碳?xì)淝逑磩?/h1>

• 所屬分類：工業(yè)清洗劑

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• 發(fā)布日期：2020/04/26
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碳?xì)淝逑磩?/span>

碳?xì)淝逑磩⑽拿?/span>Hydrocarbon cleaning agent，制法：蒸餾原油。通過蒸餾原油得到的餾分溶劑有石油系、石油系碳?xì)浠衔铩⑻細(xì)浠衔锵?、烴(烴)、工業(yè)用汽油等稱謂，其定義至今尚不明確。碳?xì)浠衔镱櫭剂x，只是由兩種元素組成的化合物。以前曾簡單將原油蒸餾精致得到的燈油直接作為清洗劑，由于有臭味，引火性以及從干燥性方面考慮以逐漸不被使用。

碳?xì)淝逑磩┚哂辛己玫沫h(huán)保特性和清洗能力，逐步成為一類重要的工業(yè)清洗劑之一。

現(xiàn)在使用的大多數(shù)碳?xì)?/span>系清洗劑并不是原油簡單蒸餾精致的產(chǎn)品，而是化學(xué)合成品或經(jīng)過高級(jí)精煉處理的產(chǎn)品。碳?xì)湎登逑磩暮谩⒊粑缎?。將燈油餾分過分子篩萃取，蒸餾調(diào)整沸點(diǎn)。也有單一組分的物質(zhì)。

異構(gòu)烴：結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的飽和鏈烴。與直鏈的正構(gòu)烴相其化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為正構(gòu)烴系、異構(gòu)烴系、環(huán)烷烴和芳香烴四類。

正構(gòu)烴：結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的飽和鏈烴。直鏈烴的安定性比，異構(gòu)烴具有支鏈，其安全性也好、臭味小。大多為合成制得。

環(huán)烷烴：結(jié)構(gòu)式為CnH2n的飽和鏈烴。碳原子數(shù)不同，可有單純的環(huán)狀烷烴，具有側(cè)鏈的環(huán)烷烴等。從結(jié)構(gòu)上看比鏈烴的溶解性好，但安定性、臭味方面稍差。一般將含環(huán)烷烴多的原油蒸餾或向芳香系中加入核水至得。

芳香烴：含苯環(huán)，溶解力強(qiáng)，由于具有一定的毒性，如果需大量人體接觸或使用，需慎重。

一、清洗機(jī)理

非水系清洗劑的清洗原理簡單地說是依據(jù)溶劑的溶解力進(jìn)行清洗。基于對油脂或油性污染的溶解性的脫脂機(jī)理是:相似相溶原則。汽油、燈油等碳?xì)浠衔锶菀兹芙?/span>重油，其它烴類，易與相近的鹵代烴(四氯化碳、三氯乙烷等)互溶。水能與具有與水結(jié)構(gòu)相似OH的化合物如R-COOH(低級(jí)脂肪酸)、R-OH(低級(jí)醇)等互溶也是基于此。異種液體間的溶解性與表面張力、界面張力有密切關(guān)系。例如，苯、環(huán)烷烴等溶劑的表面張力與焦油、潤滑油的表面張力差別不大，兩者間的界面張力值近似容易互溶。對于溶劑對油脂或油性污物的溶解性，不同溶劑一定溫度下的溶液在冷卻過程中，溶質(zhì)分離的溫度越低其對溶質(zhì)的溶解度就越大。

KB值

KB值是噴漆、涂料工業(yè)如表示天那水的溶解力而使用的值，指25℃下從120g標(biāo)準(zhǔn)kauri gum-丁醇溶液中析出kauri gum所需要稀釋劑的ml數(shù)，KB值越高溶解性越好。作為清洗用溶劑溶解力的判別曾以KB值作為指標(biāo)，但KB值是指對樹脂的溶解性，與清洗力無直接關(guān)系因而難于作為基準(zhǔn)。

SP值

清洗用溶劑的溶解性能指標(biāo)有溶解度參數(shù)SP值。SP值用下式表示:

SP值:δ=(△E/V) △E:蒸發(fā)能V:摩爾體積

SP值相近的物質(zhì)具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。此現(xiàn)象即相似相溶的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。各物質(zhì)的SP值如另頁所示。一般碳?xì)湎登逑磩┑?/span>SP值為7~8，此值因與加工油的SP值(7~8)一致，因此易于溶解，且有高的清洗力。但與樹脂的SP值相距甚遠(yuǎn)，因而不易侵蝕這些材料。同時(shí)對于含樹脂的污物，醇類的溶解性較差清洗效果不好。選擇清洗劑時(shí)SP值可以作為一個(gè)指標(biāo)，但僅以數(shù)值作為判斷比較危險(xiǎn)，必須用實(shí)際污染油等作清洗性能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

二、物理性

影響清洗力的因素除溶劑的溶解力外，還有熱、攪拌、摩擦力、加壓、減壓、研磨、超聲波等物理作用力的影響。不是只考慮其中的一種因素，而是將所有因素通盤考慮才能提高清洗效果。表2是影響清洗力的因素總結(jié)。

影響清洗力的因素

化學(xué)力:溶解力…界面張力…表面活性劑(助劑)化學(xué)反應(yīng)力…

物理力:加熱 …促進(jìn)其它清洗因素的反應(yīng)、污物的物理變化，被清洗物的物性變化。超聲波…由超聲所引起的空化作用、加速度、直進(jìn)流引起的強(qiáng)力剝離、分散。攪 拌…為促進(jìn)被清洗表面與新鮮清洗液的接觸的攪拌，由于均一化作(搖動(dòng)、用提高清洗效果、機(jī)械促進(jìn)被清洗表面污物的剝離，分散剝離回轉(zhuǎn))后的污物于清洗液中，防止清洗面的再附著。減壓…使減壓液向細(xì)微處浸透，使污物膨脹除去。根據(jù)以上影響清洗力的幾點(diǎn)因素，碳?xì)淝逑丛O(shè)備在設(shè)計(jì)和配置上要有所針對性，例如清洗的主功能槽的配置通常如下:工作原理:第一階段:首先由操作者將欲清洗的產(chǎn)品放入洗籃，然后將洗籃放進(jìn)設(shè)備上料區(qū)，通過操作員控制機(jī)械臂將洗籃提到清洗主槽。這時(shí)氣缸驅(qū)動(dòng)槽蓋自動(dòng)關(guān)閉清洗槽，真空脫氣系統(tǒng)啟動(dòng)，將槽內(nèi)空氣抽盡.在真空狀態(tài)下可以將需要清洗的產(chǎn)品的狹小縫隙內(nèi)氣體及含在清洗劑中的氣體抽出，超聲波啟動(dòng)，搖擺裝置啟動(dòng)，帶動(dòng)洗籃轉(zhuǎn)動(dòng)，使清洗劑可以充分進(jìn)行清洗;到設(shè)定的時(shí)間后，真空釋放,氣缸驅(qū)動(dòng)將蓋子打開,機(jī)械臂將洗籃提出,進(jìn)入第二槽清洗.至于需要幾個(gè)槽進(jìn)行真空清洗,則需要根據(jù)產(chǎn)品表面的油污,雜質(zhì)等物質(zhì)及產(chǎn)品的產(chǎn)量來決定.

三、清洗劑特點(diǎn)

前面已經(jīng)提到碳?xì)淝逑磩┛煞譃檎龢?gòu)烴、異構(gòu)烴、環(huán)烷烴和芳香烴等。其特點(diǎn)為：

1、對金屬加工油的清洗力強(qiáng)→由于表面張力小，細(xì)縫、細(xì)孔部的清洗效果好。

2、對液晶污物，尤其是聯(lián)苯系污物的相溶性好。

3、最近已有了各種污物(水溶性加工油、login、flaks)具有清洗作用的清洗劑。

4、不腐蝕金屬。

5、對樹脂的影響小→正構(gòu)烴、異構(gòu)烴、環(huán)烷烴。

6、大多數(shù)碳?xì)?/span>系清洗劑經(jīng)過蒸餾可以再循環(huán)利用，使用經(jīng)濟(jì)。

注意點(diǎn)

碳?xì)湎档娜觞c(diǎn)在于引火點(diǎn)低，需注意清洗設(shè)備及周圍場所的防爆。

 

四、防火安全對策

1、燃燒的要素

人們就知道碳?xì)湎登逑磩┑娜秉c(diǎn)是其可燃性。這點(diǎn)即使現(xiàn)在本質(zhì)上也無變化。因此需要建立防火、防爆的相應(yīng)對策。

現(xiàn)在可燃性清洗劑清洗時(shí)的安全對策技術(shù)與以前相比有了很大的進(jìn)步。以前多使用煤油、燈油作為清洗劑，作為氟里昂、三氯乙烷替代品新登場的碳?xì)?/span>系清洗劑，不僅盡量減少了芳香族的使用充分考慮了環(huán)境問題，而且引火點(diǎn)也相應(yīng)地高安全性較好。另外，還開發(fā)了清洗機(jī)密閉式減壓蒸汽清洗可能的系統(tǒng)，安全性得到了很大的提高。

為了使具有引火性能的碳?xì)湎等軇┤紵?，需要滿足三個(gè)條件:

1、存在引火性蒸汽

2、有點(diǎn)火源

3、有燃燒時(shí)必要的氧存在

這些稱作燃燒三要素，即使缺一，溶劑也無法燃燒。自動(dòng)滅火裝置

2、氣體濃度控制

免滿足上述第一項(xiàng)條件"存在引火性蒸汽"在選擇清洗劑及清洗系統(tǒng)時(shí)尤為重要。具體對策有。

a、為保持低的蒸汽濃度需使用適當(dāng)?shù)膿Q器裝置

b、在此引火點(diǎn)溫度低的條件下使用溶劑等

由于清洗裝置液面的蒸發(fā)，取出非清洗物、容器等操作使清洗槽周圍清洗氣體濃度較高，因此為使清洗裝置外部配備強(qiáng)制性排氣功能。對于未加罩子的敝開式清洗裝置清洗定內(nèi)必須充分換氣。

實(shí)際清洗時(shí)按消防法的分類使用的時(shí)第2類石油(引火點(diǎn)在21~70℃)和第三類石油(引火點(diǎn)在70~200℃之間)，最近由于干燥性能受到重視使用第2類石油的情況大大增加。

特別是使用敝開式系統(tǒng)時(shí)推薦使用的清洗槽溫度要在引火點(diǎn)的15℃以下。這是由于氣體泄漏檢測器的警報(bào)鈴設(shè)定在爆炸下限的1/4，與此相當(dāng)?shù)?/span>蒸汽壓換算成溫度大約在引火點(diǎn)15℃以下。夏季或與超聲波并用時(shí)液溫容易上升至35℃，故應(yīng)選擇引火點(diǎn)在50℃以上的物質(zhì)。

3、隔斷點(diǎn)火源

第二項(xiàng)條件"有點(diǎn)火源"主要制清洗系統(tǒng)的對應(yīng)使用者的安全管理問題。

具體對策為:1、隔離火花、明火等點(diǎn)源。2、使用防爆型電部件。4、為防止靜電蓄積，應(yīng)進(jìn)行清洗機(jī)完全接地工事。

為了隔斷點(diǎn)火源，應(yīng)防止從清洗槽內(nèi)清洗液加熱器、超聲波振子等密閉結(jié)構(gòu)及電子系統(tǒng)產(chǎn)生的點(diǎn)火花，采用隔開控制部與清洗部，使用具備防爆性能的電子機(jī)械部件等對策。在清洗作業(yè)中應(yīng)注意的是:不要在高溫時(shí)投入非清洗物、不靠近明火，溶接火花、接點(diǎn)電火花等。

對于點(diǎn)火源系統(tǒng)應(yīng)采取的安全對策:

環(huán)泵、供排泵使用的馬達(dá)應(yīng)使用"安全增防爆結(jié)構(gòu)馬達(dá)"或"空氣驅(qū)動(dòng)馬達(dá)"等。

作為被清洗物移動(dòng)用驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)使用"安全增防爆結(jié)構(gòu)馬達(dá)"或空氣缸(air cylinder)。

送風(fēng)用扇的馬達(dá)使用"耐壓防爆結(jié)構(gòu)馬達(dá)"。

控制盤采用"內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu)"。這是由于內(nèi)部有點(diǎn)火源通過空氣凈化使用控制盤內(nèi)部壓力增高，外部可燃?xì)怏w不易侵入。

同樣，對于超聲波振子由于內(nèi)部使用高電壓亦成為點(diǎn)火源采用"內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu)"。

加熱可燃性體使用電加熱器作加熱源，當(dāng)液面降低時(shí)加熱器表面暴露于空氣中表面成為高溫，此時(shí)該處若有可燃性液體會(huì)產(chǎn)生可燃性蒸汽，從而引起燃燒。因此使用強(qiáng)力加熱源時(shí)應(yīng)采用蒸汽間接加熱方式。

4、防靜電措施

清洗機(jī)要確保接地，被清洗物可清洗劑在絕緣狀態(tài)下不要高速摩擦，防止靜電產(chǎn)生，應(yīng)考慮如何防止靜電積累等。實(shí)際的清洗設(shè)備是將這些手段并用，使火災(zāi)、爆炸風(fēng)險(xiǎn)降低。

5、隔離氧

要隔離燃燒必須的氧是極其困難的。這是因?yàn)樵谧鳂I(yè)環(huán)境中只要有人在則必須有用于呼吸的氧，隔離燃燒所需要的氧便隔離了呼吸必須的氧。因此曾考慮將清洗槽做或密閉結(jié)構(gòu)封入隨性氣體，但在取放被清洗物時(shí)必然要混入空氣，因此并不現(xiàn)實(shí)。在氧存在下的敝開體系中使用蒸汽清洗及噴霧清洗方式在安全方面雖有問題，通過減壓操作防止燃燒三要素得已滿足也是可行的。

在此替代例中減壓超聲波侵潤、減壓蒸汽清洗、真空干燥等步驟在一槽內(nèi)完成，是減壓條件下的完全密閉體系。以前使用的是三氯乙烷蒸汽清洗，使用了碳?xì)湎登逑磩?/span>(第2類石油)的此體系后清洗劑消耗量降低了1/3耗資也可能大幅度降低。清洗劑經(jīng)內(nèi)存的減壓蒸餾再生機(jī)可以重復(fù)使用。

6、氣體濃度檢測器等

那使采取了迄今為止所述的對策，何時(shí)會(huì)發(fā)生何種泄漏，產(chǎn)生麻煩是不可預(yù)見的。為防止萬一，已有對應(yīng)于可燃性清洗劑的各種防災(zāi)裝置的商品出售。氣體濃度檢測報(bào)警器就是裝在清洗槽下部、隨時(shí)監(jiān)視泄漏氣體濃度，萬一接近爆炸限度的蒸汽濃度時(shí)可發(fā)出警報(bào)(一般在達(dá)到爆炸下限濃度的1/4時(shí)發(fā)出警報(bào))的裝置。

另外，在清洗槽開口處設(shè)置泡沫滅火器，當(dāng)槽內(nèi)放生火災(zāi)時(shí)，通過溫度傳感器檢測到初期火災(zāi)，在發(fā)出警報(bào)的同時(shí)使設(shè)備自動(dòng)停止工作，具有槽內(nèi)短時(shí)間可進(jìn)行初期滅火性能的裝置也有出售。

如前所述只要避免同時(shí)滿足三要素，便可防止火災(zāi)的發(fā)生。實(shí)際設(shè)備中為防止萬一一種對策不能正常工作時(shí)的情況還應(yīng)采取防止三要素同時(shí)滿足的雙重防護(hù)措施(Feiyelself的方案)。

用語解說(對于作為點(diǎn)火源安全對策的各種結(jié)構(gòu))。

a、 耐壓防爆結(jié)構(gòu):為全密閉式結(jié)構(gòu)，當(dāng)容器內(nèi)部易發(fā)爆的氣體發(fā)爆時(shí)，容器承受了該壓力，而且不易使外部易爆性氣體引火的結(jié)構(gòu)。

b、本質(zhì)安全增防爆結(jié)構(gòu):機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)及故障時(shí)發(fā)生火花或由于熱，也不使易爆性氣體或蒸汽點(diǎn)火，此點(diǎn)通過點(diǎn)火試驗(yàn)或其他方法確認(rèn)該機(jī)器的電路有此性能。

c、安全增防爆結(jié)構(gòu):為不使不應(yīng)該發(fā)生點(diǎn)火花或產(chǎn)生高溫的部分發(fā)生火花或產(chǎn)生高溫，在結(jié)構(gòu)上以及溫度上升過程中特別增加了安全性的結(jié)構(gòu)。

d、內(nèi)壓防爆結(jié)構(gòu):通過向容器內(nèi)封入保護(hù)氣體(如正常的空氣或惰性氣體)在運(yùn)行開始之前驅(qū)逐進(jìn)入的易爆性氣體的同時(shí)，還能連續(xù)不斷地防止運(yùn)行中氣體的侵入的一種結(jié)構(gòu)。

 

五、總結(jié)

自從有碳?xì)淝逑磩┏鍪垡詠?，作?/span>臭氧層破壞性物質(zhì)或含氯系溶劑的替代品，在日本國內(nèi)以及亞洲各國的電機(jī)、電子器件、汽車、精密部件及熱處理等各產(chǎn)業(yè)得到廣泛使用。

雖然碳?xì)湎稻哂锌扇夹砸约安蝗绾认蹈稍镄院玫热觞c(diǎn)，但通過清洗設(shè)備上的改進(jìn)可以得到充分補(bǔ)償。

其蒸發(fā)損失少因而使用量少、運(yùn)行費(fèi)較低，對環(huán)境并無惡劣影響，清洗性能也能得到充分保障。因而目前碳?xì)湎狄灾饾u成為清洗劑的主流。而且從ISO14000系列環(huán)境管理角度看碳?xì)湎登逑磩┮彩呛线m的。

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