中国清洗工业现状与展望
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中国清洗工业现状与展望
17-5-11 0:0    浏览次数:1734

清洗是一种与人们生活实践关系十分密切的劳动,人类从远古时期就开始从事这种劳动。由于传统 清洗操作简单,或只是作为一道工序依附于生产过程中,没有引起广 泛关注。进入21世纪,人们生活已 经从温饱阶段进入到舒适时代,对于清洗产品越来越多的需求,加速了新产品研发步伐;同时,制造业的高速发展,也促进了清洗设备、清 洗剂等企业的快速进步。民用、工业两大清洗领域巨大的市场需求,造就了中国清洗行业崭新的未来。什么是清洗?清洗可以从不同的角度进行分类,根据清洗范围的不同,目前通常将清洗分为民用清洗和工业清洗两类:

1、民用清洗; 在日常生活中,与个人和家庭生活密切相关的洗涤,包括衣物清洗,人体皮肤,头发清洗,家庭用品,房屋的清洗等,通常称为民用清洗。

2、工业清洗; 在工业生产劳动过程中涉及到的清洗都属于工业清洗的范畴。食品工业。纺织工业。造纸工业。印刷工业.石油加工业。交通运输业,电力工业、金属加工业、机械工业.汽车制造,仪器仪表,电子工业、邮电通讯、家用电器.医疗仪器。光学产品、军事装备,航空航天,原子能工业等都大量应用到清洗技术。

工业清洗一般可按照以下三种方式进行分类:

按照清洗精度的要求不同,主要分为一般工业清洗,精密王业清洗和超精密工业清洗三大类。

一般工业清洗包括车辆,轮船、飞机表面的清洗,一般只能去掉比较粗大的污垢;

精密工业清洗包括各种产品加工生产过程中的清洗,各种材料及设备表面的清洗等,以能够去除微小的污垢粒子为特点;

超精密清洗包括精密工业生产过程中对机械零件、电子元件,光学部件等的超精密清洗,以清除极微小污垢颗粒为目的。

根据清洗方法的不同,也可以分为物理清洗和化学清洗:利用力学、声学、光学,电学、热学的原理,依靠外来能量的作用,如机械摩擦、超声波、负压、高压.)中击。紫外线、蒸汽等去除物体表面污垢的方法叫物理清洗;依靠化学反应的作用,利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法叫化学清洗.如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢,用氧化剂去除物体表面的色斑,用杀菌剂。消毒剂杀灭微生物并去除霉斑等.物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点,又具有很好的互补性。在实际应用过程中,通常都是把两者结合起来使用,以获得更好的清洗效果。

根据清洗媒介的不同,又可以分为湿式清洗和干式清洗:一般将在液体介质中进行的清洗称为湿式清洗,在气体介质中进行的清洗称为干式清洗.传统的清洗方式大多为湿式清洗,而人们比较容易理解的干式清洗也就是吸尘器.但近年来,干式清洗发展迅速.如激光清 洗.紫外线清洗,等离子清洗、干冰清洗等,在高。精,尖工业技术领域得到快速发展.

近年来,新技术也不断地被应用于清洗技术之中.如随着生物技术的发展.越来越多的酶和微生物在清洗技术中被使用。这利用的是生物化学反应;在空气净化和水处理过程中,活性炭的使用也越来越普及,这利用的是吸附作用.另外.还有电解清洗等.因此.将清洗简单地分为几类.已经不能完全涵盖当前清洗技术飞速发展的现实状况.中国清洗行业的现状清洗作为一种人们日常生活中的基本活动,大家已经习以为常,普遍到没有人重视.我国在20世纪80年代以前,还没有出现清洗行业的概念. 但是,近年来,随着经济的快速发展和人们生活水平的提高.清洗也越来越引起人们的关注.一方面,90年代以后,随着经济发展和社会进步,清洗活动范围逐步扩大,出现了大批专业的清洗公司.特别是最近几年.大量的下岗人员参与该领域的活动,各种各样的清洗公司遍及全国各地.他们通常既从事一般工业清洗,也从事民用清洗.据不完全统计,目前。全国已经有各种清洗公司2000多家,从业人员30多万.

另一方面,我国到处都在建设新的工厂和生产线.正在逐步成为“世界加工厂”.巨大的市场需求.为工业清洗设备制造商和专业清洗剂生产供应商提供了快速发展的良机.

目前.各种清洗设备生产制造经营企业已达1000多家,其中,超声波清洗机生产企业已从20世纪90年代初的几家发展到现在的200多家;清洗剂生产经销企业也有1000多家,从而形成了一个巨大的产业.

清洗行业概念的首次出现,是在1992年由原国家环保局{现国家环保总局)组织北京大学等单位编制.并得到国务院批准的<中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案)中.按照国务院的分工.清洗行业由原电子工业部(现信息产业部)负责.从1992年开始.一些从事清洗设备。清洗剂,清洗技术生产应用和研究的企事业单位和个人,开始发起筹备成立一个全国性的清洗行业组织.1994年5月1 7日,中国洗净工程技术合作协会正式得到国家批准,并在民政部登记注册.

九年来,我国清洗行业发生了翻天覆地的变化,洗净协会的会员单位也从最初的精密工业清洗领域,发展到现在遍及全国民用清洗和工业清洗领域.一些国际知名企业也纷纷主动申请加入中国洗净工程技术合作协会.目前.洗净协会是中国清洗行业惟一的全国性一级行业协会.具有广泛的代表性.

1、民用清洗领域

从远古以来.人类就了解和掌握了一些与自身有关的清洗知识.在古代,人们除了用清水去除沾附在身体和衣物上的泥沙之外,还知道用草木灰去除衣物上的油性污垢.纯碱和肥皂是人类至今仍然在大量使用的历史最为悠久和普遍的清洗用品.20世纪随着化学工业特别是石油工业的发展而出现的合成洗涤剂,以及随之出现的洗涤设备,极大地改变了人们的日常生活.

40岁以上的人可能还会记得20世纪80年代以前.每个人每月凭票可以购买两块“青松”或“灯塔”牌肥皂.那几乎就是你每月所有的清洗剂了.洗衣服要用它。洗头要用它,洗澡也要用到它.改革开放以来,中国的民用清洗领域发生了翻天覆地的变化.从早期的“威娜宝”到今天的“海飞丝”,“飘柔”,各种各样的洗发香波琳琅满目,各种洗涤用品广告充斥着电视的黄金频段,现在可能已经很少有人再用过去那种肥皂洗头了.名目繁多的清洗剂也摆在每个家庭的厨房,各种专用的清洗剂如“玻璃水”,“瓷砖灵”。“去油王”等大量进入市场.与此同时,专业化,规模化的洗涤公司遍及大街小巷.大大小小的专业家庭清洁.保洁公司大量出现,民用清洗领域呈现商业化。专业化运作的局面. 随着我国国民经济的持续高速发展.人们对日常生活质量提出了更高的要求,对各种清洗的需求日增.民用清洗形成了巨大的市场.目前,民用清洗包括了以下几大领域:

(1)家庭洗涤用品:个人洗涤用洗发香波,护发素,沐浴液。牙膏;衣物洗涤用肥皂,洗衣粉、洗衣液:餐具.水果蔬菜洗涤剂;卫生间浴缸。马桶专用清洗剂,地板、地毯专

用清洗剂;玻璃清洗剂;瓷砖清洗剂等.

(2)家庭清洗服务:为家庭提供的各种上门清洗服务,如新房开荒清洗;墙壁粉刷清洗;厨房,抽油烟机清洗;卫生间清洗;地板,地毯清洗;沙发,桌椅等家具清洗;冰箱、空调.饮水机。电视。音响,微波炉等家用电器清洗等.

(3)宾馆,酒店、餐饮服务业清洗:如酒店房间的日常清洗;床单. 被罩.枕套。茶具等房间用品清洗;餐馆的餐具.厨具清洗;蔬菜.食品原料的清洗等.

(4)学校,单位集体食堂清洗: 公用器具.厨具清洗:食品加工过程 的清洗等.

医院等特种清洗:手术器 械。护理工具等医院用品的消毒清洗;住院病房用品的清洗.

(6)专业衣物清洗:专业的连锁洗衣店,如北京老字号“普兰德”,提供衣物的干洗。湿洗服务.

(7)个人清洁服务:桑拿浴、洗头.洗面.洗牙.洗脚等个人清洗服务项目.

(8)民用清洗设备:洗衣机。洗碗机、吸尘器,电动牙刷等.国外也 出现了自动洗澡机,家庭清洁机器 人等高科技设备.

2、工业清洗领域

工业清洗与各种工业活动密切 相关,有的是产品生产工艺的一个 组成部分.清洗不提供最终的产品.而是许多工业生产过程中的一个局部工序.工艺或辅助活动.在一些传统工业中.清洗已经被人们看作是 一个简单的过程或常识.往往不被人们重视.但清洗的好坏却决定最终产品的性能和质量.特别是在当今的高科技产业中,清洗技术的作 用尤为突出。

(1)一般工业清洗

一般工业清洗.如锅炉。管道。石化设备等通常使用酸.碱以及一些活性物质作为清洗剂.与民用清洗类似.通常是以人的肉眼看不到污垢为标准的.如汽车.火车、飞机,轮船等表面的清洗建筑物墙壁.门窗,玻璃等清洗;石油管道.运油,储油罐、设备管线、锅炉,中央空调。设备维护保养清洗等.特点是清洗后,可以明显改善观感,提高档次,改善和恢复设备的性能.一般不需要复杂的设备和技术。不需要高纯度的清洗剂,不需要洁净的环境.通常使用普通水,酸。碱以及加热。高压水、高压空气。刷,摩擦等物理与化学方法完成清洗过程.很多属于手工操作.劳动强度大,危险性高,技术含量较低,普通人均可从事的粗犷型、低附加值劳动.
一般工业清洗所使用的清洗设备主要有高压水射流装置,全自动洗车装置,高楼外墙清洗装置等.

(2)精密工业清洗

在众多加工业中,一些中间工序需要首先清洗干净,才能进行下一道的工序,最终产品有的还要再清洗.如金属、塑料件、玻璃的电镀,喷漆。真空镀膜之前,要精密清洗.以去除油污和灰垢;纺织工业中棉布。羊毛。丝绸。亚麻等精练清洗;造纸工业中脱脂,脱墨清洗等. 精密工业清洗直接关系产品质量和性能。如果残留污垢大于要求,就会出现气泡.起皮.疵点等问题.一般需要专用的清洗设备和工艺.对清洗剂的纯度有一定的要求,水要经过净化处理.工作环境有些要求在洁净室内进行.由于不同行业。

不同产品的生产工艺所采用的清洗技术和设备差异很大,即使同类产品,不同规模的企业.不同的投资水平.清洗工艺和清洗设备也干差万别.同样一个金属部件加工企业,投资大的可能采用全自动流水式清洗线:而投资小的则可能采用手工洗的方式,先用柴油去除油污和金属屑,再用溶剂脱油和精洗;大型的自动清洗装置可能需要数千万元甚至上亿元.而投资小的企业可能只是花几万元购买一个单槽或多槽的清 洗机,有的甚至就是几个盆盆罐罐. 精密工业清洗领域普遍采用的 主流技术是超声波.蒸汽洗(加热) 和喷淋的组合方式.采用水洗工艺, 要增加干燥工序以及辅助的纯水制 备和污水处理采用溶剂清洗剂.需 要增加溶剂回收和再生工位;沸点比较低的溶剂.还要增加冷凝和密封装置;使用沸点高的溶剂,还要增 加干燥设备;而使用有闪点的溶剂 要增加防爆措施.

近年来,一些新型的清洗技术 和设备逐步得到开发和应用,如真 空清洗,等离子清洗、紫外/臭氢清 洗,激光清洗.干冰清洗等崭露头 角,展示了良好的效果和应用前景. 同时,伴随着工业总体水平的提高. 免清洗技术也开始得到推广,特别 是在电子工业和精密机械加工领域. 洁净包装技术可以使元件。硅片做 到“开盒即用”;固体助焊剂的发展

使得电路板免清洗技术日趋普及; 一些精密金属加工采用无残留冲压或拉伸油.结合下一道的黑化工序, 直接将加工油加热挥发,实现免清洗,在彩色显象管荫罩生产过程中 已经得到应用.

精密工业清洗所需要的清洗设 备,清洗剂和清洗技术.目前已经基 本可以立足国内.深圳联合环保设 备有限公司等专业清洗设备生产单 位已经多次在国际公开招标中中标, 并批量生产单机自动和成套的大型 清洗设备,经过国内和国际专家验收,完全可以满足我国清洗行业的需要.

(3)超精密工业清洗

当前,微电子技术已经发展到纳米工艺水平,90纳米的生产线已 经在建设之中.通信设备中大量使 用的波分复用光电子器件(DWDM),分辨率要达到精确地分开和识别不同波长的光.这类产品的清洗要达到近乎完美的程度,残留污物的直径要在0.1nm左右.普通的电子显微镜已经难以观察到。超精密工业清洗必须在超级净化的环境中进行,需要使用超高纯度的清洗剂和DI水(去离子水),以及高级清洗装置.除了部分简单设备外,目前我国尚没有企业能够提供该类技术和设备,基本依靠进口.清洗行业中几个重要领域及其问题

1.ODS清洗剂

ODS是消耗臭氧层物质(ozone depleting substance)的缩写.ODS在清洗行业中是指CFC—113、TCA,CTC三种清洗剂. ODS在中国清洗行业中具有特殊的重要意义:由于淘汰ODS.才引出了“中国清洗行业”的概念;淘汰ODS活动的不断开展.也加速和带动了清洗行业的快速发展.

在精密工业清洗以及衣服干洗等民用清洗领域,ODS清洗剂和清洗设备的使用非常普遍.几乎涉及所有工业领域。据调查,全国有近万家企业.其中大部分是小消费企业,总用量超过1万吨.

众所周知,臭氧层的破坏,是当今人类社会面临的最为严重的环境问题之一.为了保护臭氧层。国际社会于1985制定了<关于保护臭氧层的维也纳公约),1987年制定了<关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书).中国政府于1989年12月加入了<维也纳公约),1 991年6月加入了<蒙特利尔议定书).按照2000年3月得到联合国多边基金执委会批准的<中国清洗行业整体淘汰ODS计划),多边基金资助中国政府5200万美元,帮助中国清洗行业全面淘汰ODS清洗剂。中国将于2003年12月终止CTC作为清洗剂的使用;于2005年1 2月停止CFC-113清洗剂的生产和使用;于2009年1 2月终止TCA清洗剂的使用.

2。精密清洗设备

中国精密清洗设备的制造起步于20世纪90年代.之前,全国仅有几家小型的生产企业.在中国超声波清洗设备领域,波达公司曾经占有非常重要的地位.90年代初.原电子部611厂的一个车间到深圳与外商合资成立了深圳波达公司.由于采用了国外比较新的技术和材料,生产的超声波清洗机迎合了当时大量新建生产企业需求,产品供不应求,企业急剧膨胀.今天活跃在该领域的大多数企业,都与波达有着或多或少的关系,甚至现在很多企业的老板都曾经是波达的员工。像目前国内知名的深圳联合。和科达。科伟达,科威信.现代等.据了解.当时波达的构成也比较复杂.既有国有企业,也有外资,还有金融机构,可以说,波达代表了中国精密清洗设备发展初期的一个缩影.

精密清洗设备是一种典型的非标准专用设备.要依据不同用户的要求进行设计生产.清洗同样的产品,因为企业不同,投资不同,甚至使用场地不同,生产的清洗设备就可能有很大的差别。这种特点也决定了清洗设备一直性能差,难以统一标准等诸多问题.同时.大部分企业是1995年以后出现的,通常是几个人筹到一点资金。拉到一个定单就设立公司.因此普遍存在投资少、加工手段简陋.清洗工艺落后的先天不足.这些企业主要为了生存而奔波.顾不上考虑技术改造和技术进步.长期以来,企业在低价位恶性竞争,产品技术含量低.缺乏高技术附加值,用户普遍反映存在机械加工公差大。外观粗糙。质量差,关键部件容易损坏等问题.

还有很多企业现在仍在使用上世纪90年代初波达引进的超声波电源和振头,也就是国外70年代的技术.这种技术生产的产品使用庞大的铁芯变压器降压.再用很大的电感和电容整流滤波.三极管振荡变频,可靠性差,容易出故障,效率极低,输出频率不稳定.这在数字技术和开关电源非常普及的今天,与所处的高技术产业极不相符.甚至有很多企业根本不知道超声波清洗的基本机理,不知道究竟有多少能量转换成为超声能,很多企业标出的超声波功率可能只是电源的输入功率.对于不同的清洗对象.什么是最佳工作频率,温度、时间.以及与溶剂的匹配,没有人去研究。对于清洗效果缺乏理论研究和技术实验依据,很多企业都是以能否洗干净为目标,依靠传统的经验来设计.行业整体技术状况令人担忧.

    另一方面.市场的巨大需求.给这些粗犷型的企业发展创造了机遇,设备产量和产值每年都在成倍增长,几个企业也脱颖而出,成为行业骨干。针对用户反映强烈的上述问题.

2001年.四家国内的清洗设备制造企业通过强强联合.优势互补的方式,共同组建了深圳联合环保设备有限公司。运用统一设计、集中采购、统一规范标准等手段,避免了清洗工艺落后。假冒伪劣材料和部件、加工粗糙等突出问题.降低了成本,保证了质量,制造出一流的清洗设备,从根本上解决了以往国产设备外观粗糙,可靠性差的问题.也扭转了以往国际援助项目基本采用国外设备的局面,为清洗行业计划的实施在国内打下了设备方面的基础.联合公司的出现标志着我国清洗设备行业一个新起点.

3.清洗剂

溶剂是一个很大的范畴,种类繁多,包括无机和有机两大类.无机溶剂包括无机酸.钠盐,磷酸盐、硅酸盐等有机溶剂包括有机酸,烃类(石油类)、氯化物、氟化物,溴化物.醇类、聚硅氧烷。萜烯等.

清洗剂的分类方法也很多,各国都不尽相同,我们通常分成水系,半水系、非水系清洗剂三大类.

(1)水系

水是最重要的清洗剂,有着其它任何清洗剂无法替代的作用和地位.普通的水很容易从自然界中得到,水有很强的溶解力和分散力.但是水的表面张力大.在使用中需要添加表面活性剂,以减小表面张力,增加表面湿润性.在一般工业清洗中,酸,碱和水的配合比较常见,有些金属用水洗要加入防锈剂;在精密和超精密工业清洗中.大部分要求将水制成纯净水。通常以电阻率来衡量水纯度.半导体工业要求在18MΩ?cm以上.而TN型液晶生产10MΩ?cm就可以了,还有一些行业对细菌含量要求很严.

近几年,我国部分地区严重缺水,对清洗用水提出了挑战。有的城市已经严禁用普通水洗车,而只能使用回收的中水,或者雾化水的节水设备。在精密工业清洗中,制备纯水费用昂贵.水洗必然要加热和烘干.增加很多漂洗工位.耗能大,运行成本通常比溶剂洗要高;另外,以往大量的含有化学活性剂和污垢的废水未经处理就直接排放.有些还挟带了毒性很大的重金属,严重地污染了环境,必须增加污水处理设施.

(2)半水系

半水系清洗剂也叫准水系清洗剂,是由高沸点溶剂及活性剂等组成.如醇类.乙二醇酯,有机烃类,N—甲基吡咯烷酮等.通常含有5%一20%的水分,一般不易燃烧.

但加温清洗时.水含量控制不当.可能产生燃烧现象.半水系清洗与溶剂洗有一些不同.它的清洗原理是剥离去除.而不是溶解.为了防止已经剥落的油污再附到被清洗物上, 清洗液要连续地循环,并增加油水分离器.半水洗通常清洗效果很好, 但运行成本较高.废液不能再生回 收,重复使用,含COD(化学耗氧量) 较高,需要进行废水处理.

(3)非水系

非水系清洗剂是指不溶于水的 有机溶剂.精密工业清洗使用的非水系清洗剂主要是烃类(石油类)、 氯代烃,氟代烃.溴代烃。醇类。有 机硅油、萜烯等有机溶剂.

衡量溶剂的主要指标有KB值 (贝壳松脂丁醇值),AP(苯胺点)、 SP溶解参数)。表面张力。密度、粘度,沸点.闪点、暴露浓度等参数. KB值很高,也就是溶解力很强的溶剂,不一定是好的清洗剂.一个好 的精密工业清洗剂必须具备以下 条件:

  • ①化学性能稳定,不易与被清 洗物发生反应;
  • ②表面张力和粘度小,渗透力强;
  • ③沸点低,可以自行干燥;
  • ④没有闪点,不易燃;
  • ⑤KB值不应太高,避免与被清洗物相溶;
  • ⑥低毒性,使用安全:
  • ⑦非ODS和低GWP值(全球变 暖潜能值).环保.
  • 如果不考虑上述第7条.最佳的 清洗剂就是CFC-113和TCA.它们 的化学稳定性好,可以长期保存不 变质;对绝大多数金属.塑料。漆均无作用,不会发生溶解现象没有闪 点,低毒,使用安全;表面张力小、渗透力强,清洗能力强;沸点低,蒸 发速度快,清洗过的工件可以自行干燥,一般不需要烘干,因而被广泛应用在各种工业清洗中.但惟一的 缺点就是破坏臭氧层,因而正在被逐步禁用,我国生产CFC-113清洗剂的企业现在只有常熟3F一家,产量从2000年的4800吨逐年递减,到2005年1 2月将减为零,完全停止生产和使用.

    4。替代清洗剂产品

    虽然世界各国都开发了各式各样的替代晶,但目前世界上还没有找到一种能够和CFC-113相媲美的替代清洗剂,它们都存在这样那样的问题,现在正在使用的主要替代
    产品有;

    (1)烃类

    只含有碳和氢两种元素的烃类溶剂,在日本也叫作碳化水素或碳氢溶剂。根据其分子结构的不同,现在已经开发了多种性能的产品, 日本使用比较广泛.该类清洗剂的优点是:非ODS,对油污的洗净力强.渗透性好.无味或微臭,毒性小.废液处理容易.可再生利用,价廉;缺点是有一定的易燃易爆性,干燥慢,对清洗设备要求高,一次性投入大。目前比较理想的是采用真空清洗方式,降低其表面张力,提高清洗能力,最后再使用真空干燥.设备造价很高,操作比较复杂,效率相对较低.

    (2)氯代烃溶剂

    现在使用的氯代烃清洗剂主要是三氯乙烯,二氯甲烷以及四氯乙烯.该类溶剂被广泛应用于清洗领域,主要是有以下优点和特征:

    很低的ODP值(臭氧耗减潜能值).O.005-0.007.几乎不会破坏臭氧层;在一般条件下使用具有不燃性。没有火灾或爆炸的危险(二氯甲烷在长时间强烈光照下可能爆炸);对金属加工油.油脂等油污的溶解力大.对塑料和橡胶也可产生膨润或溶解:其粘度及表面张力小,渗透力强,可渗透狭小缝隙,彻底溶解清除附着污物;沸点低,蒸发热小,适合蒸汽清洗,清洗后可以自行干燥;废液可通过蒸馏分离,循环使用;可使用与CFC-11 3和TCA相同或相近的清洗工艺和设备,操作简单,效率高,运行费用低;缺点是毒性较高,一般在空气中的含量限制在为50PPM以下;有些劳动保护条例对使用它有明文限制;现在一些欧洲国家限制进口和使用这类含氯清洗剂的产品.

    (3)溴代烃溶剂

    最近几年.在美国,日本有溴系清洗剂面世.并在电子工业,航空工业。汽车工业,家电领域大量使用.据报道.波音飞机部件就是选用该类清洗剂清洗.溴系清洗剂的主要成分是高纯度的正溴丙烷(NPB).其性能可以与CFC-113和TCA相媲美.主要技术参数与TCA几乎完全一样,湿润系数更好,对于金属零件的清洗能力更强.没有闪点,可以重复回收使用,运行成本很低。替代CFC-11 3和TCA,工艺完全一致,几乎不需要更换设备.只需要调整一下蒸洗温度就可以了,也被称为是“第三世界的替代清洗剂”.溴系清洗剂的ODP为0.006,在大气中寿命为11天,几乎没有GWP值.关于毒性还有争论,联合国环境规划署(UNEP)已经组织进行了5年多的实验.实验结果与理论分析有很大差异.美国环保局在2002年3月27日发布的政策中明确接受NPB作为溶剂用于清洗、气雾和胶粘剂.但是目前由于对其毒性尚无确切的数据,在使用中应当控制在空气中的暴露浓度.

    由中国液晶协会和清华大学液晶工程技术中心承担的<液晶行业替代清洗剂的实验与研究)项目.根据工作计划,液晶中心对各种潜在的替代清洗剂进行了清洗效果试 验和分析.依据实验结果,发现 HEP-2清洗剂(主要成分是NPB)比 较理想,并于2001年4月提交了第 一阶段报告,并提出初步的设备改造方案。在此基础上,液晶中心按照 HEP-2的工艺特点。设计定制了一台专用的清洗设备.进行HEP-2对液晶屏的批量清洗试验.并对清洗 后的液晶屏进行可靠性等多重测试,再次验证HEP-2对液晶屏的清洗效果以及可靠性影响.并确定最终的批量清洗替代工艺方案以及最终报告.

    最终结果证明.所选用的HEP-2清洗剂,配合自行设计的全自动清洗设备,完全可以达到原来使用CFC-113的清洗效果.而且采用HEP-2清洗剂比CFC-11 3清洗效 率提高.单个工序从15分钟缩短到5分钟;采用重新设计的双冷凝区。全密封全自动清洗机,除上料和下 料外.设备自动完成每个工序的清 洗.设备工艺参数与原有设备接近, 替代方便;而生产效率.产品一致 性大幅度提高;工人的工作环境完 全改善,不需要直接接触化学溶剂, 避免了可能发生的化学中毒.劳动强度下降;同时,清洗剂基本上被冷凝回收,消耗量大幅度下降,可以大幅度降低使用成本.

    同时,在压缩机和电真空领域,替代实验也已经完成,特别是通过了压缩机冷媒和润滑油的相溶性实 验,开始在压缩机行业批量使用.电 真空行业协会组织的实验也已经完 成,结果完全可以满足要求.最终报告正在完成之中.

        在我国生产HEP-2项目已经正 式得到联合国多边基金的批准,国家环保总局正在组织有关单位在国 际履约环保产业园内实施该项目,届时,HEP-2将成为我国ODS清洗剂的主要替代品.

    (4)有机氟化物(HCFC、HFO,HFE、PFC)
    替代CFC-11 3的氟系清洗剂主要有HCFC(含氢氟氯化碳)、HFC(含氢碳氟化物).HFE(氢氟醚),PFC(全氟化碳)等。其中HFC,HFE,PFC本身不具有清洗力,需要和其它化合物组合后才能使用。该类清洗剂具有与CFC-113接近的清洗性能,稳定。低毒。不燃.安全可靠,但是通常价格昂贵.HCFC对臭氧层有一定的影响,现在大量使用的有HCFC-141B.HCFC-225.属于过渡性替代品,最终还要被禁用;HFC和HFE类清洗剂过于稳定.在大气中的寿命高达数千年甚至几万年.是非常厉害的温室气体.在<京都议定书)正式生效以后,可能也要被限制使用.

    (5)天然有机物(植物系)

    从植物中提取的烃类有机物品种很多,目前使用较多的主要有松节油和柠檬油. 松节油是一种比较有代表性的植物系烃类溶剂.存在于天然的松脂中.将松脂蒸馏,馏出物就是松节油,固体剩余物就是松香.主要成分是和蒎烯,其溶解能力介于石油醚和苯之间.沸点和燃点较高,使用安全性较好.

    柠檬油是由柑橘。柚子.柠檬类水果皮中蒸馏提炼得到的一种烃类溶剂.主要化学成分是叫苎烯(甲基丙烯基环己烯)的单环萜烯,组分很复杂.沸点为1 75.5—1 76℃,物理性能与松节油相似,具有柑橘(柠檬)水果香味.柠檬油本身不溶于水.添加活性剂后与水任意比例混配。它的去油脱污能力很强。在美国应用很广泛.包括机械加工。车辆维修去油污清洗,保龄球道的清洗,油罐清洗.电子部件清洗等.特别是它来自纯天然水果,被美国FDA认定可以作为食品添加剂.不用担心残留,并被证明具有杀菌作用,被应用到食品加工机械.餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接与饮食相关的领域,在民用和家庭清洗领域也具备良好的应用前景.

    柑橘油对油脂的相溶性很强,通过棉纱过滤,可以将油污分离.重复使用.废液可以生物降解,不会造成污染,环保费用低.缺点是去油和溶解能力太强.直接接触皮肤会造成皮肤脱油干燥;不能直接清洗有漆的物件和很多种塑料、橡胶,容易造成油漆脱落和溶解.日本曾经用该类溶剂融化一次性餐具盒和包装用泡沫塑料,也就是白色垃圾,溶解力很强.

    我国有关单位已经开始植物系清洗剂的研究和应用.惠州艾贝尔清洗技术有限公司从1998年开始,从美国引进柑橘油清洗剂和相关的清洗技术,并开发生产了配套的专业清洗设备.在机械加工等领域进行了推广应用.

    中国清洗行业的发展趋势

    1,民用清洗领域
    民用清洗与社会经济发展和人们的生活水平有着直接的联系.随着我国国民经济的飞速发展和人们生活质量的不断提高,民用清洗活动和民用清洗产业日趋活跃,并呈现以下几个方面的趋势:

    (1)家庭清洗市场化、专业化
    随着人们生活节奏的加快.典型的家庭清洗活动如洗衣、洗头。洗面。洗脚等.今后也许不在家里自己清洗了.而是到专业的机构去完成一些洗地板(毯)、厨房.卫生间.玻璃等各种家庭清洗和保洁活动.也 会更多地请专业的清洗保洁公司来 做,这种比例会越来越大.

    (2)政府将逐步规范专业清洗 机构和清洗活动
    目前.各种清洗机构越来越多。 有的是专业化的,有的也是兼做其 它业务.除了个别的门类.如干洗 外,大部分还是处于发展的初级阶 段.没有一个行业标准,管理混乱, 容易产生纠纷和社会问题.从业人 员总体素质较低.缺乏技术培训和 专业技能,只能从事一些低级体力 劳动.需要行业和政府部门尽快出 台一些切实可行的规范和管理办 法.使得清洗服务行业能够持续健 康发展.

    (3)人身安全问题引起关注
    许多清洗活动都是与每个人的 饮食和健康密切相关的.不管是在 家里,还是餐馆和单位集体食堂.洗 菜。洗餐具都可能大量使用洗洁精. 使用后一般很难冲洗干净.容易残 留在食物和餐具上而间接进入人体 内.目前的普通洗洁精基本上都是 化学合成的活性剂,长期使用,会在 体内积累,容易产生严重的健康问 题,国外已经有大量有关这方面的 研究和报道;食品加工器具的清洗, 牛奶生产设备的清洗,肉食工具的 清洗等都与直接入口的食物有关; 衣物洗涤剂和柔软剂,多少残留不 会影响人体皮肤,在发达国家已经 严格限制对人体皮肤有害的化学柔 软剂的使用。但国内很多酒店用的 浴巾和毛巾,使用的柔软剂比国外 发达国家的还要多很多.这类问题 许多是观念和意识方面的问题,一 时难以完全解决.但随着科学技术 知识的普及和人们认识的提高.特 别是创办绿色奥运的提出.都将使 这些问题的解决与国际接轨。由于清洗引起的人身安全问题,也会越来越引起社会的重视和关注.

    (4)天然绿色植物系清洗用品流行
    化学合成清洗用品问题的日趋突出,将导致大量天然植物系清洗产品问世.在发达国家.从植物中提取的天然洗发香波和沐浴液已经很流行,广受欢迎.使用可以吃的洗洁精,也就不用担心残留问题了.天然洗衣液、清洁用品进入市场,开始为大家所认识和接受.天
    然植物系清洗产品将形成一个新的巨大的产业,并带动农村种植业和相关产业的发展. ?

    (5)高科技新型民用清洗设备实用化
    国外已经研究开发多年的清洁机器人将逐步实用化,并进入高档酒店和普通家庭.一些特殊的清洁设备如自动洗澡机,具有舒适,保健和节水的功能,也会形成一定的市场规模.

    (6)环保是一个永恒的话题
    清洗是为了洁净和卫生,但个人和局部的清洁可能造成了社会大坏境的污染.清洗后的废液和污垢通常直接排入江河之中.民用清洗和一般工业清洗所造成的环境污染问题,越来越严重.

    2。工业清洗领域
    社会经济活动的增多和工业生产体系的扩大.必然导致工业清洗领域的快速发展.具体
    表现在:

    (1)一般工业清洗规范化
    靠买几桶酸、碱、清洗剂和几把刷子,抹布.就可以承揽设备清洗和工业清洗工程.赚取高额利润的时代过去了.现在各种要求越来越苛刻.以前可以将清洗废液直接倒入下水道,现在就必须进行三废处理.全国上千家的清洗公司面临越来越激烈的市场竞争.
    一些实力小的公司将可能倒闭,一些转向民用清洗领域.一般工业清洗领域将走向品牌化。专业化.规范化,人工清洗将逐步被高技术装备取代,一些高效率的专用清洗设备
    得到推广.今年,带电清洗和高大建筑物的清洗将成为亮点.

    (2)精密和超精密工业清洗产业持续高速发展

    2003年清洗设备和清洗剂的生产销售仍将以30%一50%的速度高速增长.一方面是国内需求的不断扩大.包括淘汰ODS和实施IS014000体系出现的替代设备需求,以及大量的新建和扩建工厂采购新的清洗设备:另一方面,随着我国清洗设备生产厂家技术水平和设备质量的迅速提高,价格优势更加明显.外资企业开始大量采购国产清洗设备.大批质优价廉的中国制造清洗设备出口国外.今年还将出现几十家新的设备制造企业.包括一些国际知名
    公司到国内直接设厂或加工基地.市场竞争更加激烈.企业间的联合或并购成为增加直接竞争力的重要手段.真空清洗等一些新型清洗设备和技术.开始批量生产和应用,一些大型的自动化清洗装置进入汽车等生产领域。洗净协会还将在全行业推广高效率的数字化开关电源技术,以及清洗设备通用技术规范和可靠性等级要求,提升行业总体技术水平.

    今年国际赠款支持的替代清洗 剂项目将在国际履约环保产业园开 工建设.但清洗剂市场混乱依旧. CFC-113生产量又被削减650吨.购 买CFC-113还需要申请办理使用许 可证,市场缺口将更大,因而价格有 可能进一步上涨.并可能出现地下 非法生产工厂;各种打着“环保”旗 号的清洗剂充斥市场,鱼目混珠.一 些非法产品欺骗性很大.可能出现 爆炸、集体中毒等恶性事件,需要引 起有关单位高度重视.洗净协会将 按照国家有关部门的要求,组织对 所有的ODS替代清洗剂进行测试分 析,确定使用规范和安全条件.规范 ODS替代清洗剂市场.

    (3)清洗技术和设备形成热点市场
    今年,各行业对清洗技术和清 洗设备的需求依旧强劲,并形成以 下几大热点市场:

  • ①电子信息领域
  • 全国各地的开发区,在很长一 段时间内,主角绝对是电子信息产 业.新建项目和发展重点,大都是电 子类产品,伴随着国外企业将生产 加工基地向国内转移.今年将有大批的电子工厂和生产线新建或扩建, 需要大批的清洗设备。超精密工业 清洗设备和高附加值设备的比例逐 步加大.其中重点领域包括:通信产 品,电脑及部件。半导体。液晶及光 电子产品.

  • ②汽车
  • 巨大的市场需求.带动了中国汽车工业的高速发展,这与世界其它地方的不景气形成了鲜明的对比.现在全世界的汽车厂商都渴望到中国设厂。一些零部件生产厂商也大批进入国内,独资、合资建厂.汽车及零部件生产普遍需要精密清洗.对清洗技术和清洗设备提出了新的要求.

  • ③医疗器械
  • 医疗器械如注射器,手术刀具等在生产过程中不但要精密清洗.还要通过人体实验.注射针头属于深细空清洗.难度很大,一般都是使用氟里昂清洗.在最后还要用氟里昴作为分散剂,在针头表面均匀覆盖一层硅油,以减轻针头刺入皮肤时的疼痛感.CFC-11 3的控制使用和消费量的减少.给全国100多家这类生产企业造成了生存上的危机.到现在,尚无比较理想的替代技术和配套设备,而距离全面停止使用CFC-113的时间已经不多了.迫切需要有这方面经验,有实力的单位挺身而出。在今年解决这一难题,拿出符合中国国情的替代技术和设备。今年将有该类企业利用行业计划的赠款进行替代改造,通过招标采购设备。也会有一些企业迫于市场的压力,进行自行改造.现在CFC-11 3不但不可以随便购买.价格也是以前的几倍了.

     

    ④光学
    各种光学产品和部件,如照相机镜头。大屏幕背投电视镜头。幻灯机,投影机镜头等仍需求强劲,今年将有多家企业新建或扩建.这些产品对清洗设备的要求很高.适合光学清洗的技术和设备可以得到丰厚的回报。

    ⑤小型设备

    我国有各种年消耗清洗剂在3吨以下的企业,也就是清洗剂小消费用户约6千到1万家.按照<中国清洗行业整体淘汰ODS计划).今年将采用“票证系统”,开始组织小用户的淘汰活动.这些企业的特点是普遍没有什么清洗设备.很多是使用氟里昂手洗或只是简易的设备.现在可能的替代清洗剂,要么价格太贵.根本接受不了;要么存在一些问题,需要专用的设备.比较可行的办法是利用现在的替代清洗剂,如HEP-2,开发适合小用户使用的“单 缸全自动”清洗机,适应面广,操作简单,溶剂消耗少、使用成本很低,用户容易接受.价格在3—5万元左右,符合条件的企业可以用赠款购买.自己基本不用再掏钱.

    清洗行业的前景与展望

    清洗作为一种古老而又新兴的活动和技术,正日益引起人们的兴趣和关注.清洗是一门技术,是一个新兴的多学科技术领域。清洗行业量大而面广,无处不有,与人类社会生产,生活各方面息息相关.清洗技术的发展是人类文明的一个重要标志,清洗技术水平反映了一个人.一个民族、一个国家的文明进步程度和科学技术的发展水平.

    今后.清洗技术的发展将更加迅速.普及.大批的大专院校.科研院所。专业公司的科技人员将加入清洗技术研究开发队伍.一些现在存在的行业技术问题得到解决,行业总体技术水平大幅度提高.新技术.新产品大量涌现,各种新颖的清洗设备进入市场和人们的日常生活.人们将不再只是依靠经验来清洗.各种实用化的计算机软件将问世;行业分工更加专业、细致,行业标准和技术规范得到推广普及.行业管理规范有序.清洗行业的前景无限美好!

来源:洗净技术
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