随着水性清洁化学品和新溶剂技术的日益普及，水性清洁剂和溶剂清洁剂之间的争论愈演愈烈。对工业、精密和规范驱动的应用有清洁要求的公司必须决定哪种材料最适合他们的应用和业务。掌握和理解事实是第一步。在这篇博文中，我们将探讨这两种清洁材料在特性、性能、成本、安全性和监管影响方面的差异，以帮助您为您的应用做出简单而明智的决定。

水性清洁剂和溶剂清洁剂的区别

       对于我们的讨论，溶剂清洁剂或溶剂脱脂剂使用液体溶解土壤。它可以使用一种溶剂、多种溶剂或几种溶剂和化合物的组合来最大化特定应用的性能参数。溶剂可以分解为它们的基本功能化合物，例如醇、酮、脂肪烃等。每个化学类别都有特定的特性，可以产生不同的溶解能力。添加不同的化合物和混合物提供了商业产品中所见的溶解能力范围。可以调整这些不同的溶剂和清洁溶液以去除特定的污垢，同时保持其他材料相对不变。一些熟悉的溶剂包括丙酮和乙酸丁酯，它们可以在当地的五金店找到。其他熟悉的溶剂包括醇类，例如异丙醇和乙醇，

       水也是一种溶剂，是溶剂类别的一个分支。  水基脱脂剂使用水作为主要溶剂，但也可以包括上述任何溶剂，以及洗涤剂、pH 调节剂、助洗剂、螯合剂和各种其他化合物。当使用这些其他化合物时，水基清洁剂可以是非常强的清洁剂或温和的清洁剂。它们可能是危险的或相对无毒的，但它们通常需要冲洗步骤。水性清洁剂的多样性和复杂性是巨大的。这两种清洁剂可用于多种应用，包括但不限于脱脂、精密清洁、超声波清洁和医疗器械组件清洁。

溶剂清洁剂

       所有溶剂都通过溶解土壤起作用；将其分解成更小的颗粒并将其带入溶液中并远离被清洁的表面。许多溶剂具有快速清洁的优点，因此污垢会溶解并从基材上流走，而无需延长准备时间、处理时间或干燥时间。

       由于其清洁能力，溶剂型清洁剂在工业应用中仍然很受欢迎；它们可以去除粘稠的、烘烤过的油、污垢、杂质、助焊剂和油脂。强清洁溶剂的一些例子是丙酮、甲基乙基酮、甲苯、nPB 和三氯乙烯 (TCE)。常见的温和溶剂包括异丙醇、甘油和丙二醇。在这种情况下，术语“强”和“温和”是任意指定。溶剂强度不仅取决于要去除的污垢的性质，还取决于要去除的污垢量和所需的清洁度。

       溶剂型清洁剂可以快速蒸发或缓慢蒸发、气味高或气味低、塑料安全或非常具有腐蚀性。广泛的溶剂允许创建非常特殊的清洁化学物质，用于从基材上去除特定的污垢。例如，一些清洁剂能够去除塑料基材上的特定墨水，而其他的则完全不受影响。

易燃溶剂与不易燃溶剂

       选择溶剂清洁剂时，首要问题之一是“我应该使用易燃溶液还是不易燃溶液？” 如果易燃溶剂可以安全使用并且没有火源，空气流通良好，并且可以遵循所有安全协议，则易燃溶剂往往比不易燃溶剂便宜得多。但是，如果上述任何安全问题成为问题，则有许多不可燃溶剂可供选择。

溶剂的蒸发率

       溶剂蒸发速率各不相同——有些在室温下会立即挥发，而有些则可能仅在升高的温度下蒸发。那些立即蒸发的可能更适合最大限度地减少过程停机时间，而蒸发速度慢得多的那些更适合高温浸泡应用。没有一种溶剂适用于所有应用。此外，蒸发较慢的那些不太可能是挥发性有机化合物 (VOC)，但可能需要额外的干燥过程。

溶剂的表面张力

       表面张力是液体聚集成粘性液滴的能力的量度。材料的表面张力越低，该材料就越难聚集成液滴，从而使材料展开并润湿表面，并最终形成一层薄而均匀的涂层。当表面张力高时，液体往往会聚集在一起形成液滴。一般来说，溶剂往往比水性清洁剂提供更低的表面张力，提供渗透到紧密间隙区域以去除污垢的能力，而不会被截留。

溶剂清洁剂的安全问题

       在通风良好的区域使用个人防护设备时，应处理所有溶剂和清洁剂，以尽量减少接触。遵循制造商的 SDS 提供的建议。

       许多溶剂日益受到关注是它们是否含有挥发性有机化合物或 VOC。挥发性有机化合物是在正常室温下很容易蒸发并变成气态的材料，它们有助于形成烟雾以及与之相关的环境和个人健康影响。这就是为什么低 VOC 溶剂或不含 VOC 溶剂成为一个重要问题的原因之一，因为公司正在使用它们来满足空气质量标准并提高工人安全。

       使用不含 VOC 的溶剂可能需要进行多种权衡。一个缺点是清洁剂的干燥时间可能会增加。水基和溶剂基系统都是这种情况。减少清洁剂对 VOC 影响的一种方法是向混合物中添加缓慢蒸发的溶剂，以最大限度地减少 VOC 对环境的贡献。这可以是添加某些类似于油的材料，或者在某些情况下向清洁剂中添加水混合物。在任何一种情况下，可能需要额外的过程，包括冲洗、干燥热隧道或回收程序，以满足所需的过程参数。

       另一个权衡是使用不含 VOC 的材料，例如丙酮、硅氧烷和 PCBTF。虽然这些溶剂通常是强力清洁剂，但它们易燃，而且丙酮和 PCBTF 具有很高的气味。丙酮是一种相对便宜的材料，但 PCBTF 和硅氧烷溶剂的成本要高得多。其他不含VOC的材料，如HFC-43-10mee，单独使用时没有足够的清洁能力去除大部分污垢，必须与其他更强的溶剂混合以增加清洁能力。

水基清洁剂

       水基清洁剂不仅通过溶解污染物来去除污垢，而且还通过与污染物发生化学反应使它们更容易溶于水来去除污垢。例如，某些材料会更容易与酸性溶液（pH 值为 7 或更低）反应或溶解。一些常见的酸性物质可以在柠檬（柠檬酸）、醋（醋酸）、软饮料（碳酸和磷酸）和汽车电池（硫酸）中找到。其他材料更容易与 pH 值高于 7 的溶液反应或溶解到溶液中。这些溶液是腐蚀性的或碱性的。一些常见的腐蚀性物质是氨、漂白剂（次氯酸钠）、碱液（氢氧化钠）和烤箱清洁剂（更多的氢氧化钠）。

大多数水性清洁剂含有多种其他成分以增强清洁效果。这些其他材料可以包括：

       1. 洗涤剂或表面活性剂——具有润湿和乳化特性的材料，可以将污垢带入溶液中，否则它们不会溶解。

       2. 助洗剂 – 通过向溶液中添加碱度来提高洗涤剂在水中的功效的材料。

       3. 乳化剂 - 可以将油带入水溶液中的液体，在液体溶液中形成液体。

       4. 皂化剂——与脂肪酸和其他羧基反应形成水溶性肥皂的物质，可溶于水溶液。

       5. 螯合剂——与硬水中的钙、镁和其他金属结合，降低清洁剂的整体清洁能力。螯合剂一次可以与一种以上的金属离子结合。[3]

       6. 螯合剂——类似于螯合剂，但只与一种金属离子结合。

       水、溶剂、表面活性剂和皂化剂的组合可以与溶剂清洁一样有效，但通常需要改变清洁过程。在不能容忍残留物的高精度应用中，通常需要使用水性化学品进行冲洗过程。批量或在线清洗系统通常具有冲洗和干燥循环来克服这些问题。

使用水性清洁剂的不同之处

水性清洁剂可以达到与溶剂型清洁化学品非常相似的清洁水平，但存在某些差异：

       1. 蒸发：与溶剂清洁剂相比，水性清洁剂的蒸发时间范围要窄得多。虽然溶剂清洁剂的蒸发时间可以从几毫秒到几个月不等，但水基脱脂剂的运行范围通常要窄得多。它们通常不会自行蒸发，通常可用于冷浸或热浸应用。

       2. 温度曲线：水基化学品的清洁温度范围可以从室温到大约 80C，具体取决于特定的清洁剂及其配方。尽管这提供了大量的过程可变性，但与溶剂清洁剂相比，这更加有限。仅根据可用溶剂的种类，溶剂温度清洁范围可以更宽，从低于 0C 到高于 200C。

       3. 更高的表面张力：通常，与溶剂相比，水性清洁剂具有更高的表面张力。提高温度、使用不同的表面活性剂和乳化剂以及结合喷雾和干燥系统可以克服大部分这种缺点。然而，对于最紧密的间隙区域，具有低表面张力的溶剂在浸入和蒸发出狭窄空间的能力方面更胜一筹。

       4. 反应性添加剂：加入水性清洁剂中的一些反应性添加剂可能对不同的金属、塑料或油墨具有很强的腐蚀性。清洁零件后，必须检查材料与零件的兼容性验证。这包括确保在冲洗过程中不会留下任何反应性物质，并验证产品将在所有预期环境中以预期方式发挥作用。痕量的这些反应性材料中的一些可能导致漏电、涂层去湿和各种其他缺陷。

       5. 漂洗和干燥：如上所述，漂洗和干燥可去除任何更清洁的成分和溶解的污染物。虽然一些溶剂清洗系统也需要漂洗和干燥过程，但在蒸汽脱脂应用的背景下，水基系统通常更多地涉及漂洗和干燥过程。

       6. 环境影响：在此，环境影响问题同样适用于溶剂型和水性清洁剂。全球、国家、州和市政法规继续限制制造商可用的清洁选择：

• 由于臭氧消耗、全球变暖和其他环境问题，蒙特利尔和京都议定书限制了 CFC（氯氟烃）、HCFC（氢氯氟烃）和 HFC（氢氟烃）等物质的类别。
  
• EPA（环境保护局）和 Cal-OSHA（加州 OSHA）等州机构限制人员接触有毒化学品。
  
• CARB（加利福尼亚空气审查委员会）根据特定的清洁类别限制清洁剂中产生烟雾的 VOC（挥发性有机化合物）。
  
• 有害空气污染物 (HAP)。有害空气污染物 (HAP) 是那些已知或怀疑会造成环境破坏或其他严重健康影响（即生殖并发症、出生缺陷和癌症）的污染物。 一些溶剂被认为是 HAP，通常水基化学品不含 HAP。
  
• 优先污染物清单。这些是 EPA 监管的一组化学品，并具有根据《清洁水法》进行检测的分析测试方法。再一次，有几种溶剂在此列表中，而水性清洁化学品不在此列表中。

       这些监管压力迫使制造商评估新的清洁剂和清洁工艺，以克服与政策相关的障碍。因此，水性清洁剂在行业中变得越来越普遍。

哪种清洁化学品最适合您？

       两种清洁技术都有可能在性能方面非常有效——然而，清洁能力取决于从表面清除的物质、被清洁的基材以及工艺限制和要求。所有三个参数必须协同工作才能获得最佳清洁效果。

       要在水性清洁剂与溶剂之间进行选择，必须评估您的独特应用、要求和目标。然后，您必须考虑解决方案的安全性、性能和成本。专门用于去除处理污垢的良好清洁剂可能无法去除机器油脂，适用于不锈钢的清洁剂可能与玻璃镜片不兼容，去除加工油的清洁剂可能不足以清洁液氧线。

       最重要的是，如果不评估用户的独特情况，就不可能对溶剂型或水性清洁剂的优越性做出整体可信的判断。幸运的是，即使有不断增加的法规，也有多种选择，包括溶剂和水基清洁剂。