免擦水的PVD環(huán)保清洗劑與工藝(論文)(1).doc

免擦水的PVD環(huán)保碳氫清洗劑與工藝肖連莊1，夏家喜1，譚紹早2（1.東莞市新球清洗科技有限公司，東莞 523618；2. 暨南大學化學系，廣州 510632）摘要：采用專利號為201010128398.9一種改性碳氫清洗劑(簡稱洗蠟王)與專利號為201110301853.0一種改性碳氫清洗劑真空清洗除油除蠟工藝對PVD工件進行清洗，取得了顯著的清洗效果以及良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益，是一種環(huán)境友好的創(chuàng)新性清洗技術(shù)。本文介紹了改性碳氫清洗劑與清洗工藝的設(shè)備、流程及優(yōu)點。關(guān)鍵詞：改性碳氫清洗劑、真空清洗工藝、免擦水、PVD、技術(shù)創(chuàng)新。傳統(tǒng)的PVD清洗工藝要經(jīng)過三氯乙烯、除蠟水、電解、活化、毛巾擦水、烤箱烘干等工序，存在流程復雜、時間長、人工成本高、環(huán)境污染等缺點1,2。本公司在真空清洗系統(tǒng)中采用自主研發(fā)的專利產(chǎn)品改性碳氫清洗劑(簡稱洗蠟王)對PVD工件進行清洗，具有除蠟,祛油,除膠等多種功能。減少自來水用量，不使用三氯乙烯、純水的優(yōu)點，重點免去人工擦水、烤箱烘干的工序，具有清洗效率高、程序控制、環(huán)境友好、工藝簡單、運行成本低等優(yōu)點，是一種創(chuàng)新型的PVD清洗工藝技術(shù)3-5。一、改性碳氫清洗劑的特性改性碳氫清洗劑(洗蠟王)是經(jīng)科學配方優(yōu)選，由高純度碳氫化合物加氫精制，再結(jié)合清洗材料和污垢的要求，與滲透劑、偶聯(lián)劑、置換劑、增溶劑、穩(wěn)定劑等復合而成。本產(chǎn)品洗凈力強，與材料相容性好，無腐蝕，自然揮發(fā)損失小，不破壞臭氧層，是三氯乙烯等鹵代烴較理想的環(huán)保替代清洗劑。、清洗祛污力強: 改性碳氫清洗劑對于拋光蠟.膏、膠粘劑、潤滑油脂、防銹油、乳化加工油等具有極強的溶解力，還能洗掉工件上的各類指紋、汗?jié)n、粉塵和金屬屑。由于其界面張力低，并可以置換工件表面的水份使之落到清洗槽底部集中排放。、清洗效率高: 在保障清洗質(zhì)量的同時，簡化清洗工序，縮短清洗時間，不用換掛，節(jié)省人工，真空清洗后無殘留，無水印，免人工擦水，可以直接進入真空電鍍爐。、清洗質(zhì)量好: 由于產(chǎn)品的滲透性好，溶解力強，對一些外形結(jié)構(gòu)復雜的工件，如表帶、表殼、衛(wèi)浴潔具等，能清除盲孔、牙發(fā)枝、縫隙、內(nèi)腔、栓棒等高難處的臟污。依據(jù)我們現(xiàn)有客戶的實踐，能達到比三氯乙烯還要好的清洗效果、材料相容性好: 因本產(chǎn)品為油性溶劑并含有緩蝕劑，不含酸、堿，也不會象三氯乙烯在與空氣中的水分長時間接觸后會發(fā)生酸化。所以對各種金屬材料，特別是鋅合金、銅鋁合金、等有色金屬具有緩蝕和保護作用。、運行成本低: 本產(chǎn)品的沸點在150以上，對比三氯乙烯而言蒸發(fā)損失小。在使用保管過程中揮發(fā)損失極小，并且可以通過回收循環(huán)使用。性價比高，綜合成本低。、對環(huán)境友好: 該產(chǎn)品通過SGS認證，無鹵素，無ODS，通過回收達到零排放。不破壞臭氧層。毒性低。不含致癌物質(zhì)，符合清潔生產(chǎn)要求。因此可以放心使用。圖1、碳氫真空清洗原理圖二、 改性碳氫清洗劑的應(yīng)用優(yōu)勢從2000年開始，碳氫清洗技術(shù)和設(shè)備廣泛運用于馬達、軸承、精密零件、五金件、繼電器等工件的清洗。從2008年開始，由我們公司全國首創(chuàng)，采用最新專利產(chǎn)品:特種改性碳氫清洗劑、真空清洗工藝與設(shè)備在電鍍和PVD行業(yè)推廣應(yīng)用于除蠟,祛油,除膠的前處理。通過客戶的實際應(yīng)用取得了非常顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。并于20102011年取得了改性碳氫清洗劑與真空清洗工藝的專利。碳氫真空清洗設(shè)備是由超聲波系統(tǒng)，真空脫氣系統(tǒng)，循環(huán)過濾系統(tǒng)，機械臂運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，真空干燥系統(tǒng) ，真空蒸餾回收系統(tǒng)，濃度監(jiān)測系統(tǒng)，自動滅火系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)等組成，原理見(圖一)。在普通超聲波清洗過程中，清洗槽內(nèi)的液體殘存的氣體較多，碳氫清洗劑中含氣量通常是水的8至1 0 倍，造成超聲波空化功能的傳遞衰減，含氣的空化泡會降低空化強度，影響了超聲波的空化效應(yīng)和清洗效果。當采用真空清洗時，清洗槽蓋會自動關(guān)閉，真空脫氣系統(tǒng)啟動，將槽內(nèi)空氣抽盡，在真空狀態(tài)下將盲孔、縫隙內(nèi)及清洗劑中的氣體與污垢抽出，超聲波啟動，到設(shè)定的清洗時問后，真空釋放，缸蓋自動打開，清洗籃進入下一槽進行碳氫系統(tǒng)洗凈。洗蠟王是在碳氫清洗劑基礎(chǔ)上，運用科學的調(diào)配方法，復配出來改性碳氫清洗劑。由于拋光蠟成分復雜，單用普通碳氫清洗劑不能難完全去除工件上面的拋光蠟與膠粘劑，而洗蠟王正好克服了碳氫清洗劑對極性物質(zhì)溶解能力差的缺點，里面特有的兩親活性物對拋光蠟中的硬脂酸類，蠟類，油脂類，松香類物質(zhì)都有很好的溶解能力。洗蠟王環(huán)保毒性低，KB值高，苯胺點低，對蠟溶解性能好，不腐蝕金屬，不酸化，可回收。洗蠟王采用真空干燥，在真空度-98KPa下，其沸點下降了80-90左右，將洗蠟王的終沸點從原來的200下降至110-120左右，干燥容易、迅速。三氯乙烯的比重1.46、水的比重1.0、洗蠟王比重0.78，相比之下洗蠟王的比重最低。采用脫氣超聲波清洗或真空清洗工藝，把洗蠟王改性碳氫清洗劑氣體抽走，以最大限度減少清洗劑中的氣泡，提高超聲波空穴作用，降低超聲波在清洗劑中傳遞的阻力以增強超聲波的強度，提高清洗質(zhì)量與清洗效率。采用真空回收機，在真空度-98KPa下，其沸點下降了80-90左右，將洗蠟王的沸點從原來的終沸點200下降至110-120左右。這樣清洗劑就可以很容易進行回收循環(huán)使用。三、真空清洗工藝的技術(shù)創(chuàng)新傳統(tǒng)的真空電鍍清洗的工藝流程（見圖2A）要經(jīng)過三氯乙烯清洗，除蠟水清洗，清水漂洗，純水漂洗，電解除油，酸活化，慢拉，毛巾擦水，烤箱烘干等工藝。改性碳氫清洗劑真空清洗的新工藝流程（見圖2B）經(jīng)過除蠟水預洗，自來水漂洗，洗蠟王改性碳氫清洗劑真空清洗，高純度碳氫清洗劑真空清洗，蒸汽清洗，真空干燥。從實例中可以得出，在原有的清洗流程中替代三氯乙烯、電解除油、草酸活化、毛巾擦水、烤箱烘干共5道工序。當然不同廠家會根據(jù)實際情況按舊工藝采用不同的清洗方案，但跟實例大同小異，只是在有些工藝上面稍微有一點區(qū)別。實際處理中，新工藝可以免去三氯乙烯，純水漂洗、慢拉、電解除油、酸活化、毛巾擦水、烤箱烘干。由于三氯乙烯易酸化，酸化后對金屬有一定的氧化作用。用三氯乙烯清洗的產(chǎn)品大多需要去除氧化皮進行活化。由于新工藝使用的是洗蠟王改性碳氫清洗劑，不易酸化，不會對金屬產(chǎn)生氧化作用，所以不需要酸活化的這道工藝。傳統(tǒng)工藝需要電解除油工藝是因為需要去除三氯乙烯和除蠟水無法徹底清除盲孔、牙發(fā)枝、栓棒、縫隙等臟污，在新工藝中由于洗蠟王改性碳氫清洗劑的KB值高達136，苯胺點47，溶解蠟能力強，可以替代三氯乙烯，再配合真空清洗技術(shù)和設(shè)備下可以徹底去除盲孔、縫隙、栓棒里的臟污，可以大大降低產(chǎn)品清洗的不良率，提高清洗品質(zhì)。傳統(tǒng)真空電鍍清洗工藝流程圖：(A)創(chuàng)新真空電鍍清洗工藝流程圖：(B)圖2、傳統(tǒng)工藝與新工藝流程的對比毛巾擦水和烤箱烘干是真空電鍍企業(yè)最為頭痛的問題之一。通常企業(yè)要用多道超純水，加上熱水慢拉的工藝，但還是不能徹底解決水印、水紋的問題。所以全行業(yè)都是用毛巾或是無塵布人工擦水，再用烤箱烤干。但產(chǎn)品的不良率還是居高不下，行業(yè)水平不良率是在10%30%之間。新工藝是采用碳氫真空清洗工藝， 無需采用毛巾擦水和烤箱烘干工序。以圖2實例來說明，首先在經(jīng)過第1-4槽除蠟水預洗和自來水漂洗來去除部分臟污，減少后續(xù)工序的負擔。第5槽切水工序經(jīng)過洗蠟王改性碳氫清洗劑浸泡4-5分鐘可以去除工件上面的水分。第6-7槽洗蠟王改性碳氫清洗劑配合真空清洗技術(shù)可以徹底清除盲孔牙發(fā)枝、栓棒縫隙、夾縫里的所有臟污。第810槽是采用高純度的環(huán)保碳氫清洗劑配合真空清洗技術(shù)將前面所留下來的殘留物清洗干凈。第10槽是承擔了最高標準的清洗“蒸氣清洗”和真空干燥的任務(wù)。以客戶“深圳市XXX真空技術(shù)有限公司”為例，1、免去擦水員工20人；2、成品合格率提高10%以上；3、免去純水漂洗、人工擦水、烘干爐烘烤工序；4、自來水用量減少，不使用三氯乙烯、純水；5、簡化工藝流程，提高生產(chǎn)效率，符合清潔生產(chǎn)要求。結(jié)論改性碳氫清洗劑與真空清洗的新工藝不使用三氯乙烯、純水，免擦水，并且不需要烤箱烘干工序。具有清洗品質(zhì)高、效率高，省工、省時、省力的綜合效益。不使用ODS,環(huán)境友好。改性碳氫清洗劑可以回收使用、運行成本低的優(yōu)點。此外，在PVD產(chǎn)品品質(zhì)上，成品合格率可以提高10%以上。所以，改性碳氫清洗劑與真空清洗工藝是創(chuàng)新型清洗技術(shù)，具有很好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。參考文獻1 張景和. 淺析化學清洗劑J, 黑