نظافت صنعتیبه معنای واقعی، تنها چند دهه سابقه دارد، اما ظهور آن مزایای اقتصادی و اجتماعی عظیمی را برای تولید صنعتی به ارمغان آورده است. با پیشرفت سریع فناوریهای نظافت، نظافت صنعتی تقریباً در تمام بخشهای صنعتی، از جمله چاپ و رنگرزی پارچه، پتروشیمی، ماشینآلات، معدن و ذوب، عملیات سطحی، مهندسی شیمی، ابزار و متر، الکترونیک، نیمههادیها، ساعت و جواهرات، زیستشناسی و اپتیک، به کار گرفته شده است. این امر به طور کامل پتانسیل بازار عظیم و شتاب توسعه قوی نظافت صنعتی را نشان میدهد.
به طور کلی، عوامل پاککننده صنعتی بر اساس اصول کار خود به پاککنندههای شیمیایی، پاککنندههای فیزیکی و پاککنندههای میکروبی طبقهبندی میشوند. پاککنندههای شیمیایی طولانیترین سابقه توسعه، وسیعترین طیف کاربردها و متنوعترین انواع محصولات را دارند. در همین حال، عوامل پاککننده شیمیایی تقریباً بر اساس میزان آب خود به سه دسته تقسیم میشوند: عوامل پاککننده حلال آلی، عوامل پاککننده پایه آب و عوامل پاککننده نیمه پایه آب.
این مقاله به ترتیب به ترکیب فرمول، عملکرد تمیزکنندگی و روند توسعه آینده این سه نوع ماده تمیزکننده شیمیایی میپردازد.
۱. پاککنندههای حلال آلی
پاککنندههای حلال آلی عمدتاً به حلالهای آلی اطلاق میشوند که در فرمولاسیون خود فاقد آب هستند. اکثر آنها هیدروکربنها (آلکانها، هیدروکربنهای آروماتیک)، هیدروکربنهای کلردار، هیدروکربنهای فلوئوردار، الکلها، اترهای الکلی و سایر مواد را به عنوان مواد اولیه اصلی در نظر میگیرند. مکانیسم کار پاککننده حلال آلی، حل کردن مستقیم موادی است که در آب نامحلول هستند اما در حلالهای آلی محلولند، مانند گریس، موم، رزین، لاستیک، رنگها، برخی چسبها و سایر آلایندههای آلی.
پاککنندههای حلال آلی در دمای معمولی و فشار اتمسفر به حالت مایع، سیالیت خوب و ویسکوزیته پایین هستند. آنها بسیار فرار هستند و پس از تمیز کردن، بقایای بسیار کمی روی سطح اجسام باقی میگذارند یا اصلاً اثری از خود باقی نمیگذارند و در طول فرآیند تمیز کردن، باعث خوردگی یا آسیب به مواد پایه نمیشوند.
با این وجود، فراریت بالای حلالهای آلی، همراه با نقاط جوش پایین، آنها را مستعد ورود به محیط زیست میکند. در میان این مواد، هیدروکربنهای کلردار، هیدروکربنهای فلوئوردار و سایر هیدروکربنهای هالوژنه برای بدن انسان سمی هستند. الکلها و اترهای الکلی چربیدوست هستند که میتوانند آسیب قابل توجهی به انسانها، حیوانات و محیط زیست وارد کنند.
برای مثال، برخی از پاککنندههای حلال آلی که ممنوع شدهاند، مانند تریکلروتریفلوئورواتان، تتراکلرید کربن، تریکلرواتان و پربروموآلکانها، عملکرد تمیزکنندگی عالی و مزایای اقتصادی دارند. با این حال، این مواد لایه ازن را تخریب میکنند و تهدیدی برای زمین محسوب میشوند. علاوه بر این، بازیافت و جمعآوری اجزای باقیمانده آنها بسیار دشوار است، بنابراین استفاده از آنها رسماً ممنوع شده است.
شویندههای اولیه مبتنی بر آب عمدتاً از قلیاهای معدنی بسیار قلیایی یا نمکهای معدنی استفاده میکردند. فرمولهای ساده و قلیائیت قوی آنها، معایب متعددی را در حین تمیز کردن به همراه داشت و عملکرد تمیز کردن را تا حد زیادی به خطر میانداخت. شویندههای مدرن مبتنی بر آب بر این کاستیها غلبه کردهاند. آنها سورفکتانتها، عوامل کمپلکسکننده، مهارکنندههای خوردگی، تثبیتکنندهها، حلکنندهها و سایر مواد کاربردی را با فرمولهای سفارشی که به طور منطقی بر اساس اهداف تمیز کردن و مواد پایه مختلف توسعه یافتهاند، ترکیب میکنند.
برای مثال، چربیزدایی قبل از آبکاری الکتریکی از ترکیبات ترکیبی مانند پلیاتر، تریاتانولآمین اولئات و سدیم الکل چرب پلیاکسیاتیلن اتر سولفات استفاده میکند. این فرمول ترکیبی اساساً برای مواد پایه خورنده نیست. در حین استفاده نیازی به گرم کردن ندارد، کف کمی تولید میکند، نتایج تمیزکنندگی عالی ارائه میدهد، دوز و هزینه کمی دارد و کار با آن آسان است. غیرسمی و سازگار با محیط زیست است، برای تمیز کردن دستی و مکانیکی با عملیات ساده پس از تمیز کردن مناسب است.
بهینهسازی فرمول مواد پاککننده پایه آب همچنین امکان تحقق چندین عملکرد را به طور همزمان فراهم میکند. هنگام تمیز کردن قطعات مسی، میتوان مواد براقکننده را به فرمول تمیزکننده اضافه کرد تا تمیز کردن و براق کردن در یک فرآیند واحد تکمیل شود. یک فرمول معمولی شامل اسید چرب روغن نارگیل دی اتانول آمید، گلیسیرین و دودسیل بنزن سولفونیک اسید، همراه با مهارکنندههای خوردگی و براقکنندهها است. این فرمول ظرفیت چربیزدایی قوی را حفظ میکند و مقدار pH را به درستی تنظیم میکند تا از خوردگی قطعات مسی ناشی از pH بیش از حد پایین جلوگیری کند. مهارکنندههای خوردگی و براقکنندههای اضافه شده، به قطعات مسی تمیز شده درخشندگی خوبی میدهند. اگر مواد محافظ تشکیلدهنده لایه به فرمول اضافه شوند، یک لایه محافظ روی سطح قطعات مسی تشکیل میشود و آنها را برای مدت طولانی پس از تمیز کردن روشن نگه میدارد.
برای دستیابی به پاککنندگی سازگار با محیط زیست، مواد پاککننده پایه آب با اجزای پاککننده بیولوژیکی زیستتخریبپذیر و غیرسمی مانند آلکیل گلیکوزیدها و سوفورولیپیدها توسعه یافتهاند. یک فرمول معمول شامل آلکیل گلیکوزیدها و سوفورولیپیدها به عنوان سورفکتانت، اسید نیتریلوتری استیک به عنوان عامل کمپلکسکننده، آلژینات سدیم به عنوان غلیظکننده و گلوکونات سدیم به عنوان یک ماده کمکی است. همه این اجزا دارای زیستسازگاری خوب، سرعت بالای تجزیه میکروبی و حداقل تحریک پوست هستند. علاوه بر این، مواد کمکی حاوی فسفر نیستند و این محصولات را بسیار سازگار با محیط زیست میکند. چنین مواد پاککنندهای به عنوان پاککنندههای سبز برای آشپزخانهها، حمامها و سایر مناطق زندگی به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند و چشمانداز کاربرد گستردهای دارند.
مواد پاککننده پایه آب، کمبودهای پاککنندههای حلال آلی را جبران میکنند. آنها کمهزینه، ایمن و سازگار با محیط زیست هستند و مواد اولیهی آنها به راحتی در دسترس و تجدیدپذیر است. بنابراین، مواد پاککننده پایه آب میتوانند به عنوان جایگزین ایدهآلی برای پاککنندههای حلال آلی عمل کنند و در عین حال اثرات پاککنندگی معادلی داشته باشند.
مواد پاککننده نیمهآبی با مواد پاککننده مبتنی بر حلالهای آلی متفاوت هستند، زیرا آب و سورفکتانتها به حلالهای آلی اضافه میشوند. به همین دلیل، در برخی از منابع به آنها مواد پاککننده امولسیونی یا مواد پاککننده میکروامولسیونی نیز گفته میشود.
مکانیسم تمیز کردن آنها ترکیبی از مکانیسمهای عوامل تمیزکننده پایه آب حاوی سورفکتانتها و عوامل تمیزکننده پایه حلال است. عوامل تمیزکننده نیمه آبی مزایای عوامل تمیزکننده پایه حلال سنتی، یعنی شویندگی قوی در برابر لکههای روغنی و عملکرد عالی در خیساندن و نفوذ روی سطوح را حفظ میکنند. در عین حال، آنها ظرفیت حذف بیشتری برای آلایندههای پایه آب ارائه میدهند. در مقایسه با عوامل تمیزکننده پایه حلال آلی، آنها همچنین عملکرد تمیزکنندگی بهتری روی آلایندههای معدنی دارند. افزودن آب نقطه اشتعال را افزایش داده و فراریت عوامل تمیزکننده را کاهش میدهد که این امر ایمنی حلالهای اصلی را بهبود میبخشد و دامنه کاربرد آنها را گسترش میدهد.
بر اساس حلالیت حلالهای آلی در آب، مواد پاککننده نیمهآبی عموماً به دو نوع حلال محلول در آب و حلال نامحلول در آب طبقهبندی میشوند. حلالهای محلول در آب عمدتاً الکلها، اترها و کتونها هستند. آنها به طور مؤثر روی آلایندههای روغنی و آبپایه کار میکنند، اما قابل اشتعال هستند. فرموله کردن آنها به صورت مواد پاککننده نیمهآبی با مقدار کمی آب میتواند اشتعالپذیری را برای استفاده ایمنتر کاهش دهد. حلالهای نامحلول در آب در درجه اول شامل حلالهای هیدروکربنی پایه نفتی، حلالهای هیدروکربنی ترپن و هیدروکربنهای هالوژنه هستند. آنها همچنین نقاط اشتعال پایینی دارند و بسیار قابل اشتعال و انفجار هستند. هنگامی که چنین حلالهای آلی به مواد پاککننده نیمهآبی تبدیل میشوند، تفاوت زیاد در کشش سطحی بین حلالهای آلی غیرآبی و آب منجر به ناسازگاری و لایه لایه شدن میشود، اگر فقط آب اضافه شود. بنابراین، برای کاهش کشش سطحی بین دو فاز، بهبود سازگاری و دستیابی به اختلاط یکنواخت، باید از سورفکتانتها استفاده شود.
زمان ارسال: ۲۸ مه ۲۰۲۶