法上分析，激光清洗方法有4种：1.激光干洗法，即采用脉冲激光直接 辐射去污；2.激光+液膜方法，即首先沉积一层液膜于基体表面，然后用激光辐 射去污；3.激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体 表面，当污物从表面剥离后会立即被气体吹离表面，以避免表面被再次污染和氧 化；4.运用激光使污垢松散后，再用非腐蚀性化学方法清洗。目前，常用的是前 3种方法。第4种方法仅见于石质文物的清洗中。三、激光清洗的应用石雕和石刻等年代久远的高档石质艺术品，由于其极精细和易损的表面结 构，成为激光清洗技术应用

41、最早的领域。人们发现，用激光清除石质文物表面的 污垢有其独特的优势，它能够十分清确地控制光束在复杂的表面上移动，清除污 垢而不损伤文物石材。例如，1992年9月，联合国教材文组织的世界文化遗产 保护组织为纪念该组织创建20周年，对十分着名的英国亚眠大教堂进行了维修， 亚眠大教堂西侧圣母门十分精美的大理石雕刻是工程的关键。在为期一年的圣母 门维修工程中，维修人员借助于激光，用激光光束除去了覆盖在大理石雕刻花纹 上几毫米厚的黑色垢层，大理石表面原来的色泽体现出来，使精美的雕刻重现光 彩。又如，英国最重要的石雕收藏处之一的英斯布伦蒂尔的石雕收藏品经激光清 洗后，也得到同样的效果。图1为奥地利的文物保

42、护工作者用带有关节臂的YAG 激光对14世纪中叶的St.Stephen大教堂上的石雕进行清洗。人们用电子显微镜观察激光清洗后的石雕表面，发现激光清洗后石头的结构没有 变化，被清洗的表面既光滑又平坦，没有损伤。这跟用微粒子喷射法（喷砂法） 清洗后的表面完全不同。微粒子喷射法清洗后大理石表面结构的损伤是难以避免 的，特别是对已有硫酸盐垢层的大理石表面。电子显微镜的观察还发现，激光照 射后，表面下岩石材料的各项性质既无退化，也无改变。目前，用激光清洗石灰 后，大理石等高档石质材料表面污垢的工作已成为一项新的很有前途的业务项 目。除了对石质材料的清洗外，激光清洗在玻璃、石英、金属、模具、牙齿、芯 片、

43、电极、磁头、磁盘以及各种微电子产品的清洗中都有很好的效果，已经有了 一定的应用。四、激光清洗效益分析除此以外，工业上还用激光对模具进行定期清洗，以保证产品的质量，下面以激 光清洗轮胎模具为例，说明激光清洗与脱机喷砂清洗和干冰清洗设备相比的经济 效益。激光清洗技术具有明显优势：清洗快速，劳动强度低，无磨损，对操作员 无危险。然而，设备的首期投资较高，达3060万美元。因此工厂需要确立一 个合现的投资回收计划。典型的JET激光系统工厂可以在18个月内取得投资回 收。硫化停工时间短，劳动力成本低，模具磨损少以及较低的生产成本是潜在的 效益。譬如，一台日产20000条轮胎的设备，按8台硫化机（16模）

44、每天平均 清洗一次的要求，假设每班清洗3台硫化机或每天清洗9台硫化机（有的工厂清 洗两次），从友谊比赛化机上拆下两半模具进行脱机清洗，大约需要15h的作业 和10h的停机时间，如采用激光对两半模具进行清洗，则需要0.3h的作业和3h 的停机时间，这样，清洗完一台硫化机就可以节约14h的作业和7h的停机时间。 又假设，只做10次清洗（5台友谊硫机），5次在模具车间进行脱机清洗，采用 激光清洗将产生巨大的回报：每天可节约70小时的作业和35小时的停机时间， 那么按一年320天的工作日算，每年可增加22400小时作业和11200小时的上机 时间。激光清洗设备的维修和维护费用也应该计算在内，为擦干净激

45、光镜和清除沉 积在过滤器上的残余物，每周需对装置进行30min的维护，每4周对主要部件进 行60min的检修。每6个月按照制造商的要求对装置进行常规维护并运行一次激 光系统。大部分机械部件可以和激光器机架一样都有10年以上的使用寿命，一 些激光部件在使用大约3000h后要求替换。这些零部件可在常规预防维修期间进 行现场更换。激光装置加上其一年的保修服务，包括易损件的更换并提供典型备 件，总算起来操作成本约为每小时48美元。所有设备都安装有Modem （调制 调解器），这样制造商就可以提供远程服务。综合以上因素，总体来看，激光清洗技术的经济效益是十分显着的。五、结束语用激光进行焊接和切割等加工工

46、艺已经有多年的历史，然而用激光清洗表面 却是一项相对年轻的技术。尽管这项工艺能清除所有有机材料（如口香糖的清 除），但在工业清洗中的应用直到最近才开始。相信随着激光器的发展和激光清 洗技术的不断完善，将会在各种清洗领域里得到越来越多的应用。工业清洗应用工业清洗方法在工业生产领域，尽管同各种工业设备接触的介质有所不同，但在不同温度、 压力、介质之间的物理化学作用下，常常会在设备中产生高温聚合物、结焦、水 垢、油垢、沉积物、腐蚀物等。这些污垢的产生显著影响到设备运行的效益和安 全，使装置效率下降、能耗物耗增加、工艺流程中断、设备装置失效、恶性事故 发生。尽管通过水质处理、添加化学剂、采用合理的工艺

47、参数等措施可在一定程 度上改善这些状况，但要完全避免污垢的产生是不可能的。因此，采用正确的方 法进行清洗就成为工业生产中的一个不可缺少的环节。工业清洗的主要作用是:(1)恢复生产。在生产过程中，有时会因为突发性情况或操作不当造成设备 的堵塞；或有些装置的生产是间断性的，需要定期进行清洗。这时候，清洗的主 要作用是恢复生产。(2)恢复装置的生产效率。几乎所有的工业装置在正常情况下都会随着开工 时间的延长而使流程中的污垢逐渐增加。尽管这时候生产还可以维持，但能耗物 耗增加、生产效率下降。这时候清洗的主要作用是恢复装置的生产效率。 工业清洗的效益是非常显著的，无论是由于提高清洗质量而延长设备使用寿命

48、， 还是因清洗速度加快而缩短设备检修周期，都将获得巨大的经济效益和社会效 益。工业清洗的主要方法有:(1)人工清洗。指依靠人工采用简单的工具对工业设备进行清洗。如采用钢 钎、手电钻等清理换热器的管程；用机械式清管器清理锅炉管路；用锯片、刮铲 等清理换热器壳程；用小铲、钢丝刷等清理塔盘、容器、反应釜内外壁等。采用人工清洗的弊端是显而易见的。其清洗质量差、速度慢，需要占用大量 的人力，特别在企业大检修期间，同时有大量的设备需要清洗，这时候往往要组 织“突击队”进行长时间、高劳动强度、恶劣工作环境下的清洗工作。而对一些 有毒、有害环境下的清洗工作，人工往往难以承担。(2)化学清洗。化学清洗的历史也比

49、较悠久了，对于工业管路、设备、系统、 人们早就采用一些化学药剂加上相应的温度、压力环境来用化学反应和水力冲刷 或单纯化学浸泡的方法来清除工业污垢。常用的办法有酸洗、碱洗等。近几年来， 针对酸洗、碱洗存在的对设备的腐蚀影响，还相应开发出了一些低腐蚀性的化学 清洗剂。化学清洗相对人工清洗来说简便、易行，无疑是在工业清洗技术方面前进了一步， 使得快速、高效地进行大规模工业清洗成为可能。但是，化学清洗也有它的不足: 一是由于在化学清洗过程中，许多不同类型的化学清洗剂对工业设备的金属材料 都有一定的腐蚀作用，在一定程度上使设备的使用寿命受到影响；另外一个影响 化学清洗应用的原因是化学清洗废液的处理和排放

50、，大多数化学清洗液都是难以 再次回收利用的。此外，为降低对设备的腐蚀，化学清洗后的设备还经常需要用 另外的化学药剂(如缓蚀剂和中和剂等)进行处理，以及用大量的清水进行反复冲 洗，才能使设备达到使用要求，这就大大增加了废液的处理量和排放量，相应地 增加了清洗成本并受到环保法规的制约。由于世界各国对环境保护日益重视，也 使化学清洗的发展受到了一定的限制。因此，在许多情况下都采用机械、物理清 洗方法。例如，在美国石油化工企业的换热设备清洗中，除了百分之十不需要清 洗外，采用高压水射流清洗的占百分之八十，而采用化学清洗的只占百分之十 【1】。因此，化学清洗主要用于其它清洗方法难以奏效的设备和系统清洗中

51、。（3）气体喷砂。气体喷砂除应用于设备制造业作为金属材料的表面处理外，也用 于工业设备表面的除垢作业，可快速清除设备表面的积垢、锈斑等。但由于噪声、 粉尘影响作业人员的健康，喷砂材料（铜矿渣）成本较高，废渣的处理亦存在问题， 限制了它的应用场 合。美国环境大气质量标准 （The National AmbientAir Quality Standards）及OSHA条例已禁止许多工种的喷砂作业。（4）超声波清洗。超声波清洗也是近年发展起来的一项工业清洗技术，并得 到推广应用。超声波清洗的主要应用范围为小型物件的清洗，而难于应用到大型 设备的清洗上。（5）高压水射流清洗。高压水射流的主要用途之一即

52、是进行工业清洗，其实 质就是由高压泵（或增压器）产生的高压水流经喷头喷射出一束或多束不同方向 的高速水流，对清洗对象进行冲蚀、剥层、切除、打击以达到清洗目的。广泛应 用于船舶、电力水利、民航、核电、轻工、建筑、石油、化工等各工业部门。水射流应用之所以如此广泛，主要是由于其通用性和快速、高质量的作业能力， 而且由于采用清水作清洗介质，一般不添加化学药剂，可对废水进行简单处理、 过滤后循环使用，大大减少了废水的排放量和降低了清洗成本，减轻了对环境的 危害。另外，同一套清洗装置可对各种不同的设备、不同的材料表面进行清洗. 可完成从表面除垢到管道内壁清洗等许多工作，通用性很强。现在，不仅国内外 许多企

53、业拥有水射流清洗设备和作业人员，而且大规模的专业化工业清洗承包业 也发展起来了，这更加促进了清洗设备向更大功率、更高压力、更完善的成套功 能方向发展，使作业效率和操作者的安全性均得到大幅度提高。同化学清洗相比， 在清洗单台设备和大面积清洗方面水射流清洗占有一定的优势，但对于成套工业 装置和复杂管路系统的清洗则化学清洗较为适宜。随着清洗技术和设备的不断完 善和推广应用，水射流的应用也在不断地推向深入。有效清洗的参数控制.工业清洗压力的选择 针对不同的工业清洗对象，清洗机制造厂商生产了 各种规格的水射流清洗设备。但不论其具体用途和周边设备如何变化，所有水射 流清洗系统都是高压泵（或增压器）以及配套

54、的控制机构、执行机构和辅助机构等 基本部件组成的。根据使用场合的不同分为移动式或固定式。在移动式装置中， 主泵及原动机（电动机或柴油机）一般安装在卡车或拖车上。早期的水射流清洗设 备，除了应用于生活及轻工业一些易清洗污垢（如汽车、酿造厂的储罐和发酵罐、 肉食加工厂等）场合采用410MPa的清洗压力外，一般用于工业清洗的设备压力 参数为3040MPa,但在这个压力范围内对许多工业设备的清洗效果不佳。因此， 目前工业清洗设备的压力参数一般都设置为 70140MPa，功率等级在55 250kW。特大型清洗设备的功率可达1320卜亚，其压力为70MPa,流量9600L/min。不同应用场合进行有效清洗

55、的参数选择可参见表12-1。.超高压水射流进行工业清洗的优势 随着超高压技术的迅速发展，采用 280MPa增压器组成超高压清洗系统也得到了广泛应用。此类系统的流量一般在 4-10L/min,流量较小。在很小的反冲力下，形成穿透力很强的水射流，用于清 除一些难以清除，的污垢（如环氧树脂等）效果较好。并且，加入磨料后具有一定 的切割能力，可用于切割管线、水泥柱、钢筋混凝土等。使用超高压水射流设备进行工业清洗的好处有:对于许多工业污垢来说，除 垢效率随着压力的升高而增加，即单位功率所清洗的工作表面积随着压力的升高 而增加；在较高的工作压力下，相同功率的水射流流量减少，这不仅降低了操作 者所承受的反冲

56、力，使其不易疲劳，增加了安全性，而且还减少了耗水量和需处 理的废液量。换言之，在相同的反冲作用力下，人们可以得到更多的射流功率用 于清洗【2】。图12-1为固定射流功率时，不同压力下反冲力和流量的变化情况。图12-2为固定反冲力时，不同压力下射流功率和流量的变化情况。.超高压水射流对除垢速度和效率的影响 通过试验得知，水射流的除垢速 度在很大程度上依赖于水射流速度。水射流速度和喷嘴压力的关系如图12-3所 示【3】。水射流压力对除垢效果的影响可以由不同的方式得到。美国FLOW公司在试 验室试验时经常使用金属合金来测量喷嘴的效率，因为除去合金的能力通常与喷 嘴在实际除垢中的表现有关。图12-4即

57、为采用0.3mm直径的喷嘴除去青铜合金 靶材的试验结果。在这项试验中，采用280MPa的压力比采用140MPa压力时的切 除效果增强了 150%。这一效果的增加不是由于在280MPa时有较高的功率输出， 而是单位功率除去靶材的质量增加了。不同的靶材和喷嘴会有不同的结果，但总 的趋势是类似的。图12-5表明了另外一个由于压力增高而使除垢效率增加的例子。这项试验 表明了压力和靶距相结合的影响。用一扇形喷嘴在 280MPa 压力下，以 12.7mm 的靶距取得了 4.25g/kWh的高除垢效率，而在140MPa压力下所取得的最好除垢 效率仅为1.5g/kWh。在这种情况下，使用280MPa的压力，除

58、垢效率的增加超过 180%。水射流清洗过程是与靶材特性、喷嘴设计、操作方法等密切相关的，因此根 据试验结果对实际现场除垢特性进行预测是有局限性的。但是较高的压力可以使 除垢效率得到显著提高，这对那些难以清除的工业污垢特别是如此。除垢效率的 进一步提高可通过适当的选择和使用喷嘴和操作工况（如喷头的转速和靶距）来 得到。2.3管束的清洗在工业领域中，各个行业都要用到大量的保温、冷却、换热设备，特别在石 油化工行业此类设备往往占所需清洗设备的一个很大比例。根据具体用途的不 同，换热器的结构型式、外形尺寸各异，但量大面广的有列管式、U形管式、浮 头式等。这类换热器材的共性在于分为管程和壳程两个不同的工

59、作区间，不同工 作区间的介质（可能相同也可能不同）在流动过程中通过与管道内外壁的接触达 到传热的目的。这样，在其工作时的温度、压力、介质的物理与化学作用下，往 往在换热器管道内外壁附着产生污垢，使设备的传热系数降低、物料流通面积变 小，增大设备运行时的能耗与物耗，严重时使设备不能正常工作。因此，在平时 正常运行期间和检修期间都需经常对其污垢进行清洗，以恢复设备性能，达到生 产工艺的要求。管壳式换热器材的清洗分为管程和壳程两部分，分别予以讨论。12.3.1换热器管程的清洗通常用高压水射流清洗管程的污垢，所采用的方法有:.人工手持刚性喷杆作业 用一外径小于换热器管内径的刚性管（一般控制 单边间隙在

60、2mm左右）连接于软管上，另一端连接相应的固定喷头或旋转喷头（或 采用液压、气动方式使喷杆本身旋转），由人工递进管道内进行清洗，脚踏控制 阀用来控制高压水的开启与关闭，对于清洗换热器为直管的列管式换热器材很有 效，见图12-6。这种方法简便易行，但由于刚性喷杆的进给作业需要一定的距 离和空间，因此对较长的换热器需多人手持喷杆协同作业，劳动强度较大。在清 洗在线设备时，一般需要搭设脚手架进行作业。.人工手持柔性软管作业 有些换热器的管道不是直管，而是有一定曲率半 径的弯管，如U形管换热器、立式锅炉水管等，采用刚性喷杆作业就难以适应， 此时可采用柔性软管作业。柔性软管的种类有金属制造的小直径柔性管