工业清洗领域金属清洗替代技术第三篇

第2卷第4期 2004年4月 No.4 Apr. 2004国粼挺 《国际》简介 介绍国外先进科研技术和生产案例，宣传国外先进的管 理模式，为国内清洗产业树立行业 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 提供参考‘ 来稿要求 内容新颖、选材广泛;对国内清洗行业具有引导性和参 考价值。 责任编辑:赵晓梅 电 话:010-68207886/92/ 96/97/99转8019 传 真:010-68207893 E-mail:juttamei@sohu.com editor@ccetca.com 全属 ? ?? 「(三) 编译 毛宗雄 编 译 者 注 :金属清洗手册是瑞典的 环境研究院 (IVL )、金属研究院、表面化学 研究院共同编写的一本学术专著，在编写过 程中得到瑞典环保局和瑞典国家工业技术发 展基金的资助。此书系统地总结了瑞典!996 年之前在清洗行业全部淘汰ODS清洗剂以及 二氛甲烷等含氛清洗剂的替代技术和经验。 瑞典专家在参加中国洗净工程技术合作协会 2003年11月在北京举办的国际论坛和清洗 设备展览会时，把此书赠送给我们。我们认 为此书不仅衬我国的金属行业，而且对整个 清洗行业淘汰ODS的工作都有借鉴意义，因 此将其主要内容以连载的形式在“国际”栏 目上发表，以飨读者。 (接上期) 第二A分 清洗系统及清洗 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1.碱性水基清洗系统 碱性水基清洗是目前金属加工业中清除污染 物时使用的主要方法。 被固体微粒，例如金属氧化物、碳、石墨和矿 物质(如云母和膨润土)所污染的金属表面，采用 水基清洗剂比采用其它溶剂更容易清洗，因为通 过表面活性剂在污染物表面上的吸附，使表面和 污染微粒之间产生排斥力。各种清洗液对这种微 粒的清洗效果主要取决于所使用的机械能量。清 洗效果与被清洗的微粒也有很大关系. 在清洗蜡质微粒的情况下，温度在清洗工艺 中起着重要作用。如果温度超过了熔点，污染物呈 液态，清洗就比较容易。由于离子化合物对微粒表 面的吸附作用在微粒之间产生了排斥力，也会使 清洗工艺变得简单。 矿物油和油脂也可借助于含有表面活性剂的 碱性清洗剂清除。对于表面含有可高度皂化的油 脂的金属零件而言，一般要求采用强碱性的清洗 剂，这样醋类物质可以被皂化分解，脂肪酸也可以 中和成肥皂，从而使清洗工艺能更顺利完成。对金 属表面接触的矿物油也可采用中等碱性或中性的 水基清洗剂清除掉。 在加工清洗液中含有硫、磷和氯化合物的添 加剂可能比较难以清除。包括EP添加剂 (极压添 加剂)一类的产品很大一部分被吸附在金属表面， FT 4j}- of cani-gTec6}o}ogy够 万方数据 科技与创新 国防科技大学学报 第 33 卷，第 7 期 2011 年 2 月 文章编号：1671-88911（2011）22-2297-51 金属清洗增效剂 脂肪酸甲酯乙氧基化物及其磺酸盐 孔凡杰 中国人民解放军装备再制造研究中心 北京 100072 金属清洗、钢铁除油脱脂等硬表面清洗，都 会用到大量的表面活性剂，这些表面活性剂主要 是壬基酚或脂肪醇聚氧乙烯醚系列，如陶氏的 NP 系列、巴斯夫的 TO 系列、沙索 AEO 等产品。也会 用到一些阴离子产品，如十二烷基苯磺酸钠 LAS、 醇醚硫酸钠 AES 等。 以上这些表面活性剂都具有较好的乳化除油 等性能，但是分散性能普遍较差。国内的金属清 洗剂往往都是由以上表面活性剂复配而得，因此 普遍存在的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 就是泡沫太高，分散性能差，油 污容易反沾污在金属表面，并且除油脱脂速度慢， 低温条件下清洗效果更差。脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 凭借其低泡沫与强大的 分散和防沾污能力，弥补了常规表面活性剂这一 缺陷。 国外的金属清洗剂，如汉高的产品，则具有 良好的防止油污反沾污的性能，清洗效率高、清 洗速度更快，常温亦有较好的清洗效果。根据2007 年汉高公开的金属清洗剂相关专利 Nr40 2007 091 330.5，汉高公司使用脂肪酸甲酯乙氧基 化物磺酸盐 FMES 代替了其它阴离子产品，从 而解决了清洗时间慢、低温效果差、油污容易 反沾污等一系列问题。 3M 新材料公司于 2008 年正式宣布，全新 的 Novec 系列工业清洗剂正式推向市场，该系 列的产品使用了大量的脂肪酸甲酯乙氧基化 物 FMEE，从而使常温下也可获得极佳的净洗效 果。 FMEE 类的表面活性剂，凭借其强大的分 散净洗能力、较低的泡沫性能，已经在纺织前 处理、纸浆脱墨等领域得到了广泛应用；在工 业清洗领域，利用 FMEE 或 FMES 代替部分常规 表面活性剂，降低原料成本，提高净洗效果， 减少净洗时间，悄然成为工业清洗的必然的选 择。 孔凡杰：男，北京人，长期从事各种国防设备的清洗和养护工作。 联系方式：kongfanjie1967@163.com。 第2卷第4期 2004年4月 画_粼/I li 3L Vo1.2 No.4 Apr. 2004 或与金属表面发生化学反应并在表面形成一层厚 膜，它能吸收金属表面之间的承受的部分压力负 荷。清除此层表面厚膜也是相当困难的。在强碱性 溶液中采用高机械强度的清洗处理也许会收到较 好效果。 丫 清洗往往是在不必要的高浓度下进行的。为 了支持这一论点，从表1.1可以看到在清洗7种不 同金属表面后所得到的含碳有机物的残留量，清 洗剂按pH值从高到低排序。当采用一种较好的配 方，即正确选择表面活性剂和清洗碱液的种类和 浓度，即使在较低的pH值条件下清洗，其效果也 很好。当然，较低的pH值对于工作环境和外界环 境都有好处。其中碳钢的清洗实例 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 :即使采用 pH值7.9的清洗剂，也可以获得合格的清洗结果。 表57种不同的金属表面，采用不同pH值的 碱清洗剂清洗后所遗留的含碳有机物残留量 (mg/m2)。除了pH 11.9和10.4的两个配方外， 所有的配比都不一样。这些配方内含有磷酸盐和 相同种类的表面活性剂，但浓度稍有不同。pH值 的不同是由于硅酸盐存在的缘故。此表说明配比 要比pH值的要求更加严格。 在我们现今社会中，磷矿的开发和利用已非 常普遍，并影响到自然环境。不久的将来，磷矿也 会变成有限的资源。磷酸盐主要通过水扩散到环 境之中而使江河湖泊产生富营养化。由于清洗剂 可能成为磷酸盐的一个来源，因此目前已对清洗 剂的废液处理提出了新的要求。实验证明三聚磷 酸钠等磷酸盐洗涤助剂可有效地被柠檬酸钠所替 代，至少在含有硅酸盐的情况之下。然而，事实上 已经知道柠檬酸钠同样会有使中性植物死亡的副 作用。 1.1化学药品/功能特性/对环境影响 在碱性除油剂中的主要成份是表面活性剂、 碱性盐和其它添加剂(例如复合/软化剂、扩散剂 和助溶剂等)。另外还有其它功能的化学品，(例如 防污垢再沉淀剂、除泡剂及防腐蚀剂。)碱性除油 剂的分类可根据pH值，分为近中性(PH6-8 )、中 度碱性 (PH9-11)和强碱性除油剂几类。 1.1.1水基除油工艺中使用的表面活性剂 在水基除油工艺中，表面活性剂的功能是降 低界面层的表面张力，并使污染物松动、乳化和分 散。表面活性剂是由一个亲水性(可溶于水的)核 心官能团和一个憎水性(可溶于油的)碳氢部分组 成。 表面活性剂能吸附于污染物、表面和清洗液 之间的界面上，并通过各种机制，例如来回滚动、 乳化、二次沉淀和增溶作用来提高表面清洗效果。 表面活性剂的清洗作用受到系统及具体的清洗条 件，如温度、机械处理的水平、污染物和表面的特 性所支配。表面活性剂按照核心官能团结构不同 可划分为四种不同的类别: 1)阴离子表面活性剂，其核心官能团带有负 电荷，例如搜酸根、磺酸根或硫酸根官能团。核心 官能团的电荷可根据表面活性剂中与之相匹配的 带正电荷的阳离子进行计算，通常与之相匹配的 带正电荷的阳离子是一价或二价的金属离子。在 清洗液配方中，有时候它们也与非离子表面活性 剂复配使用。 2)阳离子表面活性剂，其核心官能团带有正 电荷，通常含有季钱基或胺基。核心官能团的电荷 表5 pH值 12.9 12.5 12.2 11.9 11.8 11.8 10.4 10.1 10.1 7.9 镀锌钢 6.0 8.2 8.9 6.1 4.6 16 3.8 8.0 24 硬质合金 54 55 53 37 32 25 不锈钢 145 93 122 139 114 238 287 铝 <1 3.6 2.0 1.6 2.7 铜 3二1 2.7 碳钢 6.6 8.8 3.6 3.9 2.9 1.4 3.4 5.6 双金属 23 34 43 18 42 98 99 扣 }洗净技术.七“)吨‘、 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 国矿热气 Vo1.2 No.4 Apr.2004 可根据表面活性剂中与之相匹配的带负电荷的阴 离子的电荷进行计算，一般阳离子表面活性剂为 卤化物。所以可根据卤离子的数量计算阳离子表 面活性剂的电荷数，阳离子表面活性剂只能与不 带电荷的非离子表面活性剂复配在清洗产品中出 现。 3)非离子表面活性剂，其亲水性官能团不带 电荷，但具有很高的亲水性。最通用的一类是含有 聚氧乙烯结构的非离子表面活性剂。与阴离子表 面活性剂一样，非离子表面活性剂是工业清洗中 最常用的表面活性剂。因此，非离子表面活性剂的 用量日益增长。 4)两性(两性离子)表面活性剂，其核心官 能团同时带有负电荷和正电荷的基团，例如甜菜 碱或氨基酸组合。在工业除油清洗中，它的用途不 如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂那样普 遍。 非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的结 构中的憎水基主要有以下几种结构的变化:由长 而直的烷基链，(8-20个碳原子)、支叉结构烷基 链 (8-20个碳原子)烷基苯结构、烷基蔡、氟化 烷基链、聚二甲基硅氧烷(-OSi(CH3)20-) ,聚丙 二醇衍生物、树脂衍生物结构。 表面活性剂的结构对于其清洗功效具有很重 要的意义。表面活性剂的功能在很大程度上与其 工作环境有关，例如清洗液的温度、清洗助剂的成 分、络合剂的成分和污染物类型。重要的是表面活 性剂的作用应这样产生:即:使金属表面具有亲水 性，从而使污染物与表面之间的接触角度加大和 排斥力增加。如果能使表面带有少量的负电荷，正 如纺织品的清洗时，阴离子表面活性剂的疏水基 能在具有疏水性的表面产生吸附作用。因此，在这 表6表面活性剂的毒性以及对生态环境的影响 薰汁蓄二 对外界环境的影响对环境危害小生物降解性差 磷酸烷基醋 在评价水基碱性除油剂风险时，从 人类毒物学的观点来看，不能令人 满意。 磷酸烷基醋必须以非分支和饱和 的碳氢链为基础。其结构一般具 有较好的分解’!生。毒性是独特的 两性表面活性剂 被认为具有一定的危害性。 吸入时会刺激气管。 曾发现在某些情况下吸入它的微尘 或气雾时会对肺部造成危害。 对环境影响了解相对较少。具 有较好的分解性。对鱼类毒性很 大然而对环境还未出现任何威胁 现象 阳离子表面活性剂 被认为具有一定的危害性。 吸入时会刺激气管。 曾发现在某些情况下吸入它的微尘 或气雾时会对肺部造成危害 不认为对环境会造成很大的问 题，因为可使其转化成可分解的 物质 椰子油和动物脂肪 的梭酸盐 会脱除皮肤油脂，导致皮肤湿疹 但不会造成更严重的影响 皂化物，可生物降解。 (接下表) 〔i7c巫工 Gieaning Technology '.} b. 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 一画寿雹 Vo1.2 No.4 Apr. 2004 一硫酸醋盐型 阴离子表面活 性剂 月桂基硫酸盐可诱发过敏性湿疹 。葵基硫酸盐会刺激皮肤和强烈 刺激眼睛。较长时间吸入气体会 导致肺组织病变。 一磺酸盐型阴 离子表面活 性剂 十二烷基苯磺酸钠刺激眼睛、 皮肤和气管，会使皮肤更易被其 它物质浸透，而且可能不利于皮 肤功能再生。异丙基苯磺酸钠和 二甲苯磺酸钠刺激皮肤、眼睛和 粘膜 烷基硫酸盐比磺酸盐具有更强的生物降 解性。烷基酚聚氧乙烯硫酸醋盐应与烷 基酚聚氧乙烯醚等同看待，对环境也有 危害。支链烷基硫酸盐、月桂基硫酸盐 都具有很好的一次降解性 磺酸盐型的生物降解性要比烷基硫酸盐 型低。线性烷基月桂基磺酸盐(LASs)有 一定毒性，但能很快分解。LASs和类 似的阴离子表面活性剂被认为对水生物 不会产生很大影响。 一有机磷酸醋 对人的毒性低 芳香族有机磷酸醋的生物降解性要比脂 肪族有机磷酸醋低(c). 脂肪酸乙醇 氨盐 在评价水基碱性除油剂风险时， 从人类毒物学的观点来看，脂肪 酸皂不能令人满意。 脂肪酸皂 脂肪酸皂必须以非分支和饱和碳氢链为 基础。其结构一般具有较好的分解性 磷酸盐 磷酸盐一般毒性较低。据报道， 摄取某些磷酸盐后，会导致肠胃 道出血 季铁盐型阳离 子表面活性剂 在阳离子表面活性剂中，已发现 某些物质似乎会大大削弱免疫系 统。事实表明二辛基二甲基氯化 钱对兔子大脑具有很强的毒性。 该物质能通过皮肤吸收。这一类 物质对皮肤也有刺激和引起过敏 。季按盐可认为有低毒性，如与 皮肤接触，会使皮肤脱水干燥， 降低皮肤对其它物质的天然保护 作用 磷酸盐是植物养料，会对海洋、湖泊、 河道造成富营养化。为解决环境污染问 题，最近考虑通过城市污水处理工程对 其进行管理 瑞典环保局报道了3009例关于季铁盐 化合物生物降解的情况，其分解缓慢， 但大部分被污泥所吸附，因此降低了对 环境的风险影响。尽管其对环境的影响 还无法估量，但对污水排放处附近所产 生的可能影响不能排除。所有的阳离子 表面活性剂都存在使排放污水中含氮量 增加的缺点 (接下表) 些情况下，阴离子表面活性剂比阳离子表面活性 剂更有效。在其它情况下，金属表面的电荷性质取 决于氧化层的性质。此外，阴离子表面活性剂也可 能会被吸附到金属表面上，使表面具有疏水性，从 而使清洗变得更加困难。在润滑剂应用中有一个 人们所熟知的例子，这就是脂肪酸皂这种阴离子 表面活性剂以其亲水部分吸附到金属表面上，而 使疏水的油性基团向外，结果减少了摩擦力。在对 颧.洗净”术Cleaning Technology 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 Vo1.2 No.4 Apr. 2004 烷基酚聚氧乙 烯醚非离子表 面活性剂 被认为对工作环境有相当的危害 性。吸入气体会刺激气管。有些 案例表明吸入微尘或气雾后，造 成肺部病变。 壬基苯酚聚氧乙烯醚比其它物质 对眼睛具有更强的刺激性。长期 接触皮肤会使皮肤导致过敏。对 生物繁殖可能有危害。辛基苯酚 聚氧乙烯醚对眼睛同样具有很强 的刺激性。对于长期曝露接触所 造成的影响及对动物和人体致癌 的研究还缺乏进一步的了解。在 细菌试验中，辛基苯酚并不是诱 导有机体突变的物质，也许是没 有适当的基础 在非离子表面活性剂中，整体聚氧乙烯 聚合链可以缓慢降解;而烷基酚聚氧乙 烯醚也比较容易降解，但会形成对环境 有害的分解物(烷基酚)。与阴离子表 面活性剂相比，非离子表面活性剂对鱼 类往往具有更强的毒性。从降解性能来 说，最容易降解的非离子表面活性剂可 与阴离子表面活性剂相匹敌烷基酚聚氧 乙烯醚大部分是可以降解的，但对环境 会造成有害的分解物质，即壬基苯酚。 根据化学品检查和瑞典环保局的意见， 认为壬基苯酚聚氧乙烯醚是一种限制使 用的重要物质，对水生有机体的毒性中 等偏高。然而在分解的产物中，毒性和 生物体内累积毒性会相应提高 脂肪醇聚氧乙 烯醚 月桂基聚氧乙烯醚对皮肤和眼睛 都有刺激性，可能是含有游离环 氧乙烷的原因，游离环氧乙烷含 量应保持低于1 ppm 脂肪醇聚氧乙烯醚在非离子表面活性剂 中被认为是属于最温和的表面活性剂。 一般来说，与相应的聚氧乙烯/聚氧丙 烯共聚产品相比，脂肪醇聚氧乙烯醚具 有更好的一次生物降解性和全面生物降 解性。为了使脂肪醇聚氧乙烯醚更容易 降解，最好使其具有不多于18个碳原 子的线性烃链和多于20-30个单位的环 氧乙烷。 脂肪酸乙醇 酞胺 椰子酸二乙醇酞胺对皮肤的刺激 性较弱，会在体内转化成游离脂 肪酸和二乙醇胺 椰子酸二乙醇酞胺具有一定的降解性。 6种不同的金属表面研究过程中，也观察到了使用 阴离子洗涤助剂取得较好的清洗效果的实例。除 了获得较低的碳残留量以外，还可以获得亲水性 较好的金属表面，即湿润性比较好。 在探讨清洗功效时，对于非离子表面活性剂， 有几个指标可以应用。 HLB指数(亲水亲油平衡值):这一指标用于 衡量表面活性剂对油和水的亲和性能。HLB指数 范围为0一20，其中低数值属于油溶性的表面活性 剂，而高数值属于亲水性的表面活性剂。 浊点:当加热后达到这一温度时，非离子表面 活性剂开始从绝对的亲水性向亲油性转化。在低温 下清晰透明的非离子表面活性剂水基溶液，在较高 的温度下会变得浑浊 由于非离子表面活性剂除油 时要求呈现出良好的水溶性，为防止其在较高的温 度下变得浑浊，应该在它的浊点以下使用。 相转变温度(PIT): PIT用于描述油中的表面 活性剂系统，该温度与浊点有密切的关系。在室温 下，扩散于连续水基相位中的油滴因亲水性非离 子表面活性剂乳化剂的作用而乳化，加热后，该乳 SAC r$ #A 7K~ Cleaning 1'eeh}logy略 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 囱澎愁\终 Vo1.2 No.4 Apr. 2004 化剂逐渐失去亲水特性，当达到某一临界温度时， 在除油应用领域中常用的碱性物质有:碳酸 乳化液变成了油包水型的乳化液。相转变温度是 盐、硅酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐和葡糖酸盐。表7 衡量乳化剂平衡点处于哪一位置的尺度。PIT取决 所列为几种常用盐类水溶液的pH值。其它特性如 于系统中的油类性质。对于非离子表面活性剂来 下所述。 说，在具有较高的PIT值和较高的HLB值之间存 氢氧化物和碳酸盐 在着一种直接的相关性。 NaOH, KOH和Na 2C03是属于最廉价的碱 1.1.2在清洗剂中使用的碱性物质 性化合物。然而这些盐类缺乏硅酸盐、磷酸盐和柠 在清洗液中出现的碱性物质具有很多的作用: 檬酸盐具有的多功能特性，现将这三种盐类的情 1)在水中产生的碱性可使表面活性剂的清洗 况介绍如下: 作用更加有效，降低用量和进一步提高表面活性 硅酸盐 剂在金属表面的结合力。 硅酸盐按分子中的Na 20 : Si02摩尔比划分，主 2)在较高的pH值条件下，油污中的脂肪酸 要分两大类，即正硅酸钠 (2:1)和偏硅酸钠(1: 被中和，醋类被皂化，并可使污染物颗粒带电，产 1)。也可能会产生其它克分子比。此外，二硅酸盐 生静电排斥效应，有利清洗工艺完成。 也可用做碱性无机盐。硅酸盐可保护铝、锌和黄 3)碱性物质产生的阳离子被吸附在污染物和 铜，防止它们在碱性环境中受到侵蚀。因此，硅酸 金属表面上，可以起到扩散剂的作用，产生静电效 盐总是出现在适合于清洗这些产品表面的场合之 应，达到清洗目的。在这方面，聚磷酸盐显得特别 中。硅酸盐的另一重要清洗领域就是钢铁的电解 有效。氢氧化物离子吸附在金属和污染物上也可 清洗，这样可防止锈蚀。 以达到这一效果。 碱性硅酸盐可使水溶液中胶状悬浮的硅酸含 4)许多碱性物质可起到络合剂的作用，防止 量上升，产生高度分散性影响，有利于清洗工艺， 多价阳离子通过沉淀而削弱阴离子表面活性剂的 防止表面上的微粒和油滴再次沉积。但硅酸盐有 活性。 一个缺点即在低pH值条件下，容易产生硅胶沉 5)某些碱性物质，主要是硅酸盐可对金属起 淀。如果除油以后的后续工序为磷化处理，那末就 到防腐保护作用。 应避免使用硅酸盐，否则就无法全面清除掉产生 表7 几种碱性物质对p日值的影响 r己 ，卜片 月而1咤桩. pH值(按重量计算的浓度%近似值) 刊叹 I土 仁口妙q 0.1 0.5 1.0 氢氧化钠 12.0 12.7 13.3 碳酸钠 10.7 11.3 11.3 碳酸氢钠 8.0 8.2 8.4 硅酸钠 11.8 12.6 13.0 偏硅酸钠 11.3 12.0 12.5 偏磷酸钠 6.5 6.2 6.9 正磷酸钠 11.5 11.8 11.8 焦磷酸钠 10.0 10.1 10.4 三多磷酸钠 9.1 9.0 9.5 四聚磷酸钠 8.5 8.4 8.5 硼砂 8.5 8.7 9.2 越 .洗净技术、 Tcehnolo&v 1 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 免一撰 丝全. Vo1.2 No.4 Apr. 2004 表8 几种碱性盐对人体的毒性和对环境的影响 碱性盐的名称 对人体的毒性 对环境的影响 硼酸钠 硼砂 (四硼酸二钠 十水合物) 这两种物质都有相类似的毒性。摄 入人体后，硼砂会引起恶心、呕吐 、腹泻，严重时，会造成休克和痉 挛的危险。如果皮肤大范围接触， 也会发生类似的症状。眼睛接触该 物质后的危害，主要表现为剧烈刺 痛。该物质对健康有害 两种硼酸盐对鱼类具有低毒性。瑞 典水利污水工程协会限定的应用极 限值在污水中为10 mg硼/}。 柠檬酸盐 柠檬酸钠等柠檬酸盐在接触眼睛后 会对眼睛有刺激性。大范围接触皮 肤后，会导致红肿和刺痛 柠檬酸钠对环境只有轻微的影响， 可迅速地被生物降解 葡萄糖酸盐 从人类毒物学的观点来看，毒性也 许较低。有关葡糖酸钠的资料尚未 建立，但葡糖酸钾经动物吸收试验 表明毒性较低 葡糖酸钠可以降解。与N丁A或 EDTA相比，其与金属离子络合的 倾向性较低。葡萄糖酸盐对环境的 影响也许很少 氢氧化钾 有腐蚀性，当吸入它的微尘和气雾 时，会引起支气管炎和肺部病变。 如与眼睛接触会造成终身眼疾 液体稀释后对环境没有影响。高浓 度的液体由于pH值高，对水生有 机体的毒性较高。因此将废液排入 下水道前必须中和 氢氧化钠 与人体接触后，会因强碱性而造成 严重烧伤当吸入微尘和气雾时，会 引起支气管炎和肺部病变。如与眼 睛接触会造成终身眼疾(a). ‘液体稀释后对环境也许没有影响。 高浓度的液体由于p日值高，对水 生有机体的毒性较高。因此将废液 排入下水道前必须中和(a,b)o 碳酸钠 碳酸钠对人体有很高的刺激性，长 期吸入它的微尘和气雾后，会引起 支气管炎和肺部病变。如与皮肤接 触，碳酸钠会对皮肤有很大的刺激 性 碳酸钠溶液必须根据其浓度在排放 前中和 偏硅酸钠 偏硅酸钠按化学品检查办公室分类 属于强碱类 偏硅酸钠液体稀释后对环境影响很 少。大量排放会影响城市污水处理 工艺系统，由于其p日值高，必然 会严重污染河道 硅酸钠 同偏硅酸钠。 同偏硅酸钠 多磷酸盐 多磷酸盐对眼睛、皮肤和粘膜有刺 激影响 多磷酸盐会增加水质的富营养化负 担。 j} } }} 7K Cleaning Technolohry i6} 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 国寿养鹭\铃 Vol.2 No.4 Apr. 2004 表9 鳌合剂/软化剂的毒性和对环境的影响 鳌合剂/软化剂 乙二胺四乙酸 二钠盐(EDTA) 毒性 对环境的影响 ED下A呈粉尘状态时对气管和眼睛有 刺激性影响。其酸和盐对人的生殖 可能有危害 不易降解。某些研究表明ED下A通过光化学 过程分解，对水生有机体具有中低度毒性。 EDTA对金属离子有较强的鳌合能力。根据 欧盟或北欧标准，认为这种物质对环境没有 危害 磷酸盐 磷酸盐一般具有较低的毒性。据报 道:如某些磷酸盐摄取量过大会造 成肠胃出血 磷酸盐是植物的养料，但对海洋、湖泊、河 道会造成富营养化的赤潮。最近认为:其环 境问题可以通过城市污水工程的化学沉淀法 得到管理解决。 葡糖酸盐 在评价水基碱性除油剂风险时，从 人类毒物学的观点来看，认为不能 令人满意，但毒性也许较低。有关 葡糖酸钠的资料尚未建立，但葡糖 酸钾经动物吸收试验表明敏感毒性 较低 葡糖酸钠可以降解。与EDTA相比，其与金 属离子鳌合的倾向性较低。葡萄糖酸对环境 的影响很少 碳酸钠 碳酸钠有很高的刺激性，长期吸入 微尘和气雾后，会引起支气管炎和 肺部病变。如与皮肤接触，碳酸钠 会对皮肤有很大的刺激性 碳酸钠溶液必须根据其浓度在排放前中和 氮川三乙酸 (NTA) 闪丁A粉尘对眼睛和气管有刺激性， 被LARC分类为对人类具有致癌可 能性的物质。据报道:闪丁A可能含 有甲醛，疑对人的生殖有危害 在有利的条件下，例如在合适的微生物和适 当的温度条件下，该物质可以在城市污水工 程中全部分解。对鱼类毒性较低。在含有氮 气的情况下，可能会对水生环境造成富营养 化。与ED丁A相比，N丁A对金属是一种较弱的 鳌合剂 聚合型鳌合剂 同义词:聚梭酸盐。调研不够。可能聚丙烯 酸盐可低度降解，根据有限的研究，显示其 毒性较低。应用的风险较少。 沸石 沸石对健康的影响所知甚少。根据 对4A沸石的调研，在吸入它的粉尘 后，对肺部有害影响的怀疑不能完 全排除 从对环境的观点来看，对沸石的了解甚少。 该物质不能降解，而且在酸性环境中很可能 会释放出铝离子。对鱼类具有低毒性。4A沸 石在污水工程中，一直未发现对整个过程有 任何不利影响。另一方面，如果沸石在污水 中的浓度增高，会导致污泥量大大增加 U};洗净技术一Cleaning Technology 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 WEI Vo1.2 No.4 Apr. 2004 ? ??? ? 2 Na' H2C. 卜 c, =?r / Ca-NTA鳌合物 Ca-EDTA鳌合物 图5乙二胺四乙酸和氮川三乙酸鳌合作用示意图 的硅胶沉淀。 磷酸盐 通常使用几种类型的磷酸盐，如二聚磷酸盐、 三聚磷酸盐和焦磷酸盐(如Na 4P207) o 二聚磷酸钠和三聚磷酸钠中的磷酸根离子属 于多价离子，当多磷酸盐离子吸附于表面时，会产 生强大的静电排斥力，因此它们属于优良的分散 剂和二次沉淀防止剂。磷酸盐也是很好的络合剂。 为了寻求令人满意的多磷酸盐替代品，目前已经 做了大量的开发工作。但事实证明这是一项非常 艰巨的任务。一般来说，还没有找到理想的替代 品，只能将各种络合剂和分散剂结合起来，并增加 表面活性剂成分，以便获得与磷酸盐一样的清洗 效果。 柠檬酸盐 有一组化学品也许可作为替代磷酸盐的候选 原料，这就是柠檬酸盐。柠檬酸盐作为分散剂，效 果不如磷酸盐，在较高的温度下，其络合能力也不 如磷酸盐，但将硅酸盐和柠檬酸盐结合在一起就 可获得很好的清洗效果。 1.1.3鳌合剂/软化剂 二价和三价离子(例如钙、镁和铁离子)与阴 离子表面活性剂结合，会形成不能溶解的盐，导致 表面活性剂失去活性功能。随着水的硬度提高，离 子表面活性剂一烷基苯碳酸钠的清洗效果逐渐降 低。为了防止产生这种情况，在溶液中加人了鳌合 剂，与这些离子结合，使水软化。加入鳌合剂三聚 磷酸钠以后，清洗效果可保持不变。通过正确选择 表面活性剂，也可避免依赖于鳌合剂。某些离子表 面活性剂，如硫酸醋盐及非离子表面活性剂对多 价离子的存在并不敏感。许多鳌合剂同时也起着 分散剂的作用，防止污垢再次沉积到金属表面上。 磷酸盐、葡糖酸盐、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸 二钠盐 (EDTA)、沸石、碳酸钠和某些聚合物都 属于常用的鳌合剂。其中沸石用于纺织工业的洗 涤，原则上不适于清洗金属一类的硬表面。其原因 是会使系统中的微粒和泥浆大量增加。 聚合型鳌合剂 聚合型鳌合剂往往是一种或多种不饱和梭酸 的聚合体，如丙烯酸或马来酸。因此聚合型鳌合剂 也称作聚梭酸盐。其特性随着聚合体的长度和结 构而变化。聚合型鳌合剂在纺织业清洗中应用非 常普遍，而且也用于硬表面的清洗。聚竣酸盐不易 降解，在水中的溶解度较低。根据最新的知识，聚 合型鳌合剂对环境造成的长远后果是有限的，瑞 典环保局评估认为其对环境不会造成以前所恐惧 的那种威胁。见表90 1.1.4防再次沉淀剂 前面已经介绍的几种碱性盐可作为扩散剂和 防再次沉淀剂。具有这种功能的物质一般被添加 4 4 At了不画画 Tech-I.够 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 画一献 V61.2 No.4 Apr. 2004 表10 几种助溶剂的毒性和对环境的影响 助溶剂名称 毒性 对环境的影响 二乙烯乙二醇单 丁基醚 同义词:丁基二 甘醇 加热时，丁基二甘醇释放的烟雾 可刺激气管。长期曝露于该环境 中，可引起肾脏衰竭。摄取该物 质后会出现呕吐、胃痛和肾脏衰 竭等症状。皮肤大范围接触也会 出现上述类似症状 该物质不会在生物体内聚积，但似 乎不易降解。对鱼类和绿色海藻有 较低的敏感毒性。按照目前的标准 认为对环境无危害 二丙二醇 在动物试验中具有低敏感毒性。 该物质与眼睛接触时，对眼睛有 刺激性 该物质不会在生物体内聚积，但缺 乏有关降解方面的数据，可能不易 降解。对水生有机体的毒性可能较 低。按照目前的标准认为对环境无 危害 二丙二醇单甲醚 该物质毒性不会在生物体内聚积， 不易降解，但能逐渐缓慢降解。对 鱼类、水蚤和绿色海藻有低毒性。 不属于对环境有危害一类的物质( 乙醇 大量吸入对神经系统有影响，其 症状包括失去判断力、疲劳、头 疼、反应迟钝，还伴随某些刺激 性影响，如咳嗽、呼吸困难及气 管刺痛感。乙醇与皮肤接触会使 皮肤失去油脂，通过皮肤的吸收 量适中。接触眼睛会引起眼睛剧 烈疼痛 可降解，对鱼类具有低毒性。根据 瑞典水利和污水工程协会的极限值 规定，乙醇可在污水处理工程中进 行处理 乙二醇醚EGMEA 曾有一例报道说对EGMEA有接 触敏感症。在有限的几项调研报 告中，无迹象表明乙二醇醚会破 坏基因或致癌。据报道，由于长 期大量曝露于EGME环境之中， 曾发现有几例脑损伤案例。乙二 醇醚可通过肺和皮肤吸收 降解性随条件而变化，只有少量的 该类物质可以达到预定的降解标准 。大部分该类化合物对水生有机体 有低毒性，但会在生物体内聚积 乙二醇 美国的权威机构规定了对人类 所允许的空气中最低毒性浓度为 50 ppm/15分钟。在该环境中吸 入量过大会导致头晕、疲劳和头 疼。如接触皮肤，会引起皮肤刺 痛和红肿。如接触到眼睛，会使 眼睛刺痛。如摄入量过大也会像 吸入该气体一样，发生类似症状 一般认为该物质不易降解，但毒性 不会在生物体内聚积。对鱼类有低 毒性 异丙醇 Isopropanol 会使皮肤脱水，吸入体内可能会 有危险。 易于降解。对鱼类和甲壳类生物有 低毒性 题 }洗净技术cleaning Technology I 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 Vol.2 No.4 Apr. 2004荡澎伙d 表11 几种常用防腐蚀剂的毒性和对环境的影响 防腐剂名称 毒性 对环境的影响 磷酸烷基醋 从人类毒性学的观点来看，该物质不受 人们欢迎 磷酸烷基醋必须以无支链和饱和的碳 氢化合物为基础。这类结构一般具有 较好的降解性。 苯并三哇 对皮肤有刺激性，而对眼睛有较强的刺 激性。该物质可诱发接触性皮肤过敏湿 症 该物质不易降解。但毒性不会在生物 体内积聚。对鱼类没有太大影响，可 能不属于对环境有害的一类物质 二乙醇胺 可成为亚硝基胺的原材料，特别是N亚 硝基二乙醇胺，在动物实验中，表明有 致癌效应。二乙醇胺对眼睛有强力刺激 性 较易降解。没有明显的在生物体内积 聚的迹象。该物质含有氮，可造成河道 富营养化。 乙醇胺或一乙醇 胺 一乙醇胺和二乙醇胺对皮肤、眼睛和粘 膜有强力刺激性。三乙醇胺虽然也有刺 激性，但刺激程度较低 被化学品实验室划分到属于危险的一类 物质。如果与皮肤接触，乙醇胺对眼睛 有强力刺激，并对皮肤有刺激性。低挥 发性。形成气雾剂时，可能会对健康有 风险 三乙醇胺似乎最容易降解。根据现有 的数据表明，一乙醇胺和二乙醇胺也 容易降解。一乙醇胺的数据表明其对 海藻有较高毒性。三乙醇胺似乎对鱼 类和水蚤毒性较低，但该物质的绿色 海藻有较大毒性。这三种物质都含有 氮，可造成河道富营养化。 硝酸钠 硝酸钠摄入时有毒性，会使皮肤青紫、 心悸和痉挛。根据EC和化学品实验室标 准，摄入时，该物质有毒;与胺结合时， 会形成亚硝基胺致癌物质 硝酸钠对水生有机体具有中等毒性。 由于含氮量大，该物质会导致水生环 境的富营养化 疏基苯并三哇钠 对眼睛、粘膜和皮肤有刺激性。该物质 如与皮肤长期接触会导致皮肤湿症或引 起接触性皮肤过敏 该物质不易降解。由于含有氮，该物 质会导致水生环境的富营养化 三乙醇胺 被瑞典职业健康和安全协会划分为过敏 性物质。三乙醇胺属于碱性物质，如与 皮肤接触，对皮肤会有刺激;如与眼睛 接触，会引起眼睛刺痛感。(经动物试 验)，口服敏感毒性较低。但据报道对 肾脏和肝脏有损害。 三乙醇胺易降解。但该物质易于降解 的性能无法衡量。该物质对鱼类和水 蚤的毒性较低，但对海藻毒性较大。 该物质含有氮气，会导致河道富营养 化 到某种清洗剂内。例如像聚氧乙烯聚氧丙烯共聚 体，被吸附到微粒和乳剂液滴上，并通过其产生的 立体排斥力，使这些微粒和乳剂液滴悬浮/扩散在 溶液之中。某些聚合体对多价阳离子而言也能起 到赘合剂的作用。 1.1.5泡沫抑制剂 在清洗过程中形成的泡沫会造成很多问题。 泡沫一般采用表面活性剂或微粒使其稳定化。配 制低泡沫清洗剂有两种可行的方法: 1)在清洗时应选用不能形成稳定泡沫的表面 ，落嚷了Cleaning Technology '}7 1 万方数据 第2卷第4期 2004年4月 Vo1.2 No.4 Apr. 2004 表12 几种杀菌剂的毒性和对环境的影响 杀菌剂名称 毒性 对环境的影响 硼酸三乙醇胺 硼酸三乙醇胺一已知对皮肤会引起过敏 影响的某些信息，但缺乏详细资料 硼酸三乙醇胺含有氮，会导致水 生环境的富营养化。 硼酸 长期接触硼酸，会引起呼吸困难、腹 泻、呕吐、脱发、皮症和肾损害等中 毒症状。一般认为中等剂量的硼酸和 硼砂对生殖有害，也有损于健康 硼酸对鱼类有低毒性 活性剂。例如，非离子表面活性剂在超过浊点温度 时可产生较低的泡沫。带分支烃链的表面活性剂 所产生的泡沫要少于带直烃链的表面活性剂。 2)添加特殊的泡沫抑制剂。可供使用的泡沫 抑制剂包括聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚体或低分 子有机化合物磷酸三丁醋。 1.1.6助溶剂 表面活性剂，连同碱性盐和鳌合剂在水中会 形成浑浊的溶液。在某些情况下，可以添加助溶 剂，使水溶液变得清澈。一般使用丙二醇单甲醚、 乙二醇以及乙醇等有机溶剂。见表10, 1.1.7防腐蚀剂 当金属受到其他一些物质，例如氧气、潮气和 碱液侵蚀时会产生腐蚀现象。为防止侵蚀，可加入 防腐蚀剂，使其在金属表面形成防腐层。某些表面. 活性剂，例如磷酸烷基醋可以起到这一作用。胺或 烷醇酞胺具有抑制腐蚀的性能，可加入到中等碱 性清洗液配方中。苯并三哩对铜的腐蚀起到很好 的抑制作用。见表ii. 1.1.8杀菌剂 灭菌剂或杀菌剂可添加到清洗液中，以抑制 细菌生长。主要是硼化物，但不像其它加工溶液那 样，在清洗液中很少使用杀菌剂。见表120 (未完待续) 不要用VCD清洁光盘来清洁光驱 现在市场上有很多vCo清洁光盘出售，不少朋友就用它来定期清洁光驱，这种光盘上有两 排小刷子，如果是任一般的vCo机上使用，由于vCo机使用的是二倍速光驱，光盘的旋转速 度并不快，所以当小刷子任vCo机激光头上轻轻扫过时，可以起到清洁光头的作用。但现在的 电脑所用的光驱速度就快得多了，常用的都是30倍速以上的光驱，光盘的旋转速度已经接近以 前一些老式硬盘的速度，当用这种VC0清洁光盘清洁光驱时，这两排小刷子就成了激光头的杀 手，不仅会划伤激光头，严重时还会撞歪激光头，使其定位不准，无法从光盘读取数据。 摘自 重庆金桥信息网 2004-3-4 触，洗净技术cog rmnnoiogy'1 万方数据