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品，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．