三氯乙烯、四氯乙烯用于超声波机械的原理

 

一、企业简介
上海敏晨化工有限公司是一家集生产、研发、销售为一体的高科技公司,主要生产、销售各种环保型工业清洗剂,公司成立十几年来,为很多金属加工企业、高科技电子企业、机械设备企业提供了优质的环保清洗剂产品和服务,深受广大客户的好评。希望能跟广大客户共同合作,创造美好的、环保的明天!


二、企业产品
公司生产和经营的工业清洗剂产品有:空调配件清洗剂、发动机积碳清洗剂、机械压缩机重油污清洗剂、铜铝合金清洗剂、超声波清洗剂、机械设备清洗剂、五金金属表面油污清洗剂、电器设备清洗剂、漆膜清洗剂、环保干洗油D40、D60、美孚碳氢溶剂、美国DOW的四氯乙烯,美国西方化学四氯乙烯,韩国三星美沙克灵、二氯甲烷、三氯乙烯、一氟二氯乙烷、正溴丙烷、右旋柠檬烯等有机化工原料产品。


三、目前国内工业清洗行业现状
清洗行业概念的首次出现,是在1992年由原国家环保局{现国家环保总局)组织北京大学等单位编制.并得到国务院批准的<中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案)中.按照国务院的分工.清洗行业由原电子工业部(现信息产业部)负责.从1992年开始.一些从事清洗设备。清洗剂,清洗技术生产应用和研究的企事业单位和个人,开始发起筹备成立一个全国性的清洗行业组织.1994年5月1 7日,中国洗净工程技术合作协会正式得到国家批准,并在民政部登记注册.

  在一些传统工业中.清洗已经被人们看作是 一个简单的过程或常识.往往不被人们重视.但清洗的好坏却决定最终产品的性能和质量.特别是在当今的高科技产业中,清洗技术的作 用尤为突出。

  (1)一般工业清洗.如锅炉。管道。石化设备等通常使用酸.碱以及一些活性物质作为清洗剂.与民用清洗类似.通常是以人的肉眼看不到污垢为标准的.如汽车.火车、飞机,轮船等表面的清洗建筑物墙壁.门窗,玻璃等清洗;石油管道.运油,储油罐、设备管线、锅炉,中央空调。设备维护保养清洗等.

  (2)精密工业清洗在众多加工业中,一些中间工序需要首先清洗干净,才能进行下一道的工序,最终产品有的还要再清洗.如金属、塑料件、玻璃的电镀,喷漆。真空镀膜之前,要精密清洗.以去除油污和灰垢;纺织工业中棉布。羊毛。丝绸。亚麻等精练清洗;造纸工业中脱脂,脱墨清洗等. 精密工业清洗直接关系产品质量和性能。 精密工业清洗领域普遍采用的 主流技术是超声波.蒸汽洗(加热) 和喷淋的组合方式.采用水洗工艺, 要增加干燥工序以及辅助的纯水制 备和污水处理;采用溶剂清洗剂.需 要增加溶剂回收和再生工位;沸点比较低的溶剂.还要增加冷凝和密封装置;使用沸点高的溶剂,还要增 加干燥设备;而使用有闪点的溶剂 要增加防爆措施.

  近年来,一些新型的清洗技术 和设备逐步得到开发和应用,如真 空清洗,等离子清洗、紫外/臭氢清 洗,激光清洗.干冰清洗等崭露头 角,展示了良好的效果和应用前景.
  (3)超精密工业清洗,当前,微电子技术已经发展到纳米工艺水平,90纳米的生产线已 经在建设之中.通信设备中大量使 用的波分复用光电子器件(DWDM),分辨率要达到精确地分开和识别不同波长的光.这类产品的清洗要达到近乎完美的程度,残留污物的直径要在0.1nm左右.普通的电子显微镜已经难以观察到。超精密工业清洗必须在超级净化的环境中进行,需要使用超高纯度的清洗剂和DI水(去离子水),以及高级清洗装置.除了部分简单设备外,目前我国尚没有企业能够提供该类技术和设备,基本依靠进口.
清洗行业中几个重要领域及其问题
1.ODS清洗剂ODS是消耗臭氧层物质(ozone depleting substance)的缩写.ODS在清洗行业中是指CFC—113、TCA,CTC三种清洗剂. ODS在中国清洗行业中具有特殊的重要意义:由于淘汰ODS.才引出了“中国清洗行业”的概念;淘汰ODS活动的不断开展.也加速和带动了清洗行业的快速发展.在精密工业清洗以及衣服干洗等民用清洗领域,ODS清洗剂和清洗设备的使用非常普遍.几乎涉及所有工业领域。

  2。精密清洗设备中国精密清洗设备的制造起步于20世纪90年代.到目前已经出现了很多技术水平很高的精密清洗设备制造商。精密清洗设备是一种典型的非标准专用设备.要依据不同用户的要求进行设计生产.清洗同样的产品,因为企业不同,投资不同,甚至使用场地不同,生产的清洗设备就可能有很大的差别。
  
  3.清洗剂溶剂是一个很大的范畴,种类繁多,包括无机和有机两大类.无机溶剂包括无机酸.钠盐,磷酸盐、硅酸盐等有机溶剂包括有机酸,烃类(石油类)、氯化物、氟化物,溴化物.醇类、聚硅氧烷。萜烯等.清洗剂的分类方法也很多,各国都不尽相同,我们通常分成水系,半水系、非水系清洗剂三大类.

  (1)水系水是最重要的清洗剂,有着其它任何清洗剂无法替代的作用和地位.普通的水很容易从自然界中得到,水有很强的溶解力和分散力.但是水的表面张力大.在使用中需要添加表面活性剂,以减小表面张力,增加表面湿润性.在一般工业清洗中,酸,碱和水的配合比较常见,有些金属用水洗要加入防锈剂;在精密和超精密工业清洗中.大部分要求将水制成纯净水。通常以电阻率来衡量水纯度.半导体工业要求在18MΩ?cm以上.而TN型液晶生产10MΩ?cm就可以了,还有一些行业对细菌含量要求很严.近几年,我国部分地区严重缺水,对清洗用水提出了挑战。有的城市已经严禁用普通水洗车,而只能使用回收的中水,或者雾化水的节水设备。在精密工业清洗中,制备纯水费用昂贵.水洗必然要加热和烘干.增加很多漂洗工位.耗能大,运行成本通常比溶剂洗要高;另外,以往大量的含有化学活性剂和污垢的废水未经处理就直接排放.有些还挟带了毒性很大的重金属,严重地污染了环境,必须增加污水处理设施.

  (2)半水系半水系清洗剂也叫准水系清洗剂,是由高沸点溶剂及活性剂等组成.如醇类.乙二醇酯,有机烃类,N—甲基吡咯烷酮等.通常含有5%一20%的水分,一般不易燃烧.但加温清洗时.水含量控制不当.可能产生燃烧现象.半水系清洗与溶剂洗有一些不同.它的清洗原理是剥离去除.而不是溶解.为了防止已经剥落的油污再附到被清洗物上, 清洗液要连续地循环,并增加油水分离器.半水洗通常清洗效果很好, 但运行成本较高.废液不能再生回 收,重复使用,含COD(化学耗氧量) 较高,需要进行废水处理.

  (3)非水系非水系清洗剂是指不溶于水的 有机溶剂.精密工业清洗使用的非水系清洗剂主要是烃类(石油类)、 氯代烃,氟代烃.溴代烃。醇类。有 机硅油、萜烯等有机溶剂.衡量溶剂的主要指标有KB值 (贝壳松脂丁醇值)、AP(苯胺点)、 SP溶解参数)、表面张力、密度、粘度,沸点.闪点、暴露浓度等参数. KB值很高,也就是溶解力很强的溶剂,不一定是好的清洗剂.

  一个好的精密工业清洗剂必须具备以下 条件:①化学性能稳定,不易与被清 洗物发生反应;②表面张力和粘度小,渗透力强;③沸点低,可以自行干燥;④没有闪点,不易燃;⑤KB值不应太高,避免与被清洗物相溶;⑥低毒性,使用安全:⑦非ODS和低GWP值(全球变 暖潜能值).环保.
  4。替代清洗剂产品虽然世界各国都开发了各式各样的替代品,但是它们都存在这样那样的问题,现在正在使用的主要替代产品有;

  (1)烃类只含有碳和氢两种元素的烃类溶剂,在日本也叫作碳化水素或碳氢溶剂。根据其分子结构的不同,现在已经开发了多种性能的产品, 日本使用比较广泛.该类清洗剂的优点是:非ODS,对油污的洗净力强.渗透性好.无味或微臭,毒性小.废液处理容易.可再生利用,价廉;缺点是有一定的易燃易爆性,干燥慢,对清洗设备要求高,一次性投入大。目前比较理想的是采用真空清洗方式,降低其表面张力,提高清洗能力,最后再使用真空干燥.设备造价很高,操作比较复杂,效率相对较低.

  (2)氯代烃溶剂现在使用的氯代烃清洗剂主要是三氯乙烯,二氯甲烷以及四氯乙烯.该类溶剂被广泛应用于清洗领域,主要是有以下优点和特征:很低的ODP值(臭氧耗减潜能值).几乎不会破坏臭氧层;在一般条件下使用具有不燃性。没有火灾或爆炸的危险(二氯甲烷在长时间强烈光照下可能爆炸);对金属加工油.油脂等油污的溶解力大.对塑料和橡胶也可产生膨润或溶解:其粘度及表面张力小,渗透力强,可渗透狭小缝隙,彻底溶解清除附着污物;沸点低,蒸发热小,适合蒸汽清洗,清洗后可以自行干燥;废液可通过蒸馏分离,循环使用;可使用与CFC-11 3和TCA相同或相近的清洗工艺和设备,操作简单,效率高,运行费用低;缺点是毒性较高,一般在空气中的含量限制在为50PPM以下;有些劳动保护条例对使用它有明文限制;现在一些欧洲国家限制进口和使用这类含氯清洗剂的产品.

  (3)溴代烃溶剂最近几年.在美国,日本有溴系清洗剂面世.并在电子工业,航空工业。汽车工业,家电领域大量使用.据报道.波音飞机部件就是选用该类清洗剂清洗.溴系清洗剂的主要成分是高纯度的正溴丙烷(NPB).其性能可以与CFC-113和TCA相媲美.主要技术参数与TCA几乎完全一样,湿润系数更好,对于金属零件的清洗能力更强.没有闪点,可以重复回收使用,运行成本很低。替代CFC-11 3和TCA,工艺完全一致,几乎不需要更换设备.只需要调整一下蒸洗温度就可以了,也被称为是“第三世界的替代清洗剂”.溴系清洗剂的ODP为0.006,在大气中寿命为11天,几乎没有GWP值.关于毒性还有争论,联合国环境规划署(UNEP)已经组织进行了5年多的实验.实验结果与理论分析有很大差异.美国环保局在2002年3月27日发布的政策中明确接受NPB作为溶剂用于清洗、气雾和胶粘剂.但是目前由于对其毒性尚无确切的数据。
  
  (5)天然有机物(植物系)从植物中提取的烃类有机物品种很多,目前使用较多的主要有松节油和柠檬油. 松节油是一种比较有代表性的植物系烃类溶剂.存在于天然的松脂中.将松脂蒸馏,馏出物就是松节油,固体剩余物就是松香.主要成分是和蒎烯,其溶解能力介于石油醚和苯之间.沸点和燃点较高,使用安全性较好. 柠檬油是由柑橘。柚子.柠檬类水果皮中蒸馏提炼得到的一种烃类溶剂.主要化学成分是叫苎烯(甲基丙烯基环己烯)的单环萜烯,组分很复杂.沸点为1 75.5—1 76℃,物理性能与松节油相似,具有柑橘(柠檬)水果香味.柠檬油本身不溶于水.添加活性剂后与水任意比例混配。它的去油脱污能力很强。在美国应用很广泛.包括机械加工。车辆维修去油污清洗,保龄球道的清洗,油罐清洗.电子部件清洗等.特别是它来自纯天然水果,被美国FDA认定可以作为食品添加剂.不用担心残留,并被证明具有杀菌作用,被应用到食品加工机械.餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接与饮食相关的领域,在民用和家庭清洗领域也具备良好的应用前景. 柑橘油对油脂的相溶性很强,通过棉纱过滤,可以将油污分离.重复使用.废液可以生物降解,不会造成污染,环保费用低.缺点是去油和溶解能力太强.直接接触皮肤会造成皮肤脱油干燥;不能直接清洗有漆的物件和很多种塑料、橡胶,容易造成油漆脱落和溶解.日本曾经用该类溶剂融化一次性餐具盒和包装用泡沫塑料,也就是白色垃圾,溶解力很强.

四、工业清洗行业发展前景
工业清洗是一门技术,是一个新兴的多学科技术领域。工业清洗技术的发展是人类文明的一个重要标志,工业清洗技术水平反映了一个人.一个民族、一个国家的文明进步程度和科学技术的发展水平.今后.工业清洗技术的发展将更加迅速.普及.大批的大专院校.科研院所。专业公司的科技人员将加入清洗技术研究开发队伍.一些现在存在的行业技术问题得到解决,行业总体技术水平大幅度提高.新技术.新产品大量涌现,各种新颖的清洗设备进入市场和人们的日常生活.人们将不再只是依靠经验来清洗.各种实用化的计算机软件将问世;行业分工更加专业、细致,行业标准和技术规范得到推广普及.行业管理规范有序.清洗行业的前景无限美好!

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