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1、清洗技术集锦清洗技术基本知识 1替代清洗技术介绍 目前国内外已经采用的替代清洗技术主要有以下四类:水系清洗技术 半水系清洗技术 非水系清洗技术 免清洗技术(1)水系清洗技术 水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术,可清洗的对象包括电子元件、电路 基板、机械零件、精密零件、汽车 零件、仪表元件、冲压零件等多种行业。水系清洗的一 般流程如图3.1 o 图 3-1 按照不同产品的清洗度要求,清洗工序可设为一次清洗或多次清洗。水系清洗时各个工 序要注意配置废水处理及排水装置,也可以应用清洗/排水一体化处理系统,使清洗、漂洗 循环重复利用。水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂、中性清洗剂。从清洗
2、剂的适用性看,碱性 清洗剂应用广泛,中性清洗剂的应用相对少一些,目前已有改良型的中性清洗剂推向市场。清洗设备/方式可选用超声波方式、喷雾方式、液中喷流方式等数种。(2)半水系清洗技术 半水系清洗是使用有机溶剂和水再加上一定量的活性剂、添加剂所组成的清洗剂,是同 水系清洗方式相似的一种清洗技术,一般将清洗原液稀释后使用,再用水加以漂洗。半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同,适合超声洗、滚动洗、喷射洗、发泡洗等,超声清洗方式应用最普遍。半水系清洗选择用的清洗剂多为不燃性清洗剂,在设备的选用、配置上与水系清洗相同。如选择可燃性半水洗方式的,在生产现场需设置消防、报警装置。(3)非水系清洗技术 非水系
3、清洗的应用适合于各种机械零件、手表零件、电子元件、电路基板、模块组件、液晶元件等品种,清洗工艺流程基本上与水系、半水系相同。根据被清洗对象的要求可增加 精洗工序。非水系清洗用的清洗剂有碳氢化合物系、乙醇系、硅系、酯系、氟系等数种,按照可燃 性和不燃性来区分,碳氢化合系、乙醇系、硅系为可燃性清洗剂,其余为不燃性清洗剂。可 燃性清洗剂使用时,要注意到生产场所的环境要求,清洗现场应配置消防装置和电子报警系 统,如有条件,可选用防爆型清洗设备。氟系清洗剂在使用过程中对大气臭氧层有微量影响,目前作为一种过渡性替代清洗剂使 用,按蒙特利尔议定书的有关规定,有的至 2040 年禁止使用。非水系清洗剂的清洗方
4、式,按产品的清洗要求,可分为浸洗、超声波、喷淋洗、蒸气洗 等数种,也可以采用不同方式的组合清洗。(4)免清洗技术 免清洗技术分为两大类。一类用于印刷线路板,另一类用于金属零件加工。用于印刷电路板的免清洗技术归纳为以下三种:松香型焊剂 回流焊用惰性松香焊膏(免洗焊膏)一一免清洗 水溶性焊剂 焊接后用水清洗 低固态含量助焊剂 波峰焊接 免清洗在组装精度、密度、可靠性要求不太严格 的常规消费类电子产品中,第一种免清洗技术用得最多。目前,一些冲压零件、压缩机零件、薄金属板零件,通过加工工艺的改进或使用特殊的 挥发性加工油,也可使用某些固体性物质经喷射工艺,直接完成零件的成形,较典型的例子 有下面两种:
5、薄板成型加工免清洗工艺 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡
6、洗等超声清洗方式应用最普遍半水干燥空气 供给装置*上面 吹毛 雙尘 3.1。润潸处埋 耐 冲压 L“ff 钢扳 压缩机定子免清洗工艺(空气洗)2替代清洗剂介绍 替代清洗剂的分类和选择 到目前为止,替代 CFC 113、1,1,1 二氯乙烷和四氧化碳的清洗剂品种和组成成 分是多种多样的。按照化学物质分类,大致上有以下几种,见表技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使
7、用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水表 3 1替代清洗剂的类型 类 主豪成份 无处理、经处理 自来水、温乐、王业廂水侦氧,去离子水、超 纯水 水系 加淆加物、改善 清洗性能 碱性、酸性、离子性界面活化剂#离子性界面 恬化剂、奇级諄系界面活化剂、含曼氧纯水(含 非漂圧型清洗剂)半 碳氢化合类 烷蚌祭.环烷
8、蔡、芳香處系+界而捂化剂)乙二静凰类 N烯系乙二諄应、丙烯系乙二裔氛异戊二烯 系乙二聲8*(+界面恬化剂+水;水 N申基2毗咯 igffi(NMP)(+眾加剂+水)话烯类 d聒二烯(+界面活化剂)硅氧烷类 挥发性甲基硅软烷系(VMS)、十二甲基环乙硅 氧烷、六甲基硅氛烷、十四甲基盘氧烷(+界面 活化剂 磔氢化合系 正石蜡疾、异石蜡系、环烷系、芳昏旅系 乙静系 乙醇、异丙静(IPA)、节氛丙醇(5FP)非 酮系 甲基乙烷爾(MEX)水 磋软烷类 挥发性甲基硅氧烷系(VMS)、十二甲基环乙硅 紙烷、六甲基硅氧烷.十四甲基症曩烷 HCFC HCFC-225ca、HCFC-225cb、HCFC-Mlb
9、、HCFC-123 系 氛类 HFC HFC 一 431 Omee、HFC 35 6mcf,HFC-338pcc HFE HFE7100.HFE7200 环状HFC HFCPA 非 水 脂肪竣 三氯乙烯、四氯乙烤 反式.均二氯乙烯 一 系 滇系 二漠甲烷、正丙基澳 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗
10、剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水在替代清洗剂的选用上,应该从其具有的特征加以适当考虑,这里以碳氢化合型清洗剂 为例,说明选择、使用上的注意点,(见表3.2)。*3-2淸洗方式的选择(碳氮化合物清洗剂)清氏方法 如用性 特 征 J 浸洗 良 对各种非水溶性的机油具有很强的洛解能力.有可燃性 H 具良好的涯透力.对微细孔*捷隙等请洗良好,嶽可 对于金属类物质无变
11、色、沾污竽不良影响.|扳动洗 良 干燥慢 超声波洗 良 对橡胶、廈料的清洗时要注意。不可 1 喷射洸 不可 蒸气洗 不可 真空洗 1良 选择上的注意点:要考虑被清洗物的特征,形状是简单或复杂的、形状是大是小的、每次清洗数量的多 少等以及被清洗物所污染的程度等。清洗度的要求,是一般清洗还是精密清洗。清洗剂使用时要注意防火、贮存、使用量的要求。对清洗异味的排除、防静电等要求 等都需适当考虑。(2)水系清洗剂 水系清洗剂是目前应用范围最广的一种替代清洗剂,在各类产业中的使用量逐年增加,已经以多品种商品化形式推向了市场。水系清洗剂主要通过界面活性作用,由清洗剂的润湿、浸透去除污染物,再经碱性和界 面活
12、性剂的乳化、分散作用,将污染物从被洗物体表面剥离。界面活性剂是作为提高漂洗工序中的清洗性而加入的。在被洗物脱离清洗槽后,其表面 还留有包含清洗剂在内的污染物质,经漂洗时界面活性别的作用和水的置换,将污染物析出,做到完全清洗。界面活性剂的固有性质能将水和油加以混合,具有良好的亲水性和亲油性,技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂
13、从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水择亲油性强,浊点低的界面活性剂,可以提高漂洗液的油水分离性,但是同平衡性好的界面 活性剂相比,可能会降低漂洗性能。通常在清洗焊剂残渣用清洗剂中添加酸性物质,在清洗 北学作用一 肢性作用一 界而活 性剖作用 -SE化托用 乳分散作用 剥窩作用 -增效作用 润湿“擾透作円 一乳化、分散作用 洛解作用 起泡、
14、消龍作用 如果使用中能使亲水性、亲油性达到平衡,这时水漂洗性最好,且具良好的发泡性。如果选 油污的清洗剂中添加碱性物质。清洗对象见表3.3。表 3*3 水系清洗剂的清洗适用性 类别 常洗对象 疲柑杭品种 中性型 1 切削加工袖 模塑成:型油(冲压 切“加工油类 冲压加工油类 机械结构件、铜簷、剋接成件、手农/照列机元件、精雷 机械元件、铝加工件 电子元件.前罩板抽厳琴件、制动 元件*电机零件等 切削油冲压油、热 处理油 汽车、手表琴件、空调器零件、电动工1零件、打印加 零件、电瞳杵、CD机元件,电子计律帆外叢结构件 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用
15、最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水常见的水系清洗方式有:超声波方式、喷雾方式、摇动方式、喷淋方式、电解方式
16、等。利用水系清洗剂的特点是在原来使用氟里昂、1,1,1 一三氯乙烷的清洗工序上,对被 清洗物表面所有的残留物进行清洗。清洗 后,被洗物上清洗剂的残留量少,对零件/元件下一工序的操作沿有影响,适合于下一 道工序的电镀、喷涂、热处理或进行防锈、润湿处理。对一些清洁度要求高的产品,清洗后 还必须增加一道漂洗工序,这样就要求实施符合规定的排水处理,或利用封闭型排水处理系 统。目前国内外较为流行的清洗/排水一体化处理系统(见图 3.3)。一体化处理系统的优点是 可以增加清洗剂使用寿命,减少清洗废液的处理频度。其工作原理:经分离膜、过滤膜、渗 透膜的处理,再经过活性炭、离子交换树脂的吸附处理,形成一个去除
17、油分的净化系统。一体化循环处理系统的特征有以下数点:利用油水分离膜,能迅速地分离除去清洗剂中的油分,增加清洗剂使用寿命;采用组合式处理方式,提高漂洗水处理效率和漂洗水的纯度;由高级的膜分离技术,使活性炭和离子树脂的损耗小;通过漂洗水可对清洗剂重复使用,降低清洗剂的损耗;清洗装置设计成紧凑形式,容易做到一体化。见图 3.3 所示。(3)半水系清洗剂 半水系清洗剂,是水和有机溶剂加上一定量的界面活性剂而组成的清洗剂,主要有以下 四种:水十N甲基2吡喀烷酮十添加剂。水十乙二醇醚十界面活性剂。水十碳氢化合物十界面活性剂。水十萜烯十添加剂。有机溶剂,通常选择高沸点溶剂使用,其易燃的危险性低,经与水调和后
18、可作为不具着 火点的非燃性清洗剂使用,已经推向市场的半水系清洗剂都属这种类型,所以在使用中不必 担心发生火 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀
19、释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水清浣机 灾或爆炸、不需配置防爆性能的设备等,可以同水系清洗剂一样使用。以萜烯和硅为主要成分组成的清洗剂,虽然属于不含水的可燃性清洗剂,因在其漂洗工 序中需使用水,故分在半水系类。半水系清洗剂清洗的主要特征使用高沸点溶剂的半水系清洗剂,最大的不足是清洗后 的干燥性差。作为解决方法,应该在清洗后增加漂洗工序,由水的作用将被清洗物粘有的溶 剂去掉,然后再加以干燥,为提高漂洗性能,可在清洗剂中添加一定比例的界面活性剂。半 水系清洗剂的清洗过程,主要有以下三个工序:a.清洗工序 b.漂洗工序
20、 c.干燥工序 清洗流程要素见表 3.4所示。各工序的要点分别由后面加以说明。技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清
21、洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水淸洗方进 清淀 工作温度40-85 C 用超声披汁出仪或折射帮计址仪进*去除由内梢養岀在淸洗液闻的浮油 喷射喷流 发泡涓洗 -超声波喷雾法 潭洗槽 干燥机-将淌洸液返闻到浦洗槽内*提高脱液率 脱械方法I 凤刀旋转 脱液器 I農洗工序j-工作温度如C*保扌寺猱洗槽设足的液锻度 陳洗力-法*喷射洗 发泡讲洗 *喷雾诜|于燥工序 I”_ _ M_rjjr”ifi凤干燥温度 ao-12D C*词凤干煉*锂空于煤 表 3 4清洗流程要素 漂洗工序 清洗后在被清洗物的内外面都粘有一定量的残液,在进入漂洗前,可利用鼓风或离心
22、力 作用加以脱液,这样做的目的是减少清洗剂的损耗量,同时也可保持漂洗液的清洁度。漂洗 工序的方法与清洗工序基本上相同,可采用超声波、滚动、液流、喷射等机械应力进行,其 作用是对被清洗物实行完好的脱脂处理,漂洗工序的清洗质量,要根据被洗物的最后加工状 态、形状来确定。漂洗工序中的管理要点是对漂洗液的管理,在使用深井水和自来水漂洗时,水中所含的 钙和无机离子物较多,这是被洗物产生污垢的原因,另外自来水中氯离子较多,易使被洗物 生锈,对容易腐蚀的材质是不适应的。可使用经混合床式脱氯装置处理成的离子置换水,并 可在漂洗液中加入一定的防锈剂。漂洗中不仅要防止漂洗液的污染,而且必须要使被洗物上 所滞留的清
23、洗剂少。针对干燥工序的干燥效率,同样要注意脱液处理,减少由残液产生的污 点。对漂技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系
24、清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水洗水清洁度的管理,最好使用二个槽以上的对流式供水方式,也可执行连续性的供 水方式。干燥工序 进入干燥工序的被清洗物,干燥前必须经旋转脱液或鼓风脱液,这样可以缩短干燥时间 和抑制锈斑的发生。干燥方式通常使用热风或温风处理。如干燥速度过快,对形状复杂、带有盲孔、细缝的被洗物,可能会有残液滞留,这时也 可采用减压或真空干燥方式,但真空干燥的不足是传递效率低,由水形成的蒸发潜热使干燥 时间拉长,最好采用红外加热器和辐射发热组合型干燥方式。对脱水困难的被洗物,可以用 低沸点且蒸发潜热小的亲水溶剂(异丙醇等),通过水溶解
25、或置换方式,来缩短被洗物的干燥 时间。需说明的是,使用异丙醇类溶剂时,要注意到防火问题。半水洗的特征和注意点 半水洗方式具有较强的清洗能力,特别适合采用表面贴装技术(SMT)电路基板的清洗;适用于流水作业,同时也适应于金属零件和非金属零件的清洗;使用乳化清洗工序时蒸气压力小、蒸发损失少;清洗剂配方组合时,可通过防锈剂防止零部件的生锈;由于清洗中的冲洗力问题,可能会有残余物留存,增加废水的排水处理部分,使设备 成本增加;某些清洗剂使用时会产生有害气味,需增设通风装置;如选择的半水洗溶剂具可燃性,在生产现场要设置防火设备。(4)碳氨化合物型清洗剂 碳氢化合物型清洗剂就是原来使用的煤油、轻油类清洗剂
26、。经过改良的碳氢化合物型清 洗剂作为替代物的应用正逐步扩大,近年来已得到较大的发展。碳氢化合物型清洗剂的组成和物性 碳氢化合物型清洗剂主要分为直链烷经系、环烷系、芳香族系三类,除芳香族系清洗剂 外,另二类清洗剂在使用时,产生的气味对人的皮肤有刺激性和毒性,现正在进一步改进之 中,碳氢化合物型清洗剂的组成结构由图 3.4 表示。技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所
27、使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水 图 4磺氢化合物型清洗剂组成和性噩 碳氢化合物型清洗剂的应用 a.使用上的注意点有以下几项:在清洗带有凹腔或盲孔等零件时,容易发生清洗不良的现象。在清洗粘有水溶性加工油的零件时,其性能较差,应该配置脱脂和脱水组合型的清洗 装置;清洗中,随着清洗液的逐步污染会使清洗
28、性能降低。除对污染加以控制外,在制订工 艺时要考虑到零件的清洗要求和允许残留污染物的关系。对清洗液中的加工油添加剂成分,要注意由于添加剂的分解作用,可能对零件和清洗设备有一定腐蚀性;在清洗后的干燥工序中,要注意其干燥时间与工厂生产节拍相符;在清洗装置的选型或设计时,要重视生产的安全性,所采用的设备一定要有安全性的 保证。技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的
29、清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水b.带凹腔和盲孔型零件的清洗对策 这类零件清洗后,经干燥蒸发,其内部可能还会留有残液,可适当调整被洗物的固定位 置或使用喷射清洗方式,为提高被洗物的脱液效果,也可在局部位置设置风刀脱液。c.清洗性能的维持 使用CFC 113和1,1,1三氯乙烷的气相清洗,由于蒸发作用,零
30、件能获得良好 的清洗效果。CFC 113的沸点为48 C,1,1,1 三氯乙烷的沸点为 74C,而碳氢化合 物型清洗剂的沸点为165204C,在这样的高温区是不能采用气相清洗的,一般都用浸渍 清洗方法。如何对浸渍清洗的清洗液进行净化处理是急需解决的问题。浸渍清洗方式在清洗时由于清洗液的污染,对被洗物亦伴有再污染因素。利用蒸馏再生 装置可对污染进行有效的控制,图3.5是利用再生装置进行污染控制的示意图。再生流量以 每小时1升为计算单位,漂洗槽污染的允许浓度为 1%,按设定时间进行验算。E 3+5碳氢化合型清洗剂清洗的厉染控制 24小时后:无再生装置一一污染程度:清洗槽21%漂洗槽2.6%有再生装
31、置一一污染程度:清洗槽 4%漂洗槽0.6%(恒定值)在执行批量清洗和精密清洗时,再生装置是必不可少的,就生产成本而言,技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将
32、清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水不设再生装 置,将使清洗剂频繁更换,费用更大。d.对再生装置的性能要求 再生装置的性能要求有如下几点:再生纯度高,对漂洗槽液体可实行再生纯度的管理;再生回收率高,成本低;清洗剂不产生热岐化,可得到稳定的清洗质量 可以连续循环再生,具有良好的工作效率;再生的流量可变,工作时无空载;再生装置的结构简便,维修性好。e.干燥性和安全性 碳氢化合物型清洗剂的沸点高,在低气压下其干燥时间更长,要加快清洗效率,干燥性 是个问题。一般情况下,要得到良好的干燥性,干燥中应该增加热风量,脱液
33、必须充分。碳氢化合物型清洗剂的可燃性,是生产过程中必须注意的大问题。防止对策是:首先要 做好生产场所的环境控制,进行气体置换(氮置换或真空),去除生产现场的氧,防止气体泄 漏;其次要控制火源,装备电子报警系统,有条件的可添置防爆设备,也可使用带防电作用 的清洗剂,生产场所必须装备完好的消防设备。(5)氟系清洗剂 替代 CFC 113 的氟系清洗剂,大致有 HCFC(含氢氟氯化碳)、HFC(含氢碳氟化合物)、HFE(氢氟醚)、PFC(全氟化碳)数种,其中HFC、HFE、PFC类清洗剂本身不具有清洗力,需和其他化合物组合后才能使用。但是 HCFC 对臭氧层有微量影响。HCFC 清洗剂可以作 为过渡
34、替代物使用,使用量逐年减少,至.2040 年全部禁止使用。本节主要介绍 HCFC 的特 征、性能。HCFC清洗剂的性质 HCFC 清洗剂主要作为发泡剂使用,替代 CFC11 的品种有 HCFC 一 142b(CC12FCH3),与 CFC 113 非常接近的有 HCFC 225(C3HCl3F5),比较性能列于 表 3.5。技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使
35、用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水HCFC-l41b.HCFC225 的特性 项目 HCFC-ULh HCFC-22 5 CFC-113 分子堆 116.95 202.94 J 87.3S 携点1 32.1 1詔 1?.G 一 103*5-131 -3f)j 密度(g/cm25:89-粘 7*5 乙3
36、 21 26 需点 9)200 8i 着火点 125 24 坏慕数(ODP 0 0 乙二醇系清洗剂的应用趋势 使用清洗剂的用户在进行替代品选择时,一般都要考虑到其使用安全性,设备投资费用 和生产运转费用等因素。半水系的乙二醇系清洗剂虽然已经应用,但需在系统中配置废水处 理装置。非水系乙二醇系清洗系统的建立,相对可以弥补水系或碳氢化合物系清洗中的某些 不足。目前乙二醇清洗剂的价格比碳氢化合物系要贵,这是妨碍普及应用的原因。如使用乙 烯类的乙二醇醚做成清洗剂,虽价格低廉,但由于其残留的毒性作为替代清洗剂是不适合的,而实际上丙烯类乙二醇清洗剂的应用,价格又偏高,因此研制无毒且清洗性能良好、低成本 的
37、乙二醇清洗剂是今后发展方向。技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗
38、发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水(7)植物系清洗剂 植物系清洗剂属水溶性清洗剂,安全性能优良,可以在非常广的范围内对污物清洗,特 别是对动物油、植物性油、矿物性油等油脂,其清洗能力很强。除此以外,还具有抗菌、防 锈等优点。植物系清洗剂的清洗原理 植物系清洗剂是以某种植物提取物为主,与界面活性剂、植物油配制而成的清洗剂。植物系清洗剂含有非离子界面活性剂,是一种完全不同于其他类型的新型清洗剂,其组 成成分至今还不明确。它具有很强渗透性,通过在污染物表面的浸透,使污物分解、剥离。清洗液中的污物粒子会聚在由植物清洗剂形成的胶质粒子周围,在静电推斥作用下浮于液体 表面,可容易地将污物分离去除,这是植物
39、系清洗剂明显的优点。植物系清洗剂的应用方式 植物系清洗剂一般以原液(高浓度状态)方式提供给客户,使用前必须稀释后再用,根据 被洗物的不同种类,污染程度,选择相应的稀释倍数。稀释用的液体,可用软水、硬水、海 水等多种,这给用户带来使用上的便利。植物系清洗剂的使用,一定要让被洗物在清洗液中浸透,可以用刷子、喷流、搅拌方式 进行。对于被粘住的污物,利用浸渍清洗,可得到良好的效果。用超声波清洗时,可先洗去 粘住的油迹,再洗去灰尘、锈迹等。稀释的清洗液一般常温下即可使用。对难以洗去的污垢,可用热水进行清洗。清洗前一定要按照被洗物的种类、污染程度,选择相适应的清洗剂浓度,否则,清洗剂 的清洗能力就不能充分
40、发挥。清洗后的处理:清洗干燥后的工件表面会粘附一层薄膜,这个薄膜很容易被水溶解,对 于被洗工件来说,这个薄膜层具有防锈和抗菌的作用。(8)溴系清洗剂 近年来,在美国、日本等国已有商品化的溴系清洗剂面世。溴系清洗剂的主要成份是正 丙基溴,据介绍其性能可以同 1,1,1 三氯乙烷、三氯乙烯类清洗剂相媲美,可以对电子 工业,航空工业,汽车制造工业等行业的精密制造零部件和元件进行完好的清洗。但是,正 丙基溴的 ODP 值为 0.006,其毒性试验仍在进行之中,对其应用无统一定论。但美国、日 本都有一些企业在用。溴系清洗剂“ABZOL的基本性能 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系
41、清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水日本开发的“ABZOL清洗剂和其他清洗剂的主要性能列
42、于表 3.10。10澳系清洗 JTABZOL 杯的性能比较 分类 ABZOL 1町l-T TCE 二氯甲烷 HCFC225 化学式 CUi?Ch CJICN 仁 H2Cb 分子債 123 133-4 4 85 203 廉点y)71 7 87 4Q 5斗 比 S 表BH怅力(mN/ml 25M|25.6 幼1 2K.2 尽2 对水的诸解度H/10Og水)25 a 07 认II.32 0 033 水的悟解度10UgjSD 0.05 1 0.05 0 03 0.册 0 031 KE值 125 121 !36 Ml 着火点 C)无 无 无 无,介电ffi-ft(ZOC)1 8.oe 721|3、27&
43、93 L 11=燃烧范围 47.8 615 775 417 无 GWP温室暧化系数丿 0*0001,0-0?3 尢致=0 ODPC臭氧勰搠系数)0.00G 1 01 大毁=Q 大气中菊命 H天 5-4年 7X 操柞坏境标准 1OOppm 200pprri 50ppm B 溴系清洗剂的特征 a.优异的清洗能力:其清洗能力基本上同 1、1,1 三氯乙烷相同,有良好的润湿性,适 合于细槽或技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以
44、应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水凹腔部的浸透清洗:b.可利用原来的1,1,1 三氯乙烷用清洗机:其沸点、比重、气化潜热等物理性质类似 于 1,1,1 三氯乙烷,可使用原来的清洗设备;c快速干燥:其沸点仅70C,清洗后干燥迅速;d.无着火性:
45、没有着火点,不属危险物品,可放心使用;e.良好的相容性:对大多数金属无不良影响,可进行热分解或加水分解使用。清洗方法和废液管理 可使用的清洗方法有:a.浸洗(常温或加温、摇动或超声波组合清洗)b.气相清洗(单槽式一气相清洗)(双槽式一浸渍清洗T气相清洗)(三槽式一浸洗:溶液 超声波T浸洗:冷液T气相清洗)c.喷雾或喷射清洗 清洗中,液体受污染后,其比重和沸点略会随着污染程度的不同发生变化,这时应测定 槽液浓度,认定污染量,一般气相清洗槽的油分浓度界限为 30wt%。超过时,就不能进行 良好的清洗。为使清洗液保持稳定的酸中和能力,有时需添加酸稳定剂,但长时间使用稳定 性就会逐渐降低,清洗中要定时
46、用专用分析仪测定稳定剂的浓度。另外,被洗物粘着的水和 空气中的水份会混人清洗液中,使水份增加,有时可发现清洗液液面的白浊现象,说明液面 浮有水份,需使用水份分离器将水份清除。3.替代清洗剂的选择 非 ODS 清洗剂可以分为水类、准水类和非水类三大类,企业在选择替代清洗剂时要充 分考虑它们的特点。(1)水类清洗的优点以及注意事项 水类清洗剂一般由水、碱性或酸性界面活性剂、防锈材料等组成,可以分为中性、碱性 以及酸性等三类,清洗剂的状态为粉末状或液状,一般加水稀释(10100倍)在40 C80 C 使用。主要特点为:不燃、低毒、洗净能力持续性较短、干燥性差、洗涤成本较低,但设备 成本高,需要废水处
47、理装置,碱性清洗剂主要用于金属零件的清洗。(2)准水类清洗剂的优点以及注意事项 技术半水系清洗技术非水系清洗技术免清洗技术水系清洗技术水系清洗是替代清洗中应用最广泛的一种清洗技术可清洗的对象包括电子元件电路基板机械零件精密零件汽车零件仪表元件冲压零件等多种行业水系清洗的一般流程如图水装置也可以应用清洗排水一体化处理系统使清洗漂洗循环重复利用水系清洗所使用的清洗剂主要有碱性清洗剂中性清洗剂从清洗剂的用性看碱性清洗剂应用广泛中性清洗剂的应用相对少一些目前已有改良型的中性清洗剂推向市场加上一定量的活性剂添加剂所组成的清洗剂是同水系清洗方式相似的一种清洗技术一般将清洗原液稀释后使用再用水加以漂洗半水系
48、清洗的方式基本上与水系清洗相同适合超声洗滚动洗喷射洗发泡洗等超声清洗方式应用最普遍半水准水类清洗剂由高沸点溶剂以及活性剂等组成,主要成分为乙二醇酯类、有机烃类、醇 类、N甲基吡咯烷酮类等。由于通常含有 5%一 20%的水分,再加上使用高沸点溶剂,失火 危险小。清洗能力较强,能同时除去水溶性污物和油脂,洗净能力持久性较长,洗涤成本以 及设备成本较高,在清洗工序中,若加温使用,水含量控制不当,会产生水份不足以及燃烧 的情况,清洗后废水含 COD(化学需氧量)较高,废水成份为不能蒸馏再生的物质,因此需 要进行废水处理。为了确保被洗物的可干燥性,通常采用清洗后用水漂洗的办法,也有用水 漂洗的办法。现在
49、已有清洗金属零件的清洗工序中也有采用准水类清洗的例子。(3)非水类清洗剂的优点以及注意事项 非水类清洗剂可以分为可燃性的清洗剂以及不燃性的清洗剂,前者主要包括有机烃类和 醇类,后者主要包括氯化烃和氟化烃类等。可燃性清洗剂主要有有机烃类、醇类、二醇酯类等。有机烃类主要用于金属切削、加工 领域等的清洗,不会生锈,对油溶解能力强;洗净能力持续长,需要蒸馏再生设备,设备成 本以及清洗剂洗涤成本较低。醇类清洗剂主要用于精密清洗中离子性污物的除去,也可单独 用作清洗后的漂洗液和换水剂;乙二醇酯类能将水溶性和油性污物同时除去,广泛用于精密 清洗和粗清洗。但是这类清洗剂具有可燃性,挥发性大,闪点较低,在使用时
50、,必须对清洗 设备和辅助设备采取防爆措施。不可燃性清洗剂中氟化烃的代表清洗剂是 HCFC 和 HFC,其蒸发潜热小、挥发性好,清洗能力较弱,主要用于清洗后漂洗液、置换剂、干燥剂等,价格昂贵,HCFC 作为过渡性 物质规定在 2040 年以前淘汰。氯化烃类主要有三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯等,这些在 CFC 113和TCA以前就在使用。氯化烃类清洗剂具有毒性,限制了它们的使用。4.替代清洗技术简介 超声波清洗技术(1)超声波的作用原理 超声波清洗的原理,从理论上要加以阐述是比较复杂的,牵涉许多因素和作用。超声波 清洗作用主要有以下三点:空穴作用 当强力的超声波辐射到液体中,清洗液以静压(一个标准