工业清洗剂基础及其影响

由于大部分的清洗前道工序都与工业加工液相关,但是不管前序是干式加工还是湿式加工，工业清洗剂的正确选择是保证零件内外质量的最重要条件之一。

去除不同的污染物需要选择不同的清洗技术.但有几个共同点:

1： 依靠清洗液本身所具有的各种性能,如：溶解能力、表面活性、化学反应中产生的中和或分解作用

2：清洗设备所产生和施加于工件表面的清洗力、冲击力、搅拌力、电解(或振动)及机械力等的作用。

3： 清洗设备进行的自我排污,如过滤系统和油水分离系统。

笔者认为工业清洗的三大课题即使：清洗介质; 清洗工艺 ;清洁管理

 本文将着重对清洗介质根据以下内容进行分析和总结。

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清洗介质的分类

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清洗介质的特性

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清洗介质管理

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清洗介质与清洁度的关系

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清洗介质的分类

   清洗介质可以分为水基清洗介质及溶剂性清洗介质，清洗介质不但是清洗力的传递者，也是直接影响最终清洗质量和表面质量的关键物质。

    溶剂型清洗剂主要清洗对象是有机污垢——动植物和矿物油污、有机聚合物等。一般可以分为：烃类溶剂、卤代烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、酚类溶剂、混合溶剂。

溶解能力判断指标

   —  极性相似相容原则

    — 溶解度系数相似原则

    — KB值：贝壳松脂丁醇值

    — 苯胺点(KB值=84.3-0.37*苯胺点)

      溶剂型清洗剂比较常见的有：碳氢溶剂,四氯乙烯/三氯乙烯,改性醇溶剂。

溶剂型清洗剂在金属加工领域主要用以去除加工油，具有极好的去油能力以及

具备短期防锈的效果，广泛在燃油喷射,精密冲压行业得以应用。

     水基清洗介质一般是由清洗剂和清洗剂载体（水）按照一定比例或者浓度配置而成。一般可以分为：

Ø 碱性清洗剂  Ø 表面活性剂清洗剂  Ø  酸性清洗剂 Ø 溶剂乳化型清洗剂

    碱性清洗剂以碱性物质为主剂，有时还添加少量的表面活性剂和有机溶剂、螯合剂、消泡剂等。 

    碱性物质主要分为：

    氢氧化钠：碱性最高，比较便宜；洗涤能力强，皂化好。非皂化脏物效果差、漂洗难、  

                       不能用于有色金属。

     碳酸盐：可用于清除油脂,使油脂疏松,皂化,分散和乳化。对硬水有一定的软化作用。对 

                     有色金属的腐蚀小于氢氧化钠

    硅酸盐：硅酸钠对污垢有分散和润湿,浸透和稳定作用,在中碱性介质中对某些金属有一定

                   的缓蚀性;偏硅酸钠对铝、锡、锌等有色金属的腐蚀抑制作用比原硅酸钠更强。

    硼酸盐：碱性较低，pH为9.2，可作防蚀剂

    磷酸盐：磷酸三钠TSP,焦磷酸钠TSPP,三聚磷酸钠STPP.水软化剂,胶溶.焦磷酸钠具有较明

                   显的表面活性,抑制金属腐蚀

 酸性清洗剂

组成

  包括无机酸、有机酸、缓蚀剂、润湿剂、消泡剂、增厚剂。

  常用的无机酸和有机酸主要包括：

  无机酸：盐酸、硫酸、、氢氟酸、磷酸、氨基磺酸

  有机酸：柠檬酸、醋酸、乙二胺四乙酸（EDTA）、乙醇酸、

                 草酸、有机膦酸

应用

  主要用于清洗无机盐垢、碱性氧化物垢、氢氧化物垢

 表面活性剂清洗剂

组成

  主要成分为胺、脂肪酸和表面活性剂

特点

清洗能力适中，洗后残留少，防锈性能好ü显碱性，但和碱性清洗剂不同，有机（胺）成分

 溶剂乳化型清洗剂

组成

 主要有油、溶剂、乳化剂、活性剂、防锈剂等组成

机理

  溶解乳化脏物

特点

  清洗能力适中，表面残留具有一定的防锈作用。

 清洗剂具有清洗能力的基础是由于：

     在表面活性剂中的分子中同时存在亲水基和亲油基，使其具有在界面上的吸附作用，在溶液中的胶团化作用，这是表面活性剂具有清除污垢的最根本原因。

清洗的过程是清洗剂先对固体表面润湿，从基底上去除污垢，再利用清洗剂的分散作用，使污垢稳定地分散于溶液中。清洗效果取决于被清洗材料和污垢间界面的性质。

在选择清洗剂的时候，必须要考虑材料及前道工序遗留的化学品。

在这些材料中，我们可以分为黑色金属及有色金属

黑色金属主要是指：

铸铁                 清洗难、易生锈

钢                      易清洗

不锈钢               易清洗

合金钢               易清洗

有色金属主要是指：

   铜 /黄铜             易清洗、易变色 

  铝/ 铝合金           易清洗、易变色

清洗剂在选择时，必须考虑浓度，清洗温度，以及水的硬度，

浓度的选择：

由于清洗剂将直接使用于清洗设备中，清洗剂必须不能对清洗设备本体造成损害，浓度如果配置越高，那么清洗剂越容易起泡，清洗完毕后，表面清洗剂残留越多，使用的成本也越高。而降低清洗剂浓度，将导致清洗性能降低，虽可以减少起泡的风险，但也可能导致另外一个清洗介质生菌的风险以及防锈性能降低。

温度的选择：

清洗剂的温度对提高清洗剂的性能有极大地作用，一般来说，提高清洗剂温度一方面可以

提高污物在清洗液中的溶解分散性，使污垢的物理状态发生变化，粘度降低，便于润湿，由此可以显著提高清洗剂性能。

另外温度的可以可以加快清洗剂与化学污染物的化学反应，一般来说温度提高10度，清洗剂的性能可以提高1倍。

水质的选择：

大部分的自来水或者地下水中含有钙镁离子，那么如果对水质不进行管理和控制，将可能导致零件表面形成大量水质，导致清洗机管路和加热棒结垢，同时也加大了零件及设备的锈蚀风险。