如何选择合适的工业清洗剂?

发布于 2022-05-19 10:21

丨“中国表面活性剂网”

来源：禾川化学、锣牌润滑油

真正意义的工业清洗不过几十年的历史，但是它的产生为工业生产带来了巨大的经济效益与社会效益。伴随着清洗技术的迅速发展，工业清洗已经涉及到几乎所有的工业领域，比如说纺织印染行业、石油化工行业、机械行业、采矿冶炼行业、表面处理行业、化学化工行业、仪器仪表行业、电子行业、半导体行业、钟表首饰行业、生物行业、光学行业等。从此也可以看出工业清洗的巨大市场潜力及迅猛的发展势头。

通常情况下，根据清洗作用的原理，工业清洗剂又可以这样分类，分为化学清洗、物理清洗和微生物清洗。发展历史最久、应用最广泛、种类最多的是化学清洗。同时，根据化学清洗剂中含水量的不同又可以大致分为有机溶剂清洗剂、水基清洗剂及半水基清洗剂三种类型。

本文就分别介绍一下这三种不同类型化学清洗剂的配方组成、清洗效果及未来发展方向。

一、有机溶剂清洗剂

有机溶剂清洗剂主要指配方中不含有水的有机溶剂，大多数以烃类（烷烃、芳香烃）、氯代烃、氟代烃、醇类、醇醚类等为主要原材料。有有机溶剂清洗的作用机理主要是直接溶解一些不溶于水，但是易溶于有机溶剂的物质，例如（油脂、蜡、树脂、橡胶、染料和一些胶类物质等）和一些有机类的污垢。有机溶剂清洗剂的清洗特点是在常温常压下呈现液体、流动性好，粘度小，具有较强的挥发性，清洗过后在物质表面残留较少，或者不会造成残留，在清洗过程中还不会对基材造成腐蚀和伤害。

有机溶剂的挥发性也导致其因为沸点低而易于进入环境中，其中氯代烃、氟代烃等氯代烃类物质容易对人体造成毒害作用，醇类物质及醇醚类物质又具有脂溶性，对动物及人体和环境带来比较大的伤害。举个简单的例子，例如已经禁止使用的有机溶剂类清洗剂三氯三氟乙烷、四氯化碳、三氯乙烷、全溴烷烃等虽然有良好的清洗效果和经济效益，但是因为该类物质对臭氧层具有破坏作用，危害地球安全及其回收和剩余物质的收集也非常的困难，从而被明令禁止使用。

二、水基清洗剂

早期的水基清洗剂主要是用一些碱性较强的无机碱或者无机盐类物质，因为配方单一，碱性强从而导致清洗过程有很多弊端，清洗效果也是大打折扣。现在发展的水基清洗剂一改往常的弊端，添加了表面活性剂、络合剂、缓蚀剂、稳定剂、增溶剂及多种效果的成分，根据所清洗的目的及基材的不同，合理调试不同的配方。

例如对于电镀前的除油处理，就采取使用聚醚、油酸三乙醇胺、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等进行复配，基本对基材没有腐蚀性，使用时无需加热，泡沫少，清洗效果好，用量少，成本低，操作简单，无毒，对环境不会造成危害，人工清洗机械清洗均可，清洗后处理简单。

水基清洗剂的配方调整还同样适用于多种手段同时达成，比如说对于铜件的清洗，不仅可以达到清洗的作用，同时也可以在清洗剂的配方中添加抛光的作用成分，使得铜件一次清洗就可以同时达到清洗和抛光的作用，具体体现为通过椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，甘油，十二烷基苯磺酸，再加入缓蚀剂，光亮剂等，不仅保证了配方的除油作用，还可以很好的控制配方的pH，使得铜件不至因为过低的pH而造成腐蚀。缓蚀剂和光亮剂的加入又可以使清洗后的铜件具有一定的光亮度。如果复配一些成膜保护剂，在铜件的表面形成一层保护膜，又可以使清洗后的铜件可以长期保持光亮。

本着绿色环保清洗的目的，水基清洗剂又发展出了以烷基糖苷类，槐糖脂类易生物降解，并且对人体无任何毒害的生物清洗成分的出现。比如说由烷基糖苷、槐糖脂作为表面活性剂，次氮基三乙酸等作为络合剂，同时添加海藻酸钠等作为增稠剂，复配葡萄糖酸钠等均是生物相容性好，微生物降解率高，对皮肤刺激性极小的成分，同时助剂中不含有磷成分，具有很好的环保性，常作为厨房、浴室等生活区域的绿色环保清洗剂，具有很好的应用前景。

水基清洗剂补充了有机溶剂清洗剂的不足，具有价廉、安全、环保的优点，所需的成分容易获得与再生。因此，同样清洗效果的情况下，水基清洗剂更能够替代有机溶剂清洗剂。

三、半水基清洗剂

半水基清洗剂与有机溶剂清洗剂不同的是其向有机溶剂中加入了水和表面活性剂。因此，有些文献中也称之为乳状液清洗剂或微乳状液清洗剂。

其清洗机理包括了表面活性剂的水基清洗剂与溶剂清洗剂的结合机理。半水基清洗剂既保持了原溶剂型清洗剂对油污清洗力强、对基体润湿渗透好的优点，又提高了对水性污垢的去除能力，与有机溶剂清洗剂相比，拓展了在无机污垢方面的清洗能力。由于水的加入，提高了清洗剂的闪点，降低了挥发性，提高了原溶剂的安全性，应用范围更广泛。

根据有机溶剂溶于水的难易程度，一般可以分为水溶性溶剂型和不溶性溶剂型。水溶性溶剂主要为醇、醚、酮类，它们对油性污垢和水性污垢都有很好的去除效果，缺点是易燃，加入少量水配成半水基清洗剂则可降低它们的可燃性，使用时更安全。不溶性溶剂主要为石油类碳氢溶剂、萜烯碳氢溶剂及卤代烃等，它们的缺点同样是闪点较低，易燃易爆，并且这类有机溶剂在制成半水基清洗剂时，由于非水性的有机溶剂与水之间的表面张力差别大，单纯加水会产生不相容而分层，还要加入表面活性剂降低它们间的界面张力，提高其相容性，达到混合的效果。

提高半水基清洗剂的环保性与清洗效果一直是这类清洗剂的发展方向。由于相关工作涉及到技术问题，公开报道不多。国内有采用D－柠檬烯研制半水基清洗剂的报道，如：蒋建平等研制了一种以D－柠檬烯为主溶剂和十二烷基二苯醚二磺酸钠阴离子双生表面活性剂的半水基型油墨清洗剂，获得了很好的清洗效果。由于D－柠檬烯是从柑橘类果皮中提取，天然、无毒、易降解，十分环保；水的加入，提高了清洗剂的闪点。这类环保安全的清洗剂在国外应用非常广泛，但在国内应用不多，主要原因是D－柠檬烯价格高。如能开发出工业清洗中D－柠檬烯的回收技术，将会扩大其在清洗领域的应用范围。

目前半水基清洗剂在我国主要是外资企业应用于清洗精密空调零部件，国内企业应用不多。主要原因是：1）价格高，在国内市场价格大约50～100元/kg；2）有些产品原液储存稳定性差，容易分层，使用时需要摇匀，取液不方便；3）废液一般需要环保处理。只有解决了这几个半水基清洗剂的常见问题，才能更好地使其应用到普遍的清洗作业中，否则所带来的经济效益和环境效益都不会显著。

如何选择工业清洗剂

第一类是设备的清洗与维护保养：

主要是针对各个企事业单位的设备在使用一段时间后，所产生的问题而进行的清洗，除油、除锈、除垢、防锈、清洗及保养等，这些设备种类繁多：如机械设备、电气设备、精密电子设备、水系统设备，各种机器，特种设备等，出现的问题也各异，很难有一种或两种清洗剂就能解决这些设备的问题，这就需求专业的生产工业清洗剂的厂家研发多种类型的产品，以达到市场的需要。在选用产品时，能对症下药，选适合的产品是解决问题的关键。

第二类是生产工艺流程过程中使用的系列清洗剂：

由于生产工艺流程的千差万别。清洗的要求和清洗的对象也各不相同，因此在选用适合的产品上大有文章可做，一般情况下在选用产品时下列几种因素必须考虑：

1、是应该选用水基型清洗剂还是溶剂类型清洗剂：

如果清洗的对象要求挥发快，且具有防锈的要求即可考虑选用溶剂的清洗剂，尚普工业清洗剂的SP-311、SP-401类的产品，都是较理想的产品，这类产品的除油脱脂能力都较强。

如果要求清洗费用较低，清洗的挥发也没有要求，且对防锈不敏感，则可选用水基类型的清洗剂。如：尚普工业清洗剂的SP-501、SP-503等类型的产品

2、是采用超声波清洗机清洗还是喷淋清洗：

这在选用清洗剂时也有讲究，如果是水基型清洗剂在超声波清洗机中清洗，则对泡沫要求不太敏感，而用喷淋洗则对泡沫就有要求，要求是低泡的除油脱脂清洗剂，这就要求选用尚普工业清洗剂的SP-501类型的产品，这是一种低泡除油脱脂剂类型的产品，适合喷淋清洗（喷淋清洗随喷淋的压力不同，对泡沫要求也不一样，喷淋的压力越高，越要求低泡，目前企业使用的喷淋清洗机的喷淋压力一般在3-20KG左右）。但这也存在一个矛盾，大凡低泡的清洗剂，由于很多优秀的表面活性剂不能采用，因而它去油脱脂能力就相对较弱，其清洗效果就很难达到高泡的清洗剂的效果，这在选择清洗剂时一定要综合考虑，凡事都有利弊，如尚普工业清洗剂的SP-501的清洗能力不及SP-503的清洗能力，SP-503富泡沫较多，清洗能力能力较强。

3、清洗后是要求防锈还是不要求防锈这又是一个考虑问题：

生产工艺流程的清洗所选用的清洗剂一般的水基型的清洗剂为主，因为水基产品成本低，较经济，水基清洗剂如果不具备防锈功能则加快了金属材料的生锈，原因是清洗后将表面的保护层去掉了会加快生绣。如果对防锈有要求则应该选用带防锈功能的水基清洗剂，如尚普工业清洗生产的SP-501就有SP-501A型带防锈功能和SP-501不带防锈功能两种类型，同样SP-503也有SP-501A型带防锈功能，SP-503型则不带防锈功能，在选择时应根据企业的具体情况适当选用。同样，凡事有利也有弊，如果水基产品增加带防锈的一些成份，这些成份又有可能降低水基清洗剂的清洗功能，其清洗力可能会下降。

4、在选用产品时，有提供清洗剂厂家的技术服务人员参与是不错的办法。