烷烃系清洗剂“NS-Clean”提高清洗工程生产性的作用

山内辰也

（JX日矿日石能源株式会社，日本，9990011）

烷烃系清洗剂“NS-Clean”提高清洗工程生产性的作用

山内辰也

（JX日矿日石能源株式会社，日本，9990011）

本文分析了烷烃系清洗剂的要点，详细介绍了烷烃系清洗剂“NS-Clean M型”的构成、特长，确认了“NS-Clean M型”在金属清洗方面提高清洗工程生产性的作用。

烷烃系清洗剂；“NS-Clean M型”；金属清洗；生产性

清洗是一个作用并不明显的工程，所以人们并不在意是否洗得干干净净。它与切削、冲压等金属加工相比，很难把清洗与提高附加值联系在一起。一般来说，精度高、形状复杂的零件售价就高，还没有听说过因为清洁度高，零件的单价就会提高。

然而，清洗却是制造过程中非常重要的一个生产工程。在进行金属加工时，适度的清洗是必要的，而且清洗后金属件的清洁度要达到一定的水平。万一因清洗不符合要求，很有可能导致工厂的整个生产线停工。

本文重点介绍在金属部件清洗工程中，日本JX日矿日石能源株式会社使用自主开发的烷烃系NSNS-Clean，提高金属部件清洗工程生产率的效果。

1 烷烃系清洗及提高生产率的要点

图1是烷烃系清洗温风干燥机的基本概念图。清洗 · 干燥工程的流程如下：首先，将表面附着污垢的未清洗的金属部件浸渍于清洗槽中，污垢被清洗剂溶解后，均匀地扩散、稀释清洗。从清洗槽取出的金属部件上还附着有溶解污垢的清洗剂，如果就这样干燥，污垢就会变成污痕，因此，从洗涤槽出来的的金属部件需要经过漂洗槽。含有污垢的清洗剂在漂洗槽被干净的清洗剂置换，完成金属部件的漂洗。从漂洗槽出来的金属部件表面几乎都是清洗剂附着的状态。在干燥槽中用温风吹扫金属部件，清洗剂挥发后，金属部件得以干燥。此刻取出的金属部件表面什么也没有，即：得到表面清洁、干净的金属部件。

蒸馏再生工程按下面的步骤进行：含有大量污垢的清洗剂从清洗槽吸进减压蒸馏机，被加热的清洗剂变成蒸汽从塔顶排出，蒸汽冷却后就是再生的清洗剂。经过蒸馏再生的清洗剂再次注入漂洗槽，漂洗槽的污垢量不仅比清洗槽少，而且由于经常注入再生液，污垢浓度控制得很低。从漂洗槽溢出的清洗剂重新回到清洗槽循环使用，而蒸馏再生机的底部则定期排出废液。

要提高清洗工程的生产率，就必须减少资源投入量，提高输出。资源包括清洗剂和电力、冷却水、空气等消耗品的使用量，以及清洗作业所需的工作量、清洗槽的安装面积等。输出则包括每小时的清洗部件数量、适用对象范围的扩大及清洗品质的稳定性等。综合考虑以上的种种因素，本文主要对清洗剂消耗量的削减和清洗对象的扩大两点进行探讨。

2 清洗剂消耗量的削减

清洗槽损耗的清洗剂主要有两个途径，一是扩散到大气中的清洗剂，另一个是从蒸馏再生机排出的废液中含有的清洗剂造成的损耗。此外，部件上附着的液体清洗剂，被带到清洗槽体系外也会产生清洗剂损耗，这部分损耗是只在工作异常时才会发生的。干燥不充分的部件从干燥机取出，这时的温度超过了清洗剂的燃点，一旦接近火源就可能引发火灾。与其说为了减少废液，还不如说是为了确保安全性，在这种情况下，必须立即调整、修理机器。

2.1 扩散到大气中的清洗剂损耗

（1）干燥工程中的液体清洗剂损耗

扩散到大气中的清洗剂损耗，最大的部分应该是干燥工程中的挥发损耗。在使用图1所示的温风干燥槽清洗进行干燥时，从漂洗槽出来的清洗剂，在干燥槽中全部挥发（损耗）。在设计清洗槽时，通过延长部件上液滴滴流时间和采取鼓风等措施，降低部件上附着的清洗剂含量。另外，市场上也有回收装置销售，用来回收从干燥排气口排出的清洗剂。

理想的清洗剂应是液滴易滴流、低黏度的清洗剂。一般来说，燃点低的清洗剂黏度较低，但日本JX日矿日石能源株式会社开发的烷烃系NS-Clean兼具高燃点和低黏度两个特性（图2）。

此外，要减少排出的清洗剂量，就要削减应干燥的清洗剂量，所以，清洗剂的低黏度化也有助于缩短干燥时间。同样，从漂洗槽溢出到洗涤槽带出液体清洗剂的减少，也容易使漂洗槽的液体清洗剂保持高纯度，这与维持高清洗品质有有关。

图1　烷烃系洗净温风干燥机的概念图

（2）从清洗槽表面损耗的液体清洗剂

为了防止气化的清洗剂滞留，清洗清洗槽上安装了换气装置。从清洗槽表面挥发的清洗剂会排出到体系外，造成浪费。图3是在常温、无风状态下，将清洗剂放入烧杯中，观察清洗剂的残留量与经时变化的结果。虽然其他公司的清洗剂比NS100清洗剂的沸点高，但在室温下，清洗剂的挥发损失量是NS100清洗剂的2.4倍。这可能是NS-Clean不含易挥发的低沸点成分之故。

2.2 蒸馏废液造成的清洗剂损耗

表1是用蒸馏再生机蒸馏回收混合3%加工油的清洗剂的实验结果。被回收的清洗剂纯度全部在99%以上，其中 NS200清洗剂的回收率最高，损失率仅为1.3%，而其他公司产品E的清洗剂损失率则高达20.7%，几乎是NS200清洗剂损耗的16倍。这可能是由于NS-Clean与加工油的沸点较接近，不含易残留的高沸点成分。

3 清洗污垢对象的范围扩大

烷烃系清洗剂主要用于去除油污，但是，如果其清洗对象的范围扩大，就可提高部件清洗的生产性。本研究没有选择金属加工中使用的污垢种类，而是以油污、水垢及微粒子组成的复合污垢，对日本JX日矿日石能源株式会社开发的微乳状清洗剂“NS-Clean M型”的性能做了介绍。

表1　蒸馏再生机蒸馏回收实验结果

图2　烷烃系清洗剂的燃点与运动黏度的关系

图3　室温下不同清洗剂的蒸发损失量比较

3.1 “NS-Clean M型”的构成与特点

“NS-Clean M型”的构成如图4所示。部件上附着的油污溶解于连续相的烷烃系中，从而被去除。水污垢则被分散相中的微小水滴吸收而去除。微粒子污垢则在表面活性剂中分散，从部件上被去除。

“NS-Clean M型”的特点如下：

①不论是矿物系～水溶性加工油混合污垢，还是干燥的水溶性加工油，抑或是研磨粉，均可能清洗。

②水系清洗中的斑点、易生锈的铝、铜均适用。

③与超声波的水-烷烃乳液清洗不同，不需要排出废水、无液体腐败现象发生。

④与水系清洗相比，该清洗系统结构更加紧凑。

⑤液体均一透明，容易观察污垢，能够在不良清洗发生前把握清洗液的寿命。

3.2 “NS-Clean M型”的代表性状及清洗系统

“NS-Clean M型”的两个代表性产品是第2石油类的NS 100M与第3石油类的NS 220M，其代表性状与相关法令见表2，代表的清洗流程见图5。按照规定：用“NS-Clean M型”进行前清洗后，必须经过标准型的漂洗、干燥程序。

图4　“NS-CleanM型”的构成图

表2 “NS-CleanM型”的代表性状等

图5　“NS-CleanM型”洗净流程事例

图6　“NS-CleanM型”的洗净事例

3.3 “NS-Clean M型”的清洗事例

对普通的烷烃系清洗剂难以清洗的干燥水溶性加工油及微粒子，本研究确认了“NS-Clean M型”的清洗性。试验是将附着水溶性加工油和研磨材料（青棒）的金属板在常温下干燥24h，然后在NS100M清洗剂中用超声波进行5min的照射、清洗，再经NS100M漂洗，除去残余的加工油和研磨材料（图6）。

4 结论

本文不仅介绍了“NS-Clean M型”的清洗要点，而且还说明了“NS-Clean M型”在清洗、干燥和再生等方面的特长。日本JX日矿日石能源株式会社开发的NS-Clean，确实有助于提高金属部件清洗现场的生产性。作为烷烃系清洗的顶级制造商，日本JX日矿日石能源株式会社对客户就清洗相关技术的疑问和要求，提供清洗管理方法的指导，针对清洗发生的问题，查明原因并提出忠告和解决方案，博得了客户的广泛好评。

岳宵译自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