在機械加工過程和機器零部件的維修過程中都需使用到清洗劑,以去除各種機械設備、機床,以及加工零部件表面所黏附的油跡、煙漬、霉腐物、氧化物、灰塵等污垢,便于加工和生產。
機械加工領域設備及零件表面常見的材料包括鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等黑色金屬和鋁、銅、鋅及各自合金等有色金屬。一般地,黑色金屬能耐堿但耐酸能力差;銅及其合金可以耐受普通的酸堿,但在遇到醇胺等具有較強配合能力的物質時,容易出現銅綠現象;鋁和鋅屬于兩性金屬,與酸或強堿都能夠發(fā)生反應,在中性或弱堿性條件下穩(wěn)定性較好。
機械設備和產品在儲存和生產過程中,產生的污垢包括粉塵、手汗、無機鹽、聚合物等水溶性污垢,可以與堿發(fā)生皂化反應的動植物油脂,以及不可發(fā)生皂化反應的礦物油、蠟、高分子聚合物等。
金屬清洗工藝傳統(tǒng)方法是用堿液清洗劑和有機溶劑清洗。堿性清洗劑中常用到氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉和焦磷酸鈉等。由于堿對水溶性污垢能夠溶解,對油脂污垢可以皂化,加上成本低,至今仍有使用價值。有機溶劑對金屬進行清洗效率較高,但也具有脫脂不徹底、易燃、毒性大、成本高等缺點。
目前,以表面活性劑為主結合一些助劑的水基型清洗劑,正在快速發(fā)展,并且被越來越廣泛地使用。表面活性劑在工業(yè)清洗中起到了非常大的作用,可以降低體系的表面張力,提高產品的滲透性,使清洗劑可以快速滲透到污垢內部。對清洗下來的油污還具有分散乳化作用。
水性清洗劑替代傳統(tǒng)的溶劑清洗主要發(fā)展趨勢,清洗劑不含磷、低氮至無氮、不含重金屬及對環(huán)境有害的物質;清洗劑還應向著濃縮化(降低運輸成本)、功能化、專用化發(fā)展,清洗劑的使用條件更加方便,最好是常溫使用;清洗劑的生產成本低廉,以降低客戶使用成本。
近年來,由于環(huán)境法規(guī)的完善,歐盟、韓國、瑞士等國家和地區(qū)是通過對化學品的監(jiān)管對工業(yè)清洗劑中的一些有害物質進行限制,如壬基酚和其聚氧乙烯醚類化合物。我國對工業(yè)清洗劑中的苯系物、甲醛和鹵代烴(二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯和四氯乙烯)等含量有限制,而目前對烷基酚及其聚氧乙烯醚類化合物、二乙二醇醚類物質等未進行限制,未來會將這兩類物質逐漸納入管控。
機械工業(yè)清洗劑的使用十分廣泛,其效果直接影響產品的外觀、質量、使用性能等,在機械生產中具有重要意義。同時,機械工業(yè)清洗劑的選擇,還需要綜合考慮對生產速度的影響、工件材料的耐受性、清洗劑的安全性、廢液處理等因素。