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水性清洁剂和溶剂清洁剂的完全比较

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  • 发布时间 : 2021-04-30
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随着水基清洁剂和新溶剂技术的日益普及,水基清洁剂和溶剂清洁剂之间的争论日益激烈。对工业,精密和规范驱动的应用有清洁要求的公司必须决定哪种材料最适合其应用和业务。拥有并了解事实是第一步。在本文中,我们将探讨这两种清洁材料在性能,性能,成本,安全性和法规要求方面的差异,以帮助您为应用做出轻松而明智的决定。

水基清洁剂和溶剂型清洁剂之间的差异

在我们的讨论中,使用溶剂清洁剂或溶剂脱脂剂用液体溶解土壤。它可以利用一种溶剂,多种溶剂或几种溶剂和化合物的组合来最大化特定应用的性能参数。溶剂可以分解成它们的基本功能化合物,例如醇,酮,脂族烃等。每种化学类别都有特定的特征,可导致不同的偿付能力曲线。添加不同的化合物和混合物可提供商业产品中所见的溶解能力范围。可以调整这些不同的溶剂和清洁溶液以去除特定的污垢,同时保持相对不受影响的其他材料。一些熟悉的溶剂包括丙酮和乙酸丁酯,它们可以在当地的五金店中找到。其他常见的溶剂包括醇,例如异丙醇和乙醇, 

水也是溶剂,并且是溶剂类别的一部分。  水性脱脂剂利用水作为主要溶剂,但也可以包括上述任何一种溶剂,以及去污剂,pH调节剂,助洗剂,螯合剂和多种其他化合物。当使用这些其他化合物时,水基清洁剂可以是非常强力的清洁剂,也可以是温和的清洁剂。它们可能是危险的或相对无毒的,但通常需要冲洗步骤。水性清洁剂的多样性和复杂性是巨大的。两种清洁剂可用于多种应用,包括但不限于脱脂,精密清洁,超声波清洁和医疗设备组装清洁。

溶剂清洁剂

所有溶剂都通过溶解土壤而起作用。将其分解成较小的颗粒,然后将其带入溶液中并远离要清洁的表面。许多溶剂具有快速清洁的优势,因此污垢可溶解并从基材上流下,而无需延长准备时间,处理时间或干燥时间。

溶剂型清洁剂由于其清洁能力而在工业应用中仍然很受欢迎。它们可以清除油污,污垢,密闭性,助焊剂和油脂上烤制的浓稠油脂。强力清洁溶剂的一些例子是丙酮,甲乙酮,甲苯,nPB和三氯乙烯(TCE)。常见的温和溶剂包括异丙醇,甘油和丙二醇。在这种情况下,术语“强”和“轻”是任意指定。溶剂强度不仅取决于要去除的土壤的性质,还取决于要去除的土壤的数量和所需的清洁度。

溶剂型清洁剂可以快速蒸发或缓慢蒸发,气味高或气味低,塑料安全或非常具有腐蚀性。各种各样的溶剂允许创建非常特殊的清洁化学物质,以从基材上去除特定的污垢。例如,某些清洁剂能够去除塑料基材上的特定油墨,而其他清洁剂则完全不受影响。

易燃溶剂与非易燃溶剂

选择溶剂清洁剂时,第一个问题是:“我应该使用易燃或不易燃的溶液?” 如果可以安全地使用易燃溶剂,并且没有点火源,则空气流通性很好,并且可以遵循所有安全规程,易燃溶剂的价格往往比不易燃溶剂便宜得多。但是,如果上述任何安全问题成为问题,则有许多不易燃溶剂可供选择。

溶剂蒸发率

溶剂的蒸发速率各不相同-有些在室温下会立即挥发,而另一些则只能在高温下蒸发。立即蒸发的蒸发器可能更适合于最大程度地减少过程停机时间,而蒸发速度较慢的蒸发器则更适合高温浸泡应用。没有一种适用于所有应用的溶剂。而且,蒸发速度较慢的那些不太可能是挥发性有机化合物(VOC),但可能需要额外的干燥过程。

溶剂的表面张力

表面张力是对液体将其凝聚成粘性液滴的能力的度量。材料的表面张力越低,则材料越难将其拉成小滴,从而使材料散开并润湿表面,并最终铺上一层薄而均匀的涂层。当表面张力高时,液体趋于聚集在一起形成液滴。通常,与水基清洁剂相比,溶剂倾向于提供较低的表面张力,从而能够渗透到狭窄的间隙区域中以清除污垢而不会被截留。

溶剂清洁剂的安全隐患

在通风良好的地方使用个人防护设备时,应处理所有溶剂和清洁剂,以最大程度地减少暴露。请遵循制造商的SDS提供的建议。 

对于许多溶剂,越来越多的关注是它们是否包含挥发性有机化合物或VOC。VOC是在正常室温下容易蒸发并变成气态的材料,并且它们有助于形成烟雾以及与之相关的环境和个人健康影响。这就是为什么低或无VOC溶剂正变得如此重要的原因之一,因为公司正在使用它们来满足空气质量标准并提高工人的安全性。 

在使用不含VOC的溶剂时,会有许多折衷选择。缺点之一是可能增加清洁剂的干燥时间。对于水基和溶剂基系统都是这种情况。减少清洁剂对VOC的影响的一种方法是向混合物中添加缓慢蒸发的溶剂,以最大程度地减少对环境的VOC贡献。这可以是添加某些像油一样的材料,或在某些情况下向清洁剂中添加水混合物。在这两种情况下,都可能需要其他过程,包括漂洗,干燥热通道或开垦程序,才能满足所需的过程参数。

另一个折衷可以是使用不含VOC的材料,例如丙酮,硅氧烷和PCBTF。尽管这些溶剂通常是强力清洁剂,但它们是易燃的,丙酮和PCBTF具有很高的气味水平。丙酮是一种相对便宜的材料,但是PCBTF和硅氧烷溶剂的成本要高得多。其他VOC免除材料(例如HFC-43-10mee)在单独使用时没有足够的清洁能力来去除大多数污垢,因此必须与其他更强的溶剂混合以提高清洁能力。

水基清洁剂

水性清洁剂不仅通过溶解污染物来去除污垢,而且还通过与污染物发生化学反应使它们更易溶于水来清除污垢。例如,某些材料会与酸性溶液(pH等于或小于7)反应或更容易溶于酸性溶液。在柠檬(柠檬酸),醋(乙酸),软饮料(碳酸和磷酸)和汽车电池(硫酸)中可以找到一些常见的酸性物质。其他材料更容易与pH值大于7的溶液反应或溶解到其中。这些溶液是苛性的或碱性的。一些常见的腐蚀性材料是氨,漂白剂(次氯酸钠),碱液(氢氧化钠)和烤箱清洁剂(更多的氢氧化钠)。

大多数水性清洁剂都包含多种其他成分,以增强清洁效果。这些其他材料可以包括[2]

  1. 洗涤剂或表面活性剂–具有润湿和乳化特性的材料,可以将污垢带入原本不会溶解的溶液中。

  2. 助洗剂–通过在溶液中添加碱度来提高洗涤剂在水中的功效的材料。

  3. 乳化剂–可以将油带入水溶液的液体,在液体溶液中形成液体。

  4. 皂化剂–将与脂肪酸和其他羧基反应形成可溶于水的水溶性肥皂的材料。

  5. 螯合剂–与硬水中的钙,镁和其他金属结合,从而降低清洁剂的整体清洁能力。螯合剂一次可以与一种以上的金属离子结合。[3]

  6. 螯合剂–与螯合剂相似,但仅与一种金属离子结合。

水,溶剂,表面活性剂和皂化剂的组合与清洁溶剂一样有效,但通常需要更改清洁过程。在无法容忍残留物的高精度应用中,通常需要使用水基化学物质进行漂洗过程。分批或在线清洗系统通常具有漂洗和干燥循环以克服这些问题。

使用水基清洁剂的差异

水性清洁剂可以达到与溶剂型清洁剂非常相似的清洁水平,但是有一些区别:

  1. 蒸发:与溶剂清洁剂相比,水基清洁剂的蒸发时间范围更窄。尽管溶剂清洁剂的蒸发时间范围可以从毫秒到数月不等,但水基脱脂剂的作用范围通常要窄得多。它们通常不会自行蒸发,通常可用于冷浸或热浸应用中。

  2. 温度曲线:取决于特定的清洁剂及其配方,水基化学药品的清洁温度范围可以从室温到最高约80°C。尽管这提供了很大的过程可变性,但与溶剂清洗剂相比,它的局限性要大得多。仅仅根据可用的溶剂种类,溶剂温度清洗范围就可以更宽,从0C以下到200C以上。

  3. 较高的表面张力:通常,与溶剂相比,水性清洁剂具有较高的表面张力。通过使用不同的表面活性剂和乳化剂来提高温度,并结合使用喷雾和干燥系统可以克服许多此类缺点。但是,对于最狭窄的间隙区域,具有低表面张力的溶剂在进入狭窄空间或从狭窄空间中蒸发出来的能力非常出色。

  4. 反应性添加剂:水性清洁剂中掺入的一些反应性添加剂可能对不同的金属,塑料或油墨具有很强的侵蚀性。清洁零件后,必须检查与零件的材料兼容性。这包括确保漂洗过程中没有残留任何反应性材料,并验证产品是否能在预期的方式和所有预期的环境中发挥作用。这些反应性材料中的痕量可能会导致漏电,涂层脱湿和其他各种缺陷。

  5. 漂洗和干燥:如上所述,漂洗和干燥可去除任何清洁剂成分和可溶解的污染物。尽管某些溶剂清洁系统也需要冲洗和干燥过程,但是在蒸汽脱脂应用中,水基系统通常在冲洗和干燥过程中涉及更多。

  6. 环境影响:在这里,环境影响同样适用于溶剂清洁剂和水性清洁剂。全球,国家,州和市政法规继续限制制造商可用的清洁选择:

    • 由于臭氧消耗,全球变暖和其他环境问题,《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》限制了诸如CFC(氯氟烃),HCFC(氢氯氟烃)和HFC(氢氟烃)之类的物质类别。

    • EPA(环境保护局)和加州OSHA(加利福尼亚州OSHA)等州机构限制人员接触有毒化学物质。

    • CARB(加利福尼亚空气审查委员会)根据特定的清洁类别限制清洁剂中产生烟雾的VOC(挥发性有机化合物)。

    • 有害空气污染物(HAP)。有害空气污染物(HAP)是已知或怀疑会造成环境损害或其他严重健康影响(即生殖并发症,出生缺陷和癌症)的那些污染物。[4]  某些溶剂被认为是HAP,一般而言,水基化学物质不包含HAP。

    • 优先污染物清单[5]这些是EPA管制的一组化学物质,并具有用于根据《清洁水法》进行检测的分析测试方法。再次,该列表中列出了几种溶剂,而水性清洗剂则不在此列。 

这些监管压力迫使制造商评估新的清洁剂和清洁工艺,以克服与政策相关的障碍。结果,水基清洁剂在该行业中变得越来越普遍。

哪种化学清洁剂最适合您?

两种清洁技术都有可能在性能方面非常有效–但是,清洁能力取决于要从表面上清除掉的东西,要清洁的基材以及工艺限制和要求。为了获得最佳清洁效果,所有三个参数必须协同工作。 

要在水性清洁剂和溶剂之间进行选择,您必须评估您的独特应用,要求和目标。然后,您必须考虑解决方案的安全性,性能和成本。专门用于去除处理污垢的良好清洁剂可能无法去除机器油脂,在不锈钢上工作良好的清洁剂可能与玻璃镜片不兼容,并且去除机油的清洁剂可能不足以容纳液态氧。线。

最重要的是,如果不评估用户的独特情况,就不可能对溶剂型清洁剂或水基清洁剂的优势做出全面可靠的判断。幸运的是,即使法规越来越严格,也有很多选择,包括溶剂和水基清洁剂。 

那里有-我们对溶剂和水性清洁剂的比较。请务必在下面发布您的问题和评论。而且,如果您仍然需要帮助,请在溶剂清洁剂和水基料之间进行选择,请与我们的产品专家之一联系他们将帮助您获得适合您的应用程序的产品。


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