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第一節(jié) 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。物理清洗又可以分為機(jī)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(yīng)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(nèi)，一般物理清洗要么難以觸及，要么成本過高，因此化學(xué)清洗成為目前石材清洗的主要手段。

　?。?）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兩種基因，清洗的原理是利用表面活性劑的降低界面張力、潤(rùn)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(xiàn)清洗效果。

　?。?）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、碳酸鈉等為主要成人的水溶液，它們主要用來消除油污。油污分可皂化與非皂化兩種。可皂化油污是動(dòng)植物類油污，遇堿時(shí)可形成皂類溶于水中，因而較易去除。非皂化油污系礦物油污，清洗這類油污需借助乳化劑作用，以降低油污與附著物的結(jié)合力而脫落，常見的乳化劑有磷酸三納、硅酸納等。

　?。?）酸清洗在石材清洗中應(yīng)用較為廣泛，特別是花崗巖。無機(jī)酸中多用鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸；有機(jī)酸多用檸檬酸，草酸、氨基磺酸等。如用硫酸來除銹，硫酸與氧化鐵反應(yīng)后生成硫酸鐵，它能溶解于水，故鐵銹能被除掉。但是無機(jī)酸清洗的腐蝕問題值得高度重視，特別是對(duì)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(zhǎng)期危害石材，即使加入緩沖劑也難以避免侵蝕問題，因此國(guó)外已傾向于應(yīng)用腐蝕性較小，易凈化處理的有機(jī)酸或其他有機(jī)物清洗。

　　（4）絡(luò)合劑清洗是利用絡(luò)合劑對(duì)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(jī)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，常見的是二鈉鹽或三鈉鹽，它們對(duì)各種成垢金屬離子有較強(qiáng)的絡(luò)合能力。近年來，美國(guó)、西歐、日本等相繼開發(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(guī)律運(yùn)動(dòng)，或促使發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使污染物脫附、移動(dòng)或發(fā)生化學(xué)變化而達(dá)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(kuò)散系數(shù)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。

　?。?）溶劑清洗利用的是溶劑對(duì)污物的溶解能力，若已知污染物的組成，選用特定的溶劑是很有效的。例如許多有機(jī)溶劑如甲苯、二甲苯、乙酸丁脂等對(duì)油脂或油污有較強(qiáng)的溶解能力，用有機(jī)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(jī)溶劑揮發(fā)易造成環(huán)境影響。

　?。?）生物化學(xué)清洗主要是針對(duì)生物污染物的方法。人們很早發(fā)現(xiàn)了微生物對(duì)石材的侵蝕和污染作用，有效的清除方法是選用具有針對(duì)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(jí)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(jié)構(gòu)和性質(zhì)，了解石材本身的特點(diǎn)，有針對(duì)性地選擇適宜的清洗方法或復(fù)合方法，是清洗工作的最重要環(huán)節(jié)，就象醫(yī)生看病一樣。

　　第二節(jié) 化學(xué)清洗配方

　　近年來，對(duì)石材的化學(xué)清洗也發(fā)表了一些專利，許多都是復(fù)合配方，我們?cè)谶@里摘要列出幾件：

　?。?）中國(guó)專利（CN 1055198）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(jù)稱可以清洗無機(jī)和有機(jī)污垢，節(jié)約水，具有一定上光功能，成本較低等。

　　（2）中國(guó)專利（CN 1064886），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(jù)稱能清洗花崗石紀(jì)念碑、建筑物及有關(guān)制品的風(fēng)蝕物、有機(jī)微生物及污斑。

　?。?）美國(guó)專利（US 4897213）花崗石清洗劑，配方為：NF4F噸F、乙醇或改性乙醇等的混合溶液。據(jù)稱它能清洗花崗石紀(jì)念碑、花崗石建筑物及花崗石制品的風(fēng)蝕物、有機(jī)微生物及污斑。

　　（4）日本專利（JP 9031493A），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(jù)稱它能清洗混凝土、石材，研缽、磚上的污垢。

　?。?）日本專利（JP 6322398A），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(jù)作者稱它能去除粘附在石材材料等硬質(zhì)表面的油污。

　?。?）世界專利（WO 9722679A），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(diào)配成中性溶液，還要有一種二價(jià)陽離子，以開成浸透型去污混合物。據(jù)稱具有去污保光澤功能。

　?。?）美國(guó)專利（US 5780111）大理石表面清洗磨光劑，其配方為ZnS04、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(yīng)，據(jù)稱它能對(duì)大理石進(jìn)行清洗并恢復(fù)光澤，可以提高其耐久性、抗磨性和防裂防污性能。

　　（8）專利（JO 3182-596A）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）、一般醇類物質(zhì)（異丙醇、酒精等），調(diào)節(jié)PH值為9-12。據(jù)稱具有高度的去污力，清洗后的表面光澤度好。

　?。?）美國(guó)專利（US 4613378），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(jù)稱該法可以去除頑垢。

　　（10）中國(guó)專利（CN 1071452），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(rùn)土、次膨潤(rùn)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(jù)稱這種方法對(duì)油污有較好的效果。

　　近20年來，化學(xué)清洗技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，各種清洗方法和配方不斷出現(xiàn)，為石材的維護(hù)和翻新提供了新的手段。但是總的來講，石材天生的微孔給清洗工作帶來了較大的難度，一些石材表面的污垢處理掉以后，過一段時(shí)間，污物又會(huì)從微孔中滲出來或吸附進(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(yīng)與石材的養(yǎng)護(hù)配合進(jìn)行。