烷烴系清洗劑“NS-Clean”提高清洗工程生產(chǎn)性的作用

山內(nèi)辰也

（JX日礦日石能源株式會(huì)社，日本，9990011）

烷烴系清洗劑“NS-Clean”提高清洗工程生產(chǎn)性的作用

山內(nèi)辰也

（JX日礦日石能源株式會(huì)社，日本，9990011）

本文分析了烷烴系清洗劑的要點(diǎn)，詳細(xì)介紹了烷烴系清洗劑“NS-Clean M型”的構(gòu)成、特長(zhǎng)，確認(rèn)了“NS-Clean M型”在金屬清洗方面提高清洗工程生產(chǎn)性的作用。

烷烴系清洗劑；“NS-Clean M型”；金屬清洗；生產(chǎn)性

清洗是一個(gè)作用并不明顯的工程，所以人們并不在意是否洗得干干凈凈。它與切削、沖壓等金屬加工相比，很難把清洗與提高附加值聯(lián)系在一起。一般來說，精度高、形狀復(fù)雜的零件售價(jià)就高，還沒有聽說過因?yàn)榍鍧嵍雀?，零件的單價(jià)就會(huì)提高。

然而，清洗卻是制造過程中非常重要的一個(gè)生產(chǎn)工程。在進(jìn)行金屬加工時(shí)，適度的清洗是必要的，而且清洗后金屬件的清潔度要達(dá)到一定的水平。萬一因清洗不符合要求，很有可能導(dǎo)致工廠的整個(gè)生產(chǎn)線停工。

本文重點(diǎn)介紹在金屬部件清洗工程中，日本JX日礦日石能源株式會(huì)社使用自主開發(fā)的烷烴系NSNS-Clean，提高金屬部件清洗工程生產(chǎn)率的效果。

1 烷烴系清洗及提高生產(chǎn)率的要點(diǎn)

圖1是烷烴系清洗溫風(fēng)干燥機(jī)的基本概念圖。清洗 · 干燥工程的流程如下：首先，將表面附著污垢的未清洗的金屬部件浸漬于清洗槽中，污垢被清洗劑溶解后，均勻地?cái)U(kuò)散、稀釋清洗。從清洗槽取出的金屬部件上還附著有溶解污垢的清洗劑，如果就這樣干燥，污垢就會(huì)變成污痕，因此，從洗滌槽出來的的金屬部件需要經(jīng)過漂洗槽。含有污垢的清洗劑在漂洗槽被干凈的清洗劑置換，完成金屬部件的漂洗。從漂洗槽出來的金屬部件表面幾乎都是清洗劑附著的狀態(tài)。在干燥槽中用溫風(fēng)吹掃金屬部件，清洗劑揮發(fā)后，金屬部件得以干燥。此刻取出的金屬部件表面什么也沒有，即：得到表面清潔、干凈的金屬部件。

蒸餾再生工程按下面的步驟進(jìn)行：含有大量污垢的清洗劑從清洗槽吸進(jìn)減壓蒸餾機(jī)，被加熱的清洗劑變成蒸汽從塔頂排出，蒸汽冷卻后就是再生的清洗劑。經(jīng)過蒸餾再生的清洗劑再次注入漂洗槽，漂洗槽的污垢量不僅比清洗槽少，而且由于經(jīng)常注入再生液，污垢濃度控制得很低。從漂洗槽溢出的清洗劑重新回到清洗槽循環(huán)使用，而蒸餾再生機(jī)的底部則定期排出廢液。

要提高清洗工程的生產(chǎn)率，就必須減少資源投入量，提高輸出。資源包括清洗劑和電力、冷卻水、空氣等消耗品的使用量，以及清洗作業(yè)所需的工作量、清洗槽的安裝面積等。輸出則包括每小時(shí)的清洗部件數(shù)量、適用對(duì)象范圍的擴(kuò)大及清洗品質(zhì)的穩(wěn)定性等。綜合考慮以上的種種因素，本文主要對(duì)清洗劑消耗量的削減和清洗對(duì)象的擴(kuò)大兩點(diǎn)進(jìn)行探討。

2 清洗劑消耗量的削減

清洗槽損耗的清洗劑主要有兩個(gè)途徑，一是擴(kuò)散到大氣中的清洗劑，另一個(gè)是從蒸餾再生機(jī)排出的廢液中含有的清洗劑造成的損耗。此外，部件上附著的液體清洗劑，被帶到清洗槽體系外也會(huì)產(chǎn)生清洗劑損耗，這部分損耗是只在工作異常時(shí)才會(huì)發(fā)生的。干燥不充分的部件從干燥機(jī)取出，這時(shí)的溫度超過了清洗劑的燃點(diǎn)，一旦接近火源就可能引發(fā)火災(zāi)。與其說為了減少廢液，還不如說是為了確保安全性，在這種情況下，必須立即調(diào)整、修理機(jī)器。

2.1 擴(kuò)散到大氣中的清洗劑損耗

（1）干燥工程中的液體清洗劑損耗

擴(kuò)散到大氣中的清洗劑損耗，最大的部分應(yīng)該是干燥工程中的揮發(fā)損耗。在使用圖1所示的溫風(fēng)干燥槽清洗進(jìn)行干燥時(shí)，從漂洗槽出來的清洗劑，在干燥槽中全部揮發(fā)（損耗）。在設(shè)計(jì)清洗槽時(shí)，通過延長(zhǎng)部件上液滴滴流時(shí)間和采取鼓風(fēng)等措施，降低部件上附著的清洗劑含量。另外，市場(chǎng)上也有回收裝置銷售，用來回收從干燥排氣口排出的清洗劑。

理想的清洗劑應(yīng)是液滴易滴流、低黏度的清洗劑。一般來說，燃點(diǎn)低的清洗劑黏度較低，但日本JX日礦日石能源株式會(huì)社開發(fā)的烷烴系NS-Clean兼具高燃點(diǎn)和低黏度兩個(gè)特性（圖2）。

此外，要減少排出的清洗劑量，就要削減應(yīng)干燥的清洗劑量，所以，清洗劑的低黏度化也有助于縮短干燥時(shí)間。同樣，從漂洗槽溢出到洗滌槽帶出液體清洗劑的減少，也容易使漂洗槽的液體清洗劑保持高純度，這與維持高清洗品質(zhì)有有關(guān)。

圖1　烷烴系洗凈溫風(fēng)干燥機(jī)的概念圖

（2）從清洗槽表面損耗的液體清洗劑

為了防止氣化的清洗劑滯留，清洗清洗槽上安裝了換氣裝置。從清洗槽表面揮發(fā)的清洗劑會(huì)排出到體系外，造成浪費(fèi)。圖3是在常溫、無風(fēng)狀態(tài)下，將清洗劑放入燒杯中，觀察清洗劑的殘留量與經(jīng)時(shí)變化的結(jié)果。雖然其他公司的清洗劑比NS100清洗劑的沸點(diǎn)高，但在室溫下，清洗劑的揮發(fā)損失量是NS100清洗劑的2.4倍。這可能是NS-Clean不含易揮發(fā)的低沸點(diǎn)成分之故。

2.2 蒸餾廢液造成的清洗劑損耗

表1是用蒸餾再生機(jī)蒸餾回收混合3%加工油的清洗劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。被回收的清洗劑純度全部在99%以上，其中 NS200清洗劑的回收率最高，損失率僅為1.3%，而其他公司產(chǎn)品E的清洗劑損失率則高達(dá)20.7%，幾乎是NS200清洗劑損耗的16倍。這可能是由于NS-Clean與加工油的沸點(diǎn)較接近，不含易殘留的高沸點(diǎn)成分。

3 清洗污垢對(duì)象的范圍擴(kuò)大

烷烴系清洗劑主要用于去除油污，但是，如果其清洗對(duì)象的范圍擴(kuò)大，就可提高部件清洗的生產(chǎn)性。本研究沒有選擇金屬加工中使用的污垢種類，而是以油污、水垢及微粒子組成的復(fù)合污垢，對(duì)日本JX日礦日石能源株式會(huì)社開發(fā)的微乳狀清洗劑“NS-Clean M型”的性能做了介紹。

表1　蒸餾再生機(jī)蒸餾回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2　烷烴系清洗劑的燃點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)黏度的關(guān)系

圖3　室溫下不同清洗劑的蒸發(fā)損失量比較

3.1 “NS-Clean M型”的構(gòu)成與特點(diǎn)

“NS-Clean M型”的構(gòu)成如圖4所示。部件上附著的油污溶解于連續(xù)相的烷烴系中，從而被去除。水污垢則被分散相中的微小水滴吸收而去除。微粒子污垢則在表面活性劑中分散，從部件上被去除。

“NS-Clean M型”的特點(diǎn)如下：

①不論是礦物系～水溶性加工油混合污垢，還是干燥的水溶性加工油，抑或是研磨粉，均可能清洗。

②水系清洗中的斑點(diǎn)、易生銹的鋁、銅均適用。

③與超聲波的水-烷烴乳液清洗不同，不需要排出廢水、無液體腐敗現(xiàn)象發(fā)生。

④與水系清洗相比，該清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊。

⑤液體均一透明，容易觀察污垢，能夠在不良清洗發(fā)生前把握清洗液的壽命。

3.2 “NS-Clean M型”的代表性狀及清洗系統(tǒng)

“NS-Clean M型”的兩個(gè)代表性產(chǎn)品是第2石油類的NS 100M與第3石油類的NS 220M，其代表性狀與相關(guān)法令見表2，代表的清洗流程見圖5。按照規(guī)定：用“NS-Clean M型”進(jìn)行前清洗后，必須經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)型的漂洗、干燥程序。

圖4　“NS-CleanM型”的構(gòu)成圖

表2 “NS-CleanM型”的代表性狀等

圖5　“NS-CleanM型”洗凈流程事例

圖6　“NS-CleanM型”的洗凈事例

3.3 “NS-Clean M型”的清洗事例

對(duì)普通的烷烴系清洗劑難以清洗的干燥水溶性加工油及微粒子，本研究確認(rèn)了“NS-Clean M型”的清洗性。試驗(yàn)是將附著水溶性加工油和研磨材料（青棒）的金屬板在常溫下干燥24h，然后在NS100M清洗劑中用超聲波進(jìn)行5min的照射、清洗，再經(jīng)NS100M漂洗，除去殘余的加工油和研磨材料（圖6）。

4 結(jié)論

本文不僅介紹了“NS-Clean M型”的清洗要點(diǎn)，而且還說明了“NS-Clean M型”在清洗、干燥和再生等方面的特長(zhǎng)。日本JX日礦日石能源株式會(huì)社開發(fā)的NS-Clean，確實(shí)有助于提高金屬部件清洗現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)性。作為烷烴系清洗的頂級(jí)制造商，日本JX日礦日石能源株式會(huì)社對(duì)客戶就清洗相關(guān)技術(shù)的疑問和要求，提供清洗管理方法的指導(dǎo)，針對(duì)清洗發(fā)生的問題，查明原因并提出忠告和解決方案，博得了客戶的廣泛好評(píng)。

岳宵譯自2015 No13《JETI》

The Role of Hydrocarbon Cleaning Agent “NS-Clean”in Improving the Productivity of Cleaning Project

Yamauchi Tatsuya
(JX Nippon Oil & Energy Holdings Inc., Japan 9990011)

In this paper, the main points of the hydrocarbon cleaning agent are analyzed, and the composition and specialty of hydrocarbon agent“M NS-Clean”are introduced in detail，confirming the role of “M NS-Clean”in improving the metal cleaning productivity of cleaning project.

alkane cleaning agent；“NS-Clean M type”；metal cleaning；productbility

TQ649

B

1672-2701（2016）11-58-05