为精密清洗选择溶剂

精密清洁的严格标准可确保最终产品中可靠且无故障的性能。

广泛的行业 - 包括航空航天，运输，电信和数据处理行业 - 全部采用关键电子和电路板，其失效可能是灾难性的。在它们使用之前，必须用溶剂清洁这些系统中使用的印刷电路板（PCB）以除去在PCB制造过程中引入的助焊剂和其他土壤。

半导体行业中使用的产品需要精确清洁，以满足严格的性能标准。航空航天行业需要精确清洁着陆装置，以消除由于捕获的水而落地齿轮部件的压裂。珠宝和制表行业需要一个最终产品，这是一种美观，无点和任何土壤的空隙。必须清洁从外科针脚到人造心脏瓣膜的医疗器械，以严格标准，以防止感染和疾病的传播。汽车行业需要精确地清洁燃料喷射器，ABS制动器，压缩机，继电器，传感器和开关等关键部件。溶剂也需要无点清洁光学部件，包括光学组件，镜片，光纤和平板显示器。

蒸气脱脂

应用最广泛的精密清洗方法是蒸汽脱脂法。图1展示了一个典型的现代蒸汽脱脂器的设计。液体溶剂被放置在“沸腾池”中，加热到其沸点。一旦沸腾，溶剂产生的蒸汽通过设备上升，直到它到达一组较低的冷线圈(“初级冷凝线圈”)。这些线圈冷却溶剂蒸汽，并将溶剂冷凝回液体状态。然后，这种液体滴入一个冷凝槽，在那里它通过水分离器，并被导向回冲洗池。冲洗池已经充满了清洁的溶剂，添加这种新蒸馏的溶剂将导致冲洗池溢出到煮沸池。

在典型的清洗操作中，要清洗的部件被放入溶剂蒸汽中，比部件温度高的蒸汽在部件上冷凝并清洗部件。零件也可以直接浸入液体溶剂中清洗。

溶剂的选择

没有单一溶剂可以满足所有精密清洁需求。不同的土壤（污染物类型）或不同的部件可能需要不同的溶剂来有效清洁。在精密清洁的情况下，该行业需求溶剂符合涉及以下溶剂性能的核心标准：有效性，材料相容性，稳定性，毒性，环境性质和物理性质。

给定应用的溶剂选择是基于上述参数的考虑。期望在去除土壤中的高溶剂效果。有效性通常表示为Kauri丁醇（KB）值，反映溶剂溶解重烃润滑脂的能力 - 溶剂的效果越高。

需要与金属，塑料，弹性体和有机材料相容性高，以防止与溶剂接触的材料，设备和部件的破坏。高溶剂稳定性是一个关键要求。例如，消除对酸稳定剂的需要降低了溶剂维护，补充和更换的成本。

工人的安全是溶剂选择的另一个关键考虑因素——为了确保使用中的安全，溶剂的毒性应该尽可能的低。

合适的溶剂不应有助于破坏臭氧层（臭氧耗尽电位为零），不应显着促成全球变暖（低全球变暖潜在值）。此外，它应该是可回收的，而且没有贡献烟雾的形成。

溶剂选择期间要考虑的物理性质包括以下内容：蒸发速率，蒸气压，沸点，潜热，蒸气密度，表面张力，粘度和易燃性。

高蒸发速率降低了部件干燥所需的时间，从而增加循环时间。低蒸气压是理想的，因为这将提供更高的蒸发速率。溶剂的沸点应该足够低，以便通过简单的蒸馏容易地分离润滑脂，油和其他污染物的溶剂。沸点也应该足够高，使得蒸气脱脂剂的冷凝线圈可以有效地使用水。低沸点将减少到达它所需的时间和精力，并且还将减少零件冷却至下一个过程所需的时间所需的时间。在两种情况下，较低的沸点转化为增加的吞吐量。

溶剂的潜热与使液体溶剂汽化所需要的能量有关。低潜热增加了单位热输入的蒸汽质量，降低了溶剂蒸发的成本。

在选择溶剂时，其他重要的物理特性包括蒸汽密度、表面张力、粘度和可燃性。高的蒸汽密度可以增加溶剂蒸汽的回收和减少溶剂损失。随着零件小型化趋势的持续发展，低表面张力变得越来越重要，因为这提高了溶剂穿透狭窄空间的能力，允许彻底清洁复杂的精密零件和组件。低表面张力也减少了溶剂对被清洗零件的粘附，减少了从蒸汽脱脂剂中去除零件时的“拖曳损失”。低粘度也很理想，因为它可以增加溶剂穿透致密空间的能力，并有助于减少拖曳损失。溶剂的可燃性明显影响任何溶剂使用的最终安全性。

溶剂比较

在20世纪70年代初，精密清洁最受欢迎的溶剂是三氯乙烯（TCE）。由于与水和地面污染有关的环境问题，在20世纪70年代后期开始的氟基溶剂CFC-113的许多应用中，TCE被替换。TCE继续面对国内外的越来越多的法规，也是潜在的致癌物。

氟基溶剂是最广泛采用的精密清洗溶剂。氟基溶剂的初始期间涉及CFC-113，一种溶剂，其特征在于大臭氧耗尽电位（ODP）值;由于其臭氧耗尽特性，CFC-113已被禁止。第二代氟基溶剂由具有低但不零OPD的溶剂组成，例如HCFC-141B和HCFC-225。这些溶剂计划在不久的将来逐步淘汰。

第三种和目前产生的氟基溶剂基于零ODP溶剂，例如HFC-43-10，HFC-365MFC和氢氟乙烯（HFE）。这些溶剂具有零ODP，适度全球变暖潜力（GWP）值。在现有的零ODP溶剂选项上，介绍了一种基于氢氟烃（HFOS）的零ODP，低GWP溶剂的新产品系列杜邦在2013年。这些溶剂已经在欧洲和亚洲商业化，目前正在美国进行政府批准。

如上所述，溶剂选择中的两个关键标准是溶剂有效性和溶剂毒性。图2比较了最广泛采用的精密清洗溶剂的偿付能力。这些溶剂的溶剂暴露限值如图3所示。由于它们的臭氧耗尽特性，美国EPA统治了HCFC-225以及HCFC-141B的任何剩余供应，不能用于1月1日之后的蒸汽脱脂应用中而且还应注意，由于毒理学性质，图2和3中的几种药剂正在受到增加的审查。TCE继续面对国内外的越来越多的规定，并由若干监管机构受到审查的NPB（正丙基溴）。美国环保署目前正在考虑向纳皮作为危险空气污染物分类的请愿书，美国卫生和人类服务部的国家毒理学计划报告说，NPB在大鼠和小鼠中是致癌物。

在众多产品的生产中，精密清洗是一个关键的、必需的步骤，而不同的要求清洗到严格的标准，以确保最终产品提供可靠和无故障的性能。虽然没有一种溶剂可以满足所有的精确清洗要求，但仔细考虑溶剂选择的关键标准和单个溶剂的特性，将允许终端用户选择最适合他们的特定应用的溶剂。