化学清洗剂的现状与展望

5.1化学清洗剂的发展

化学清洗技术依赖于清洗剂的进步，清洗剂的进步经历了简单型、组合型、专用方便型三个发展阶段。

第一阶段所用的清洗剂主要是盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、氢氧化钠等腐蚀性很强的强酸或强碱。当时，酸洗缓蚀剂品种少、性能差，缓蚀剂仅适用于某一种酸和对某种金属材料的腐蚀控制，对多种金属材料及其组合件的缓蚀性能较差，限制了化学清洗的推广。清洗对象主要是石油、化工、电力、供热等与传热有关的单元设备。除油剂主要以溶剂型和乳液型为主，易燃、易爆、有毒，其废液严重污染环境。这个阶段综合技术水平低，容易因操作失误而引发酸洗腐蚀致漏事故、有机溶剂中毒事故和火灾事故。

第二阶段主要是组合型清洗剂。以曾获国家发明奖，并被国家科委列为全国重点科技成果的Lan-826多用酸洗缓蚀剂的出现为标志，这种缓蚀剂可与各种无机酸、有机酸，氧化性酸、非氧化性酸复配，具有广谱缓蚀性能，且用量小、效率高、零低毒、对金属腐蚀小。这一阶段，各种功能型清洗助剂如渗透剂、剥离剂、促进剂、催化剂、三价铁离子还原剂和铜离子去除抑制剂等也逐步进入清洗剂配方，使清洗剂的功能更强、灵协同性能更好、除垢性能和缓蚀效果更佳，但需要操作者具有一定的专业知识。

第三阶段的标志是清洗对象的多样化，而且出现了专用方便型清洗剂，如皮革清洗剂、汽车专用清洗剂、洗衣机专用清洗剂、通信设备专用清洗剂、玻璃和镜片专用清洗剂、家电专用清洗剂、抽油烟机专用清洗剂、外墙专用清洗剂、重油垢专用清洗剂等。同时出现特殊污垢专用清洗剂和低剂量不停车清洗剂。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，使清洗剂更加专业化、精细化、高效化、安全化、系列化，形成了各种专用型清洗剂模块。

5.2与化学清洗剂相关的国际公约

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。为保护臭氧层，国际社会于1985年4月在奥地利首都维也纳通过了《保护臭氧层维也纳公约》。该公约认为:臭氧层的变化，可使达到地面的具有生物学作用的太阳紫外线辐射量发生变化，并可能影响人类健康、生物和生态系统以及对人类有用的物质。各缔约国应采取适当措施，以保护人类健康和环境，使免受足以改变或可能改变臭氧层的人类活动所造成的或可能造成的不利影响。

于1987年9月16日在加拿大签署的《蒙特利尔协定书》，目的是实施《保护臭氧层维也纳公约》，对消耗臭氧层的物质进行具体控制。协定的宗旨是:采取控制消耗臭氨层物质全球排放总量的预防措施，以保护臭氨层不被破坏，并根据科学技术的发展，顾及经济和技术的可行性，最终彻底消除消耗臭氧层物质的排放。

按照议定书的规定，各缔约国必须.阶段减少氯氟烃，尤其是ODS (ozone Depleting Substonces,消耗臭氧层物质)的生产和消费。ODS 清行业中是指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)三种清洗试剂。三氟一氟甲院的ODP值(Ozne Dprsssns Ptental， 消耗臭氧潜能值)为1。ODP值越小对环境的影响越小。

我国于1989年12月加入了维也纳公约，1991年6月签署了《蒙特利尔议定书》。按照中国清洗行业整体淘汰ODS计划，我国已经分别于2003年12月、2005年12月、2009年12月终止了CTC、CFC、TCA在清洗剂中的使用。我国政府全面实施“中国清洗行业整体淘汰ODS计划”，带动了ODS替代产品的研发和使用，推动了清洗行业的发展和整体技术水平的提高。目前清洗服务的范围已由单一的锅炉清洗进入到各行各业。但是，清洗行业仍存在很多问题亟待解决。

5.3化学清洗的现状与发展趋势

5.3.1化学清洗剂的种类

清洗剂的研究一直是清 洗行业薄弱的环节。过去常用于精密仪器清洗的ODS清洗剂已被淘汰，清洗剂配方不断向绿色、环保型方向发展。目前的清洗剂按溶剂不同可以分为三类:水基清洗剂、半水基清洗剂、溶剂清洗剂。

(1)水基清洗剂水基清洗剂是以水为分散剂，再配以表面活性剂、助洗剂、缓蚀剂等，是清洗行业中应用较广的一类清洗剂。在本书中介绍了大量水基专用化学清洗剂。

(2)半水基清洗剂半水基清洗剂分类如下所示。

                             ｛易燃溶剂型         {水溶性溶剂型

半水基清洗剂                                 {水不溶性溶剂型

                          {不燃溶剂型   

①易燃溶剂型易燃溶剂型又可分为水 溶性有机溶剂型。

a.水溶性有机溶剂型此类清洗剂的溶剂主要是醇类、醚类、酮类，常用的醇类溶剂有乙醇、异丙醇、乙二醇等，醚类溶剂有乙二醇单乙基醚，乙二醇单丁基醚等乙二醇醚，酮类溶剂是丙酮和N-甲基吡咯烷酮。这些水溶性有机溶剂对油性污垢和水溶性污垢都有很好的溶解去除效果，是优良的溶剂清洗剂，但都存在易燃的缺点，如果在它们中加入少量的水可使它们的可燃性降低，使用时的安全性更好。由于它们都具有水溶性，所以可方便地直接加水配成半水基清洗剂，为改善使用效果，有时也加入少量添加剂。

b.不溶于水的可燃性有机溶剂型，此类清洗剂的溶剂包括烃类溶剂和硅酮(聚二甲基硅氧烷)溶剂，其中烃类溶剂包括石油类烃类溶剂和萜烯类烃类溶剂，这些溶剂是ODS替代溶剂中的重要品种，在精密清洗中有着广泛的应用，但它们的共同缺点都是易燃易爆。当加入水形成半水基清洗剂后，它们的闪点大大提高，可转变为安全性好、不受消防法规限制的溶剂。在用它们配制半水基清洗剂时，由于烃类溶剂与水之间的表面张力差别太大，所以一定要加入表面活性剂，来降低油-水界面张力，提高其相溶性。通常使用的是亲油性强、HLB值低的非离子表面活性剂。

②不燃型有机溶剂，其溶剂不燃， 例如含有氟、氯、溴等元素的卤代烃类ODS替代溶剂也可以配成半水基形式，因为它们不溶于水。在配制时为增加它们与水的相溶性，也要加入表面活性剂，或加入醇类、醚类、向酮类等可溶于水的有机助溶剂。目前这种类型的半水基清洗剂的品种和数量都较少。

(3)有机溶剂型清洗剂，有机溶剂型清洗剂简称溶剂清洗剂，其分散剂为有机溶剂。其特点是清洗性能好，对润滑油、润滑脂、防锈油等具有极强的溶解力，并可以洗掉工件上的各类粉尘和金属屑。还可以清洗电子线路板上的焊渣、焊药以及机加工件上的乳化切削液。对被清洗材料安全，不会产生腐蚀和锈蚀。可用于清洗电机部件、打印机部件、光缆部件、硬盘部件、用芯片框架、照相机部件、光驱部件、录像机部件、发光二极管、喷墨喷头、软驱磁头、发动机零件、煤油炉喷头、压缩机部件、复印机部件、空调零件令电容器压电陶瓷、仪表部件、微型开关、电脑冲压件、滤波器、镜头、太阳能电池、石英振子、钟表零件、印刷线路板、移动电话配件、精加工零部件、电子零部件、精密轴承等。

溶剂型清洗剂多被用于清洗精密部件，所以对其具有特殊要求。

①控制酸度和水分，防止工件锈蚀和失去光泽酸度的检测是按 GB 4120. 3的规定，等效于国际标准ISO 1393。微量水分测定按GB/T 6283- 2008的规定，控制在0. 01 %以内。

②减少不挥发残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，清洗液中的不挥发物就可能直接黏附在工件上。若是电子元器 件，就会影响其电性能，特别是印刷电路板(PCB) 之类微电路器件，附在板上的离子数是以μg NaCI/cm²计，要求越低越好，一般出厂时控制在0.001%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GB/6324.2 -2004 的规定进行，类似于ISO 759-81的方法。一种简易的检测方法是，在玻璃镜片上滴数滴清洗剂，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的多少，当然这是定性的检测。

③降低毒性 它虽然对清洗的工件没有直接的影响，但对人类和环境有重大的影响。严格讲，任何有机溶剂都是有毒的，只是毒性有大小之 可以选择毒性相对较小的溶剂。毒理实验按GBZ 230-2010的规定进行。 

④其他技术指标如绝缘性、 对材质的溶胀性、可燃性、挥发性、KB值(贝松脂丁醇值，也叫考里丁醇值，用来度量有机溶剂溶解非极性污染物的相对能力，值越大，溶解能力越强)等技术指标，都因清洗的对象不同而有所不同。