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超声波水基清洗剂的现状分析

   

     超声波金属清洗是金属制件在加工、装配、贮存和维修等过程中必不可少的工艺环节,其应用领域为钢铁工业和汽车工业。过去广泛使用的金属清洗剂为各种溶剂、碱性或酸性的水基清洗剂,目前国内外颁布了许多的法规,限制了大部分的溶剂的使用,所以今后金属清洗剂的发展方向应该为水基清洗剂。

      英译:water-base metal cleaner,水基金属清洗剂以表面活性剂为主要成分,水为溶剂,金属硬表面为清洗对象的洗涤剂。水基金属清洗由表面活性剂和多种助剂复配而成。其中表面活性剂含量为10%~40%,常用非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的复配物。常用的助剂助洗剂(三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、乙二胺四乙酸钠、次氨基三醋酸钠等),缓蚀剂,稳定剂,增溶剂及泡沫稳定剂。常用的是烷基醇酰胺类产品如椰子油酸二乙醇酰胺、烷基醇酰胺的磷酸酯6503等。除能稳定泡沫外,还可增加黏度和提高去污力。此外,还含有消泡剂(如硅油、乙醇)、填充剂、香精、色料等。

 1.水基金属清洗剂的现状
   国内,传统的清洗工艺依然采用汽油、煤油等混合烃类为主。在20世纪60年代开发了以强碱性物质(如NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、Na3PO4)为主要成分的水基清洗剂。70-80年代开发了以表面活性剂为主要成分的水基清洗剂,出现了如6501、6503等清洗能力较好的表面活性剂单体。20世纪80年代后经过科研工作者的不断努力通过多种表面活性剂之间的复配,利用各组分之间的协同效应,使得金属清洗剂的清洗能力得到极大的提高,其技术取得了很大的发展,在大多数省市都建立了清洗剂的生产厂家,产品产量大幅度提高,质量逐步改善,适合不同用途的清洗剂不断问世,目前国内研究和生产比较普遍的还是由表面活性剂和助剂复配的水基金属清洗剂。



      金属清洗剂在工业生产中应用很广泛,常用于金属加工前后的表面除油、除垢及成品组装或包装前的清洗工艺。在电子工业中,印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗去有害残留物。此外,在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。
      目前,常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。溶剂型金属清洗剂中,石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。氯氟烃是常用的溶剂型金属清洗剂,但由于其对大气臭氧层的破坏而被禁用。因而,溶剂型金属清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。随着氟氯烃(CFC)替代日期的逼近,水基清洗剂的研究和应用受到各方面的关注。



清  清洗原理
       水基金属清洗剂是借助于含有的表面活性剂、乳化剂、渗透剂等的润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对金属表面油污、油脂、蜡垢的清洗。


   2.金属清洗剂的发展趋势
   石油类溶剂作为金属清洗剂将逐步淘汰,效率高、环保的卤代烃溶剂今后将成为溶剂型金属清洗剂的先选。水基清洗剂方面,正向常温型和专用型方向发展。如适合超声波清洗、喷丸清洗和高压水流清洗的专用清洗剂正逐步受到重视。同时,日益突出的环境污染问题,使得溶剂型清洗剂和水基含磷清洗剂将逐步淘汰,新型无害无磷、效率高、防锈等具有多功能的环保型水基清洗剂将成为清洗行业大力研究的方向。
   同时,结合溶剂型和水基清洗剂的各自利弊,即水基金属清洗剂难以在室温情况下有效的去除金属表面的重垢,而溶剂型清洗剂具有去除油污迅速,低温洗涤能力好的特点,国外的许多厂家正在开发油包水的乳液型清洗剂,这将使金属清洗剂发展到一个更高的阶段。
   
   3.水基金属清洗剂的清洗机理
   金属清洗剂的清洗过程是利用表面活性剂能够减小液体的表面张力,产生定向吸附、润湿、乳化、分散、增溶等综合作用,再借助清洗时的加热、刷洗、喷淋、振动或超声波的方式使得油污尽快脱离工件表面,分散到清洗液中,达到去除污垢的目的。
   
   北美、西欧和日本的金属清洗剂市场已经发展成熟,消费总量很大,但是预期的消费增加量不会太大。而国内由于钢铁和汽车工业发展的拉动,金属清洗剂市场将有很大的市场空间。
   目前,虽然国内建立了大量的清洗剂生产厂家,占据了绝大部分的客户资源,但是随着技术的进步和环保要求的提出,新型、效率高、环保的清洗产品仍然具有广阔的市场空间,很值得去深入的探讨和研究。