【學(xué)員問(wèn)題】石材的清洗方法和配方？

　　【解答】第一節化學(xué)清洗方法

　　清洗方法可分為物理清洗和化學(xué)清洗兩大類(lèi)。物理清洗又能可以分為機械、水力、水汽、超聲和激光清洗等；化學(xué)清洗可以分為表面活性劑、化學(xué)溶劑、酸、堿、絡(luò )合反應和生物化學(xué)清洗等。由于石材的污染物大多寄居在石材的微孔隙內，一般物理清洗要么難以觸及，要么成本過(guò)高，因此化學(xué)清洗成為目前石材清洗的主要手段。

　�。�1）表面活性劑是目前清洗水磨石、大理石等石質(zhì)地板表面污垢的一種常用方法，表面活性劑有離子型和非離子型兩種。它們的分子含有極性與非極性?xún)煞N基因，清洗的原理是利用表面活性劑的降低界面張力、潤濕、吸附、乳化、增溶、分散等性質(zhì)使污垢分子脫落、分散，從而實(shí)現清洗效{TodayHot}果。

　�。�2）堿清洗是利用堿性化學(xué)藥劑的皂化、乳化功能，疏松和分散污垢，常用的堿溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉等為主要成份的水溶液，它們主要用來(lái)消除油污。油污分可皂化與非皂化兩種�？稍砘�油污是動(dòng)植物類(lèi)油污，遇堿時(shí)可形成皂類(lèi)溶于水中，因而較易去除。非皂化油污系礦物油污，清洗這類(lèi)油污需借助乳化劑作用，以降低油污與附著(zhù)物的結合力而脫落，常見(jiàn)的乳化劑有磷酸三納、硅酸納等。

　�。�3）酸清洗在石材清洗中應用較為廣泛，特別是花崗巖。無(wú)機酸中多用鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸；有機酸多用檸檬酸，草酸、氨基磺酸等。如用硫酸來(lái)除銹，硫酸與氧化鐵反應后生成硫酸鐵，它能溶解于水，故鐵銹能被除掉。但是無(wú)機酸清洗的腐蝕問(wèn)題值得高度重視，特別是對大理石等碳酸鹽石材，其微孔隙中殘留的酸或酸根有可能長(cháng)期危害石材，即使加入緩沖劑也難以避免侵蝕問(wèn)題，因此國外已傾向于應用腐蝕性較小，易凈化處理的有機酸或其他有機物清洗。

　�。�4）絡(luò )合劑清洗是利用絡(luò )合劑對各種成垢金屬離子的絡(luò )合作用或螯合作用，使之生成可溶性的絡(luò )合物而進(jìn)行清洗。常用的有機螯合劑有EDTA．DTPA和NTA等。例如，EDTA（乙二胺四乙酸）可以生成多鈉鹽，常見(jiàn)的是二鈉鹽或三鈉鹽，它們對各種成垢金屬離子有較強的絡(luò )合能力。近年來(lái)，美國、西歐、日本等相繼開(kāi)發(fā)了一些較有效的螯合清洗法。

　�。�5）電化學(xué)清洗是借助兩極板間的電場(chǎng)力（包括直流、交流和脈沖電）使污垢中的離子或極性分子按一定規律運動(dòng)，或促使發(fā)生電化學(xué)反應，使污染物脫附、移動(dòng)或發(fā)生化學(xué)變化而達到清洗目的。例如電流能使花崗石微孔隙中鐵離子的吸附力降低，擴散系數增大，并產(chǎn)生電脈。使花崗石表面和表面以下一定深度中的銹跡去除。

　�。�6）溶劑清洗利用的是溶劑對污物的溶解能力，若{HotTag}已知污染物的組成，選用特定的溶劑是很有效的。例如許多有機溶劑如甲苯、二甲苯、乙酸丁脂等對油脂或油污有較強的溶解能力，用有機溶劑去除油污斑一般比用堿液去除油污斑要更快速，其缺點(diǎn)是有機溶劑揮發(fā)易造成環(huán)境影響。

　�。�7）生物化學(xué)清洗主要是針對生物污染物的方法。人們很早發(fā)現了微生物對石材的侵蝕和污染作用，有效的清除方法是選用具有針對性的殺滅、溶解、分解、剝離的生物化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗。

　　石材清洗的最大特點(diǎn)是污染物大多寄居在石材的十分微小的孔隙中（大多是微米級微孔），清洗劑需要滲入石材微孔，在微孔中作用，并將清洗后的殘液吸出或沖淡。由于石材微孔的限制包庇作用，使石材的清洗具有較大的難度�？傊�，弄清石材污垢的結構和性質(zhì)，了解石材本身的特點(diǎn)，有針對性地選擇適宜的清洗方法或復合方法，是清洗工作的最重要環(huán)節，就象醫生看病一樣。

　　第二節化學(xué)清洗配方

　　近年來(lái)，對石材的化學(xué)清洗也發(fā)表了一些專(zhuān)利，許多都是復合配方，我們在這里摘要列出幾件：

　�。�1）中國專(zhuān)利（CN1055198），它是一種大理石表面清洗劑。由檸檬酸鈉、三乙醇胺、油酸、白油、甲基硅油、水等混合而成，據稱(chēng)可以清洗無(wú)機和有機污垢，節約水，具有一定上光功能，成本較低等。

　�。�2）中國專(zhuān)利（CN1064886），石材表面污垢、油泥、銹斑等的去污膏。由三聚磷酸鈉、方解石粉硫酸、硅酸鈉、羥甲基纖維素鈉、液體石蠟、液體燒堿和離子水組成。據稱(chēng)能清洗花崗石紀念碑、建筑物及有關(guān)制品的風(fēng)蝕物、有機微生物及污斑。

　�。�3）美國專(zhuān)利（US4897213），花崗石清洗劑，配方為：NF4F·HF、乙醇或改性乙醇等的混合溶液。據稱(chēng)它能清洗花崗石紀念碑、花崗石建筑物及花崗石制品的風(fēng)蝕物、有機微生物及污斑。

　�。�4）日本專(zhuān)利（JP9031493A），石材、混凝土、磚等的去污劑。其配方為磷酸、鹽酸、甲酸、二乙醇脂肪酰胺、聚氧烷基醚、氯化銨等或硫酸銨；據稱(chēng)它能清洗混凝土、石材，研缽、磚上的污垢。

　�。�5）日本專(zhuān)利（JP6322398A），石材料等硬質(zhì)表面的油污去除劑，其配方為多種兩性表面活性劑，脂肪酸鹽，金屬離子絮凝劑和溶劑等，據作者稱(chēng)它能去除粘附在石材材料等硬質(zhì)表面的油污。

　�。�6）世界專(zhuān)利（WO9722679A），適合于高光澤度的大理石表面清洗，其配方中至少有一種陰離子表面活性劑，調配成中性溶液，還要有一種二價(jià)陽(yáng)離子，以形成浸透型去污混合物。據稱(chēng)具有去污保光澤功能。

　�。�7）美國專(zhuān)利（US5780111），大理石表面清洗磨光劑，其配方為ZnSO4、磨料、增稠劑、滲透劑、氟硅酸鹽等，可以與大理石表面發(fā)生化學(xué)反應，據稱(chēng)它能對大理石進(jìn)行清洗并恢復光澤，可以提高其耐久性、抗磨性和防裂防污性能。

　�。�8）專(zhuān)利（JO3182-596A）石質(zhì)地面清洗劑，其配方為：陰離子表面活性劑（烷基苯磺酸鹽等）、非離子表面活性劑（聚氧乙烯磺酸醚等）、羥基烷基纖維素（羥甲基纖維素等）、一般醇類(lèi)物質(zhì)（異丙醇、酒精等），調節PH值為9-12.據稱(chēng)具有高度的去污力，清洗后的表面光澤度好。

　�。�9）美國專(zhuān)利（US4613378），大理石等硬質(zhì)表面的清洗處理方法。將纖維素三納、磷酸鹽等先在沸水中溶解然后再添加滑石、蔗糖進(jìn)行混合制成糊狀物。處理時(shí)先把這些糊狀物用刷子直接涂在要清洗的表面上，或者先用布覆蓋需清洗的表面然后把混合物噴灑在布的表面，然后用塑料薄膜覆蓋并讓它凝固，最后用水或水蒸氣漂洗。據稱(chēng)該法可以去除頑垢。

　�。�10）中國專(zhuān)利（CN1071452），硬質(zhì)表面油污清洗劑，其組成為表面活性劑與吸附性的礦物粉（硅藻土、膨潤土、次膨潤土、漂白土、沸石或膨脹珍珠巖粉等），用于硬質(zhì)表面油污的清洗，據稱(chēng)這種方法對油污有較好的效果。

　　近20年來(lái)，化學(xué)清洗技術(shù)有了長(cháng)足的發(fā)展，各種清洗方法和配方不斷出現，為石材的維護和翻新提供了新的手段。但是總的講，石材天生的微孔給清洗工作帶來(lái)了較大的難度，一些石材表面的污垢處理掉以后，過(guò)一段時(shí)間，污物又會(huì )從微孔中滲出來(lái)或吸附進(jìn)去。因此，除了須探索科學(xué)的清洗方法之外，石材的清洗還應與石材的養護配合進(jìn)行。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。