1．ODS清洗劑

    ODS是消耗臭氧層物質(zhì)(ozone depleting substance)的縮寫(xiě)．ODS在清洗行業(yè)中是指CFC—113、TCA，CTC三種清洗劑． ODS在中國(guó)清洗行業(yè)中具有特殊的重要意義：由于淘汰ODS．才引出了“中國(guó)清洗行業(yè)”的概念；淘汰ODS活動(dòng)的不斷開(kāi)展．也加速和帶動(dòng)了清洗行業(yè)的快速發(fā)展．

    在精密工業(yè)清洗以及衣服干洗等民用清洗領(lǐng)域，ODS清洗劑和清洗設(shè)備的使用非常普遍．幾乎涉及所有工業(yè)領(lǐng)域。據(jù)調(diào)查，全國(guó)有近萬(wàn)家企業(yè)．其中大部分是小消費(fèi)企業(yè)，總用量超過(guò)1萬(wàn)噸．

    眾所周知，臭氧層的破壞，是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)面臨的最為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一．為了保護(hù)臭氧層。國(guó)際社會(huì)于1985制定了<關(guān)于保護(hù)臭氧層的維也納公約)，1987年制定了<關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū))．中國(guó)政府于1989年12月加入了<維也納公約)，1 991年6月加入了<蒙特利爾議定書(shū))．按照2000年3月得到聯(lián)合國(guó)多邊基金執(zhí)委會(huì)批準(zhǔn)的<中國(guó)清洗行業(yè)整體淘汰ODS計(jì)劃)，多邊基金資助中國(guó)政府5200萬(wàn)美元，幫助中國(guó)清洗行業(yè)全面淘汰ODS清洗劑。中國(guó)將于2003年12月終止CTC作為清洗劑的使用；于2005年1 2月停止CFC-113清洗劑的生產(chǎn)和使用；于2009年1 2月終止TCA清洗劑的使用．

    2。精密清洗設(shè)備

    中國(guó)精密清洗設(shè)備的制造起步于20世紀(jì)90年代．之前，全國(guó)僅有幾家小型的生產(chǎn)企業(yè)．在中國(guó)超聲波清洗設(shè)備領(lǐng)域，波達(dá)公司曾經(jīng)占有非常重要的地位．90年代初．原電子部611廠的一個(gè)車(chē)間到深圳與外商合資成立了深圳波達(dá)公司．由于采用了國(guó)外比較新的技術(shù)和材料，生產(chǎn)的超聲波清洗機(jī)迎合了當(dāng)時(shí)大量新建生產(chǎn)企業(yè)需求，產(chǎn)品供不應(yīng)求，企業(yè)急劇膨脹．今天活躍在該領(lǐng)域的大多數(shù)企業(yè)，都與波達(dá)有著或多或少的關(guān)系，甚至現(xiàn)在很多企業(yè)的老板都曾經(jīng)是波達(dá)的員工。像目前國(guó)內(nèi)知名的深圳聯(lián)合。和科達(dá)?？苽ミ_(dá)，科威信．現(xiàn)代等．據(jù)了解．當(dāng)時(shí)波達(dá)的構(gòu)成也比較復(fù)雜．既有國(guó)有企業(yè)，也有外資，還有金融機(jī)構(gòu)，可以說(shuō)，波達(dá)代表了中國(guó)精密清洗設(shè)備發(fā)展初期的一個(gè)縮影．

    精密清洗設(shè)備是一種典型的非標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)用設(shè)備．要依據(jù)不同用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)．清洗同樣的產(chǎn)品，因?yàn)槠髽I(yè)不同，投資不同，甚至使用場(chǎng)地不同，生產(chǎn)的清洗設(shè)備就可能有很大的差別。這種特點(diǎn)也決定了清洗設(shè)備一直性能差，難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等諸多問(wèn)題．同時(shí)．大部分企業(yè)是1995年以后出現(xiàn)的，通常是幾個(gè)人籌到一點(diǎn)資金。拉到一個(gè)定單就設(shè)立公司．因此普遍存在投資少、加工手段簡(jiǎn)陋．清洗工藝落后的先天不足．這些企業(yè)主要為了生存而奔波．顧不上考慮技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步．長(zhǎng)期以來(lái)，企業(yè)在低價(jià)位惡性競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品技術(shù)含量低．缺乏高技術(shù)附加值，用戶普遍反映存在機(jī)械加工公差大。外觀粗糙。質(zhì)量差，關(guān)鍵部件容易損壞等問(wèn)題．

    還有很多企業(yè)現(xiàn)在仍在使用上世紀(jì)90年代初波達(dá)引進(jìn)的超聲波電源和振頭，也就是國(guó)外70年代的技術(shù)．這種技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品使用龐大的鐵芯變壓器降壓．再用很大的電感和電容整流濾波．三極管振蕩變頻，可靠性差，容易出故障，效率極低，輸出頻率不穩(wěn)定．這在數(shù)字技術(shù)和開(kāi)關(guān)電源非常普及的今天，與所處的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)極不相符．甚至有很多企業(yè)根本不知道超聲波清洗的基本機(jī)理，不知道究竟有多少能量轉(zhuǎn)換成為超聲能，很多企業(yè)標(biāo)出的超聲波功率可能只是電源的輸入功率．對(duì)于不同的清洗對(duì)象．什么是最佳工作頻率，溫度、時(shí)間．以及與溶劑的匹配，沒(méi)有人去研究。對(duì)于清洗效果缺乏理論研究和技術(shù)實(shí)驗(yàn)依據(jù)，很多企業(yè)都是以能否洗干凈為目標(biāo)，依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)．行業(yè)整體技術(shù)狀況令人擔(dān)憂．另一方面．市場(chǎng)的巨大需求．給這些粗獷型的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了機(jī)遇，設(shè)備產(chǎn)量和產(chǎn)值每年都在成倍增長(zhǎng)，幾個(gè)企業(yè)也脫穎而出，成為行業(yè)骨干。針對(duì)用戶反映強(qiáng)烈的上述問(wèn)題．

    2001年．四家國(guó)內(nèi)的清洗設(shè)備制造企業(yè)通過(guò)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合．優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的方式，共同組建了深圳聯(lián)合環(huán)保設(shè)備有限公司。運(yùn)用統(tǒng)一設(shè)計(jì)、集中采購(gòu)、統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等手段，避免了清洗工藝落后。假冒偽劣材料和部件、加工粗糙等突出問(wèn)題．降低了成本，保證了質(zhì)量，制造出一流的清洗設(shè)備，從根本上解決了以往國(guó)產(chǎn)設(shè)備外觀粗糙，可靠性差的問(wèn)題．也扭轉(zhuǎn)了以往國(guó)際援助項(xiàng)目基本采用國(guó)外設(shè)備的局面，為清洗行業(yè)計(jì)劃的實(shí)施在國(guó)內(nèi)打下了設(shè)備方面的基礎(chǔ)．聯(lián)合公司的出現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)清洗設(shè)備行業(yè)一個(gè)新起點(diǎn)．

    3．清洗劑

    溶劑是一個(gè)很大的范疇，種類(lèi)繁多，包括無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)．無(wú)機(jī)溶劑包括無(wú)機(jī)酸．鈉鹽，磷酸鹽、硅酸鹽等。有機(jī)溶劑包括有機(jī)酸，烴類(lèi)(石油類(lèi))、氯化物、氟化物，溴化物．醇類(lèi)、聚硅氧烷。萜烯等．

    清洗劑的分類(lèi)方法也很多，各國(guó)都不盡相同，我們通常分成水系，半水系、非水系清洗劑三大類(lèi)．

    (1)水系

    水是最重要的清洗劑，有著其它任何清洗劑無(wú)法替代的作用和地位．普通的水很容易從自然界中得到，水有很強(qiáng)的溶解力和分散力．但是水的表面張力大．在使用中需要添加表面活性劑，以減小表面張力，增加表面濕潤(rùn)性．在一般工業(yè)清洗中，酸，堿和水的配合比較常見(jiàn)，有些金屬用水洗要加入防銹劑；在精密和超精密工業(yè)清洗中．大部分要求將水制成純凈水。通常以電阻率來(lái)衡量水純度．半導(dǎo)體工業(yè)要求在18MΩ?cm以上．而TN型液晶生產(chǎn)10MΩ?cm就可以了，還有一些行業(yè)對(duì)細(xì)菌含量要求很?chē)?yán)．

    近幾年，我國(guó)部分地區(qū)嚴(yán)重缺水，對(duì)清洗用水提出了挑戰(zhàn)。有的城市已經(jīng)嚴(yán)禁用普通水洗車(chē)，而只能使用回收的中水，或者霧化水的節(jié)水設(shè)備。在精密工業(yè)清洗中，制備純水費(fèi)用昂貴．水洗必然要加熱和烘干．增加很多漂洗工位．耗能大，運(yùn)行成本通常比溶劑洗要高；另外，以往大量的含有化學(xué)活性劑和污垢的廢水未經(jīng)處理就直接排放．有些還挾帶了毒性很大的重金屬，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，必須增加污水處理設(shè)施．

    (2)半水系

    半水系清洗劑也叫準(zhǔn)水系清洗劑，是由高沸點(diǎn)溶劑及活性劑等組成．如醇類(lèi)．乙二醇酯，有機(jī)烴類(lèi)，N—甲基吡咯烷酮等．通常含有5％一20％的水分，一般不易燃燒．

    但加溫清洗時(shí)．水含量控制不當(dāng)．可能產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象．半水系清洗與溶劑洗有一些不同．它的清洗原理是剝離去除．而不是溶解．為了防止已經(jīng)剝落的油污再附到被清洗物上，清洗液要連續(xù)地循環(huán)，并增加油水分離器．半水洗通常清洗效果很好，但運(yùn)行成本較高．廢液不能再生回 收，重復(fù)使用，含COD(化學(xué)耗氧量) 較高，需要進(jìn)行廢水處理．

    (3)非水系

    非水系清洗劑是指不溶于水的 有機(jī)溶劑．精密工業(yè)清洗使用的非水系清洗劑主要是烴類(lèi)(石油類(lèi))、 氯代烴，氟代烴．溴代烴。醇類(lèi)。有 機(jī)硅油、萜烯等有機(jī)溶劑．

    衡量溶劑的主要指標(biāo)有KB值 (貝殼松脂丁醇值)，AP(苯胺點(diǎn))、 SP溶解參數(shù))。表面張力。密度、粘度，沸點(diǎn)．閃點(diǎn)、暴露濃度等參數(shù)． KB值很高，也就是溶解力很強(qiáng)的溶

    劑，不一定是好的清洗劑．一個(gè)好 的精密工業(yè)清洗劑必須具備以下 條件：

    ①化學(xué)性能穩(wěn)定，不易與被清 洗物發(fā)生反應(yīng)；

    ②表面張力和粘度小，滲透力強(qiáng)；

    ③沸點(diǎn)低，可以自行干燥；

    ④沒(méi)有閃點(diǎn)，不易燃；

    ⑤KB值不應(yīng)太高，避免與被清洗物相溶；

    ⑥低毒性，使用安全：

    ⑦非ODS和低GWP值(全球變 暖潛能值)．環(huán)保．

    如果不考慮上述第7條．最佳的 清洗劑就是CFC-113和TCA．它們 的化學(xué)穩(wěn)定性好，可以長(zhǎng)期保存不 變質(zhì)；對(duì)絕大多數(shù)金屬．塑料。漆均無(wú)作用，不會(huì)發(fā)生溶解現(xiàn)象沒(méi)有閃 點(diǎn)，低毒，使用安全；表面張力小、滲透力強(qiáng)，清洗能力強(qiáng)；沸點(diǎn)低，蒸發(fā)速度快，清洗過(guò)的工件可以自行干燥，一般不需要烘干，因而被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)清洗中．但惟一的缺點(diǎn)就是破壞臭氧層，因而正在被逐步禁用，我國(guó)生產(chǎn)CFC-113清洗劑的企業(yè)現(xiàn)在只有常熟3F一家，產(chǎn)量從2000年的4800噸逐年遞減，到2005年1 2月將減為零，完全停止生產(chǎn)和使用．

    4。替代清洗劑產(chǎn)品

    雖然世界各國(guó)都開(kāi)發(fā)了各式各樣的替代品，但目前世界上還沒(méi)有找到一種能夠和CFC-113相媲美的替代清洗劑，它們都存在這樣那樣的問(wèn)題，現(xiàn)在正在使用的主要替代

    產(chǎn)品有；

    (1)烴類(lèi)

    只含有碳和氫兩種元素的烴類(lèi)溶劑，在日本也叫作碳化水素或碳?xì)淙軇?。根?jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種性能的產(chǎn)品， 日本使用比較廣泛．該類(lèi)清洗劑的優(yōu)點(diǎn)是：非ODS，對(duì)油污的洗凈力強(qiáng)．滲透性好．無(wú)味或微臭，毒性?。畯U液處理容易．可再生利用，價(jià)廉；缺點(diǎn)是有一定的易燃易爆性，干燥慢，對(duì)清洗設(shè)備要求高，一次性投入大。目前比較理想的是采用真空清洗方式，降低其表面張力，提高清洗能力，最后再使用真空干燥．設(shè)備造價(jià)很高，操作比較復(fù)雜，效率相對(duì)較低．

    (2)氯代烴溶劑

    現(xiàn)在使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯．該類(lèi)溶劑被廣泛應(yīng)用于清洗領(lǐng)域，主要是有以下優(yōu)點(diǎn)和特征：

    很低的ODP值(臭氧耗減潛能值)．O.005-0.007．幾乎不會(huì)破壞臭氧層；在一般條件下使用具有不燃性。沒(méi)有火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)(二氯甲烷在長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)烈光照下可能爆炸)；對(duì)金屬加工油．油脂等油污的溶解力大．對(duì)塑料和橡膠也可產(chǎn)生膨潤(rùn)或溶解：其粘度及表面張力小，滲透力強(qiáng)，可滲透狹小縫隙，徹底溶解清除附著污物；沸點(diǎn)低，蒸發(fā)熱小，適合蒸汽清洗，清洗后可以自行干燥；廢液可通過(guò)蒸餾分離，循環(huán)使用；可使用與CFC-11 3和TCA相同或相近的清洗工藝和設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是毒性較高，一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下；有些勞動(dòng)保護(hù)條例對(duì)使用它有明文限制；現(xiàn)在一些歐洲國(guó)家限制進(jìn)口和使用這類(lèi)含氯清洗劑的產(chǎn)品．

    (3)溴代烴溶劑

    最近幾年．在美國(guó)，日本有溴系清洗劑面世．并在電子工業(yè)，航空工業(yè)。汽車(chē)工業(yè)，家電領(lǐng)域大量使用．據(jù)報(bào)道．波音飛機(jī)部件就是選用該類(lèi)清洗劑清洗．溴系清洗劑的主要成分是高純度的正溴丙烷(NPB)．其性能可以與CFC-113和TCA相媲美．主要技術(shù)參數(shù)與TCA幾乎完全一樣，濕潤(rùn)系數(shù)更好，對(duì)于金屬零件的清洗能力更強(qiáng)．沒(méi)有閃點(diǎn)，可以重復(fù)回收使用，運(yùn)行成本很低。替代CFC-11 3和TCA，工藝完全一致，幾乎不需要更換設(shè)備．只需要調(diào)整一下蒸洗溫度就可以了，也被稱為是“第三世界的替代清洗劑”．溴系清洗劑的ODP為0.006，在大氣中壽命為11天，幾乎沒(méi)有GWP值．關(guān)于毒性還有爭(zhēng)論，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)已經(jīng)組織進(jìn)行了5年多的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析有很大差異．美國(guó)環(huán)保局在2002年3月27日發(fā)布的政策中明確接受NPB作為溶劑用于清洗、氣霧和膠粘劑．但是目前由于對(duì)其毒性尚無(wú)確切的數(shù)據(jù)，在使用中應(yīng)當(dāng)控制在空氣中的暴露濃度．

    由中國(guó)液晶協(xié)會(huì)和清華大學(xué)液晶工程技術(shù)中心承擔(dān)的<液晶行業(yè)替代清洗劑的實(shí)驗(yàn)與研究)項(xiàng)目．根據(jù)工作計(jì)劃，液晶中心對(duì)各種潛在的替代清洗劑進(jìn)行了清洗效果試 驗(yàn)和分析．依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn) HEP-2清洗劑(主要成分是NPB)比較理想，并于2001年4月提交了第 一階段報(bào)告，并提出初步的設(shè)備改造方案。在此基礎(chǔ)上，液晶中心按照 HEP-2的工藝特點(diǎn)。設(shè)計(jì)定制了一臺(tái)專(zhuān)用的清洗設(shè)備．進(jìn)行HEP-2對(duì)液晶屏的批量清洗試驗(yàn)．并對(duì)清洗后的液晶屏進(jìn)行可靠性等多重測(cè)試，再次驗(yàn)證HEP-2對(duì)液晶屏的清洗效果以及可靠性影響．并確定最終的批量清洗替代工藝方案以及最終報(bào)告．

    最終結(jié)果證明．所選用的HEP-2清洗劑，配合自行設(shè)計(jì)的全自動(dòng)清洗設(shè)備，完全可以達(dá)到原來(lái)使用CFC-113的清洗效果．而且采用HEP-2清洗劑比CFC-11 3清洗效 率提高．單個(gè)工序從15分鐘縮短到5分鐘；采用重新設(shè)計(jì)的雙冷凝區(qū)。全密封全自動(dòng)清洗機(jī)，除上料和下 料外．設(shè)備自動(dòng)完成每個(gè)工序的清 洗．設(shè)備工藝參數(shù)與原有設(shè)備接近，替代方便；而生產(chǎn)效率．產(chǎn)品一致性大幅度提高；工人的工作環(huán)境完 全改善，不需要直接接觸化學(xué)溶劑， 避免了可能發(fā)生的化學(xué)中毒．勞動(dòng)強(qiáng)度下降；同時(shí)，清洗劑基本上被冷凝回收，消耗量大幅度下降，可以大幅度降低使用成本．

    同時(shí)，在壓縮機(jī)和電真空領(lǐng)域，替代實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)完成，特別是通過(guò)了壓縮機(jī)冷媒和潤(rùn)滑油的相溶性實(shí) 驗(yàn)，開(kāi)始在壓縮機(jī)行業(yè)批量使用．電 真空行業(yè)協(xié)會(huì)組織的實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)完成，結(jié)果完全可以滿足要求．最終報(bào)告正在完成之中．

    在我國(guó)生產(chǎn)HEP-2項(xiàng)目已經(jīng)正 式得到聯(lián)合國(guó)多邊基金的批準(zhǔn)，國(guó)家環(huán)保總局正在組織有關(guān)單位在國(guó) 際履約環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實(shí)施該項(xiàng)目，屆時(shí)，HEP-2將成為我國(guó)ODS清洗劑的主要替代品．

    (4)有機(jī)氟化物(HCFC、HFO，HFE、PFC)

    替代CFC-11 3的氟系清洗劑主要有HCFC(含氫氟氯化碳)、HFC(含氫碳氟化物)．HFE(氫氟醚)，PFC(全氟化碳)等。其中HFC，HFE，PFC本身不具有清洗力，需要和其它化合物組合后才能使用。該類(lèi)清洗劑具有與CFC-113接近的清洗性能，穩(wěn)定。低毒。不燃．安全可靠，但是通常價(jià)格昂貴．HCFC對(duì)臭氧層有一定的影響，現(xiàn)在大量使用的有HCFC-141B．HCFC-225．屬于過(guò)渡性替代品，最終還要被禁用；HFC和HFE類(lèi)清洗劑過(guò)于穩(wěn)定．在大氣中的壽命高達(dá)數(shù)千年甚至幾萬(wàn)年．是非常厲害的溫室氣體．在<京都議定書(shū))正式生效以后，可能也要被限制使用．

    (5)天然有機(jī)物(植物系)

    從植物中提取的烴類(lèi)有機(jī)物品種很多，目前使用較多的主要有松節(jié)油和檸檬油． 松節(jié)油是一種比較有代表性的植物系烴類(lèi)溶劑．存在于天然的松脂中．將松脂蒸餾，餾出物就是松節(jié)油，固體剩余物就是松香．主要成分是和蒎烯，其溶解能力介于石油醚和苯之間．沸點(diǎn)和燃點(diǎn)較高，使用安全性較好．

    檸檬油是由柑橘。柚子．檸檬類(lèi)水果皮中蒸餾提煉得到的一種烴類(lèi)溶劑．主要化學(xué)成分是叫苧烯(甲基丙烯基環(huán)己烯)的單環(huán)萜烯，組分很復(fù)雜．沸點(diǎn)為1 75．5—1 76℃，物理性能與松節(jié)油相似，具有柑橘(檸檬)水果香味．檸檬油本身不溶于水．添加活性劑后與水任意比例混配。它的去油脫污能力很強(qiáng)。在美國(guó)應(yīng)用很廣泛．包括機(jī)械加工。車(chē)輛維修去油污清洗，保齡球道的清洗，油罐清洗．電子部件清洗等．特別是它來(lái)自純天然水果，被美國(guó)FDA認(rèn)定可以作為食品添加劑．不用擔(dān)心殘留，并被證明具有殺菌作用，被應(yīng)用到食品加工機(jī)械．餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接與飲食相關(guān)的領(lǐng)域，在民用和家庭清洗領(lǐng)域也具備良好

    的應(yīng)用前景．

    柑橘油對(duì)油脂的相溶性很強(qiáng)，通過(guò)棉紗過(guò)濾，可以將油污分離．重復(fù)使用．廢液可以生物降解，不會(huì)造成污染，環(huán)保費(fèi)用低．缺點(diǎn)是去油和溶解能力太強(qiáng)．直接接觸皮膚會(huì)造成皮膚脫油干燥；不能直接清洗有漆的物件和很多種塑料、橡膠，容易造成油漆脫落和溶解．日本曾經(jīng)用該類(lèi)溶劑融化一次性餐具盒和包裝用泡沫塑料，也就是白色垃圾，溶解力很強(qiáng)．