机械清洗中常用清洗剂
在机械修理中，常使用的清洗剂以去除污垢的能力和清除污垢机理的不同，可分为溶剂类清洗剂和水基清洗剂两种。
第一节　溶剂类清洗剂
一、石油系溶剂清洗剂
(一)石油系溶剂清洗剂的种类。
石油是各种烃类的混合物，通常总是按用途的不同将石油中含的各种烃类，用不同的温度从石油中分馏出来。一般用以做洗涤和溶剂用的石油分馏馏分对机械中存在的油性污垢的去污能力很强。这类清洗剂按分馏范围来分有四种:
1. 分馏范围在40～60℃、60～80℃、80～120℃时的馏分为洗涤用石油醚。
2. 分馏范围在80～120℃C时的馏分多用于橡胶工业的溶剂。分镏范围在145～200℃时的馏分，多用于油漆工业的溶剂。
3. 分馏范围在40～180℃时的馏份为洗涤用轻汽油，适用于精密机件的洗涤。
4. 分馏范围在150～300℃时的镏份为煤油，其中195～260℃为溶剂煤油，煤油部分中295℃以上的高沸点部分经再分馏为洗涤用柴油。
(二)石油系溶剂清洗剂的特性。
石油系清洗剂有许多特性，使用时必须全面考虑这些特性，才能收到较好的清洗效果。从清洗工艺角度来考虑其特性有:溶解力；挥发性；闪点；自燃点；爆炸浓度等。
1. 溶解力。溶剂能把溶质分散和溶解的能力称为溶解力，常作为评价溶剂性清洗液的主要指标。溶解力愈强，溶剂清洗污垢的速度就愈快，清洗质量就愈高。
2. 挥发性。指溶剂在特定温度下的蒸发速度。蒸发速度快被清洗的表面就干燥的快，因此可根据具体情况和要求，选用不同挥发性的清洗剂。一般决定蒸发速度的主要因素是溶剂本身的蒸发潜热数值的大小。但是溶剂的比热、导热系数、表面张力、分子的极性、分子量以及蒸发时液面的蒸气密度对蒸发速度也有影响。挥发性的快慢也决定周围环境内含有该种溶剂蒸气的浓度。空气中允许含有溶剂蒸气的浓度是有一定限度的，在考虑溶剂闪点的情况下，
当溶剂的蒸气浓度达到这个限度时，一遇明火就会引起爆炸或燃烧，这是绝对不允许的。
3. 闪点。溶剂清洗剂都是易燃物质，在生产和使用中要严防火灾，所以除了考虑挥发性外还需考虑闪点。溶剂被加热时，蒸气散发到空气中，当温度升高，蒸气浓度达到一定值时，遇到明火就发生火焰，这一温度称谓闪点。常用的汽油(除200号溶剂汽油外)闪点都很低，几乎全在常温以下，所以使用时一定要严防明火，避免火灾。
二、有机溶剂清洗剂
有机溶剂清洗剂在机械清洗中，一般都有特殊的清洗用途，例如清洗机械中的忌油零件、导电零件等。常用的有机溶剂清洗剂有醇类、醚类、酮类、苯类等。
(一)乙醇为无透明液体，比重为0.794，沸点78.3℃，闪点14℃。乙醇能溶解天然树脂和许多合成树脂，能与水、烃及蓖麻油完全互溶，是一种重要的有机溶剂。乙醇与乙酸作用，在强无机酸的催化下能生成乙酸乙酯，它也是一种重要的有机溶剂。乙醇可作为原料配制某些油漆层的脱漆剂。无水乙醇在要求严密的清洗工艺中常用做脱水剂，这是因为乙醇分子中羟基的存在，使其分子和水分子间彼此能形成氢键，起到携带水的作用。
(二)乙醚为无液体，微溶于水，沸点34.5℃，比重汽车清洗剂0.73。乙醚的主要用途是做溶剂，它能溶解许多有机化合物，适用于某些有机精密件的清洗。乙醚易挥发，易着火，易爆炸，使用时应远离火源。
(三)丙酮为无液体，沸点56.1℃，易燃、易挥发，能与水、乙醇、乙醚、氯仿等混溶，对树脂、油脂的溶解能力强，是脱漆剂的主要组成之一。
(四)苯及其同系物，均为无液体，不溶于水，溶于汽油、乙醚、丙酮、四氯化碳等有机溶剂。对油性污垢的溶解能力较强，对活塞式发动机上的积碳有一定的去除作用，也是煤焦油沥清、天然沥清的良好溶剂。这类溶剂易燃，易挥发且毒性很大，在使用中应注意安全和避免吸入它的气体。
三、不燃氯化烃类清洗剂
(一)不燃氯化烃类清洗剂的性质。
氯化烃类清洗剂是有机溶剂的一部分，由于它具有不易燃烧、不易爆炸的特性，又有特殊的清洗工艺，而将其另列一类。氯化烃系溶剂对油脂溶解力强，沸点低，比热小，蒸发潜热也
小，故加热快；凝缩也快，比重与空气相比较比空气大，在空气中停留于下部。这类溶剂中应用最广的是三氯乙烯。三氯乙烯的脱脂力强，是油脂的优良清洗剂，它的挥发性也很强，以乙醚的蒸发速度为单位，乙醚为1，则三氯乙烯即为3.8，　所以在使用三氯乙烯溶剂进行清洗时，无需进行干燥处理。三氯乙烯适应黑金属和忌油产品的清洗，若添加稳定剂后也可用于铝合金和钛合金的清洗。除此以外，三氯乙烯还有许多特性，在使用中应加以注意，否则会引起不良后果。使用三氯乙烯的注意事项如下:
1. 三氯乙烯有毒，使用时应注意空气中的三氯乙烯蒸气不能超过中毒极限数，所以工作场所应有良好的通风设施；
2. 三氯乙烯与强碱共热时易产生爆炸，因此在使用时，严禁与强碱接触，特别值得注意的是在清除清洗槽中的酸时，不能使用苛性钠；
3. 三氯乙烯在有光、空气、水分共存时，会分解产生氯化氢酸性气体，引起金属锈蚀，故应注意与水分离，清洗时要有专用设备，这种设备既能分离水份，又能回收溶剂，使溶剂循环使用；
4. 三氯乙烯极易分解，产生有害的氯化氢，为了防止三氯乙烯的分解，要加入稳定剂，常加入的稳定剂有二乙胺、三乙胺、吡啶、四氢呋喃等，用量为0.1～0.2%。中药赤芍也是三氯乙烯的较好稳定剂，其用量为3～4%，加入这些稳定剂的另一个作用，是可以中和清洗液中的盐酸；
5. 在空气中的三氯乙烯蒸气，与明火或炽热板接触时，如焊弧和敞口加热器等，将产生酸气，因此使用三氯乙烯除油时，不能与上述有关设备在同一个房间内同时使用。
(二)氯化烃类清洗剂的清洗类型。
氯化烃类清洗剂的去污作用和一切溶剂的去污作用相同，都是对污垢的溶解作用。其溶解污垢能力的强弱与污垢的种类和分子结构有关。氯化烃类清洗剂的比热小，蒸发潜热也小，所以加热快，凝露也快，因此用它清洗主要是依靠它挥发出的气体，遇到冷的清洗件时，立即冷凝变为液体，并将油污溶解降落在清洗槽底部。接着又有新的气体与清洗件接触，冷凝为液体，如此反复，这样粘附有油污的工件表面总是与清洁的清洗液接触。并且由于清洗剂蒸气可以到达被洗件的任意部位，所以清洗效果好。根据氯化烃的清洗特性，常用的清洗类型可以归纳为五种形式。
1. 蒸气型。用蒸气去除油污是选用沸点相当低的溶剂，一般用来清洗粘附力较低的油性污垢(如滴点80℃以下的油脂类)。由于溶剂蒸气能达到清洗件的任意部位，所以清洗效率高，速度快。适合清洗重量大、厚度大的部件。
2. 液气型。将被洗件浸入加热的溶剂液体中，依靠热溶剂的渗透作用和机械作用将油脂污垢溶解在溶剂中，再用溶剂蒸气进一步清洗。这种清洗工艺适用于清洗形状复杂的零件(特别是有深孔和狭窄缝的零件)，能清除掉部件表面的灰尘、铁屑、油污等。液气型可分三步进行:
(1) 将工件浸入热溶剂中；
(2) 将热溶剂清洗过的工件浸入洁净的冷溶剂中(达到冷却工件的作用)；
(3) 将工件置于溶剂蒸气中。
3. 气喷型。在蒸气除油的同时，再加溶剂强力喷洗，它适用于清洗形状复杂的零件。对粘附力较强的油脂型污垢的清洗效果较好，并可简化、缩小清洗设备，适应性最广，能满足一般金属零件的清洗要求。
4. 液喷气型。为了提高清洗质量，将上述各种方法组合起来使用，先在热溶剂中浸洗，然后用蒸气与强力喷洗同时进行。此法适用于大批量形状复杂的零件。
5. 两相清洗。利用某些氯化烃类清洗剂的比重大于水且对水不溶的特性(例如二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯和水)，进行两相清洗。氯化烃类为一相在下层，水为另一相在上层，零件通过水层进入溶剂中，这适用于小批零件和不宜加热零件的清洗。可以用于除去油溶性和水溶性的污垢以及零件脱漆。由于这些清洗剂大多有毒性，并可循环使用，所以使用时一定要有专用清洗设备，设备本身又可以回收清洗液，进行循环使用，并且最好是密闭形式。根据清洗零件的特点，清洗设备可以是一槽或多槽式的。
四、溶剂类清洗剂的去污机理
溶剂类清洗剂的去污机理是溶解作用。清洗剂能将污垢溶解在本溶液内，使污垢从粘附基体上清除掉。在这种清洗体系中，清洗剂是溶剂，污垢是溶质。某一种溶剂仅能溶解相对应的溶质，所以在清洗工艺中都是根据清洗污垢种类的不同来选择不同的清洗剂。这里讲的溶解作用是以“相似相溶”理论为基础的。“相似相溶”理论主要是从溶质、溶剂的分子结构角度来解释的。无论是溶质(油污)或溶剂(清洗剂)都可以根据它的分子结构而区分为极性、弱极性和非
极性分子。分子结构不对称、含有各种极性基团的烃类(如羟基、羧基、羰基、硝基等)都是极性分子，极性的强弱决定分子链的长短和极性基的多少与种类。分子结构对称，不含极性基团的多种烃类都属非极性的。“相似相溶”即为极性溶剂溶解极性污垢，非极性溶剂溶解非极性污垢，并且溶剂和溶质分子结构愈相似，相溶的能力愈强。

第二节　水基类清洗剂
一、水基碱性清洗剂
(一)水基碱性清洗剂的组份与金属种类的关系。
碱性清洗剂去除油污的方法一般分为化学除油与电化学除油两种。两种除油方法的原理不一样，但其配方组成却是大同小异，都是由一定比例的碱和碱性盐类溶解在水中组成的。常用的这类碱和碱性盐有苛性钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硅酸钠等，它们溶于水都呈碱性，因此碱性清洗剂的pH值都偏高。
金属的材质种类不同，产生腐蚀时的pH值也不同，因此使用碱性清洗剂时，应根据不同的金属材质来调节碱性清洗剂的pH值，使被清洗的金属能在相适应的pH值范围之内。
锌、铝、锡及其合金在苛性钠溶液中是易受腐蚀的，所以清洗这类金属一般不用苛性钠溶液，多用碱性盐溶液；但有时为了提高清洗剂的清洗能力，也可以在碱性盐溶液中加入少量苛性钠，但pH值一定要控制在金属能适应的范围之内。在清洗剂中加入少量的硅酸钠，特别是复合加入硅酸钠和碳酸钠，可以显著提高碱液的清洗能力。加入硅酸钠还可以增加碱液的使用浓度，扩大金属pH值的使用范围，例如，铝、锌、锡的pH值适应范围可扩大到11.5～12.8。此外，硅酸钠还是许多有金属的缓蚀剂。
钢、铁、镍、铬、铜及铜合金在碱液中是不易被腐蚀的，而磷酸钠及铬酸钾等碱性盐又是钢铁的缓蚀剂，因此，碱性清洗剂被广泛地应用来清洗黑金属。
碱性清洗剂按照清洗方法的不同，又可分为化学清洗用的碱性清洗液和电化学清洗用的碱性清洗液。
(二)水基碱性清洗剂与清洗油污性质的关系
碱液对于动、植物油污的去除效果较好，在化学除油过程中，碱液可以将这类油污皂化分解，使其溶解于溶液中。矿物油脂是不能和碱作用，产生皂化反应的，但它们却能在一定的条件下与碱形成乳化液。对于不能皂化的油脂要将它彻底从金属件上清除掉，需要具备两个条件。
1. 碱性溶液中加入一定量的乳化剂，将油污乳化到清洗液中。
2. 清洗过程中需要具备一定的机械力，例如提高碱液清洗温度，增加清洗压力，或给碱液加以搅拌，使粘附在金属表面上的油污受到机械冲击而脱离金属进入溶液中。此外，还可在溶液中添加一些粉末，如高岭土、矾土、砂子，锯木屑等，在加热搅拌碱溶液时，它们撞击金属表面，将油污从金属表面机械剥离。悬浮在碱溶液中的细碎固体，吸附在油污与溶液的界面上，又可起到与乳化相似的作用，将油污分散到溶液中。