石材的清洗方法和配方

第一节  化学清洗方法

    清洗方法可分为物理清洗和化学清洗两大类。物理清洗又可以分为机械、水力、水汽、超声和激光清洗等；化学清洗可以分为表面活性剂、化学溶剂、酸、碱、络合反应和生物化学清洗等。由于石材的污染物大多寄居在石材的微孔隙内，一般物理清洗要么难以触及，要么成本过高，因此化学清洗成为目前石材清洗的主要手段。

    （1）表面活性剂是目前清洗水磨石、大理石等石质地板表面污垢的一种常用方法，表面活性剂有离子型和非离子型两种。它们的分子含有极性与非极性两种基因，清洗的原理是利用表面活性剂的降低界面张力、润湿、吸附、乳化、增溶、分散等性质使污垢分子脱落、分散，从而实现清洗效果。

    （2）碱清洗是利用碱性化学药剂的皂化、乳化功能，疏松和分散污垢，常用的碱溶液为氢氧化钠、碳酸钠等为主要成人的水溶液，它们主要用来消除油污。油污分可皂化与非皂化两种。可皂化油污是动植物类油污，遇碱时可形成皂类溶于水中，因而较易去除。非皂化油污系矿物油污，清洗这类油污需借助乳化剂作用，以降低油污与附着物的结合力而脱落，常见的乳化剂有磷酸三纳、硅酸纳等。

    （3）酸清洗在石材清洗中应用较为广泛，特别是花岗岩。无机酸中多用盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸；有机酸多用柠檬酸，草酸、氨基磺酸等。如用硫酸来除锈，硫酸与氧化铁反应后生成硫酸铁，它能溶解于水，故铁锈能被除掉。但是无机酸清洗的腐蚀问题值得高度重视，特别是对大理石等碳酸盐石材，其微孔隙中残留的酸或酸根有可能长期危害石材，即使加入缓冲剂也难以避免侵蚀问题，因此国外已倾向于应用腐蚀性较小，易净化处理的有机酸或其他有机物清洗。

    （4）络合剂清洗是利用络合剂对各种成垢金属离子的络合作用或螯合作用，使之生成可溶性的络合物而进行清洗。常用的有机螯合剂有EDTA、DTPA和NTA等。例如，EDTA（乙二胺四乙酸）可以生成多钠盐，常见的是二钠盐或三钠盐，它们对各种成垢金属离子有较强的络合能力。近年来，美国、西欧、日本等相继开发了一些较有效的螯合清洗法。

    （5）电化学清洗是借助两极板间的电场力（包括直流、交流和脉冲电）使污垢中的离子或极性分子按一定规律运动，或促使发生电化学反应，使污染物脱附、移动或发生化学变化而达到清洗目的。例如电流能使花岗石微孔隙中铁离子的吸附力降低，扩散系数增大，并产生电脉。使花岗石表面和表面以下一定深度中的锈迹去除。

    （6）溶剂清洗利用的是溶剂对污物的溶解能力，若已知污染物的组成，选用特定的溶剂是很有效的。例如许多有机溶剂如甲苯、二甲苯、乙酸丁脂等对油脂或油污有较强的溶解能力，用有机溶剂去除油污斑一般比用碱液去除油污斑要更快速，其缺点是有机溶剂挥发易造成环境影响。

    （7）生物化学清洗主要是针对生物污染物的方法。人们很早发现了微生物对石材的侵蚀和污染作用，有效的清除方法是选用具有针对性的杀灭、溶解、分解、剥离的生物化学清洗剂进行清洗。

    石材清洗的最大特点是污染物大多寄居在石材的十分微小的孔隙中（大多是微米级微孔），清洗剂需要渗入石材微孔，在微孔中作用，并将清洗后的残液吸出或冲淡。由于石材微孔的限制包庇作用，使石材的清洗具有较大的难度。总之，弄清石材污垢的结构和性质，了解石材本身的特点，有针对性地选择适宜的清洗方法或复合方法，是清洗工作的最重要环节，就象医生看病一样。

第二节 化学清洗配方

    近年来，对石材的化学清洗也发表了一些专利，许多都是复合配方，我们在这里摘要列出几件：

    （1）中国专利（CN 1055198）它是一种大理石表面清洗剂。由柠檬酸钠、三乙醇胺、油酸、白油、甲基硅油、水等混合而成，据称可以清洗无机和有机污垢，节约水，具有一定上光功能，成本较低等。

    （2）中国专利（CN 1064886），石材表面污垢、油泥、锈斑等的去污膏。由三聚磷酸钠、方解石粉硫酸、硅酸钠、羟甲基纤维素钠、液体石蜡、液体烧碱和离子水组成。据称能清洗花岗石纪念碑、建筑物及有关制品的风蚀物、有机微生物及污斑。

    （3）美国专利（US 4897213）花岗石清洗剂，配方为：NF4F吨F、乙醇或改性乙醇等的混合溶液。据称它能清洗花岗石纪念碑、花岗石建筑物及花岗石制品的风蚀物、有机微生物及污斑。

    （4）日本专利（JP 9031493A），石材、混凝土、砖等的去污剂。其配方为磷酸、盐酸、甲酸、二乙醇脂肪酰胺、聚氧烷基醚、氯化铵等或硫酸铵；据称它能清洗混凝土、石材，研钵、砖上的污垢。

    （5）日本专利（JP  6322398A），石材料等硬质表面的油污去除剂，其配方为多种两性表面活性剂，脂肪酸盐，金属离子絮凝剂和溶剂等，据作者称它能去除粘附在石材材料等硬质表面的油污。

    （6）世界专利（WO 9722679A），适合于高光泽度的大理石表面清洗，其配方中至少有一种阴离子表面活性剂，调配成中性溶液，还要有一种二价阳离子，以开成浸透型去污混合物。据称具有去污保光泽功能。

    （7）美国专利（US 5780111）大理石表面清洗磨光剂，其配方为ZnS04、磨料、增稠剂、渗透剂、氟硅酸盐等，可以与大理石表面发生化学反应，据称它能对大理石进行清洗并恢复光泽，可以提高其耐久性、抗磨性和防裂防污性能。

    （8）专利（JO 3182-596A）石质地面清洗剂，其配方为：阴离子表面活性剂（烷基苯磺酸盐等）、非离子表面活性剂（聚氧乙烯磺酸醚等）、羟基烷基纤维素（羟甲基纤维素等）、一般醇类物质（异丙醇、酒精等），调节PH值为9-12。据称具有高度的去污力，清洗后的表面光泽度好。

    （9）美国专利（US    4613378），大理石等硬质表面的清洗处理方法。将纤维素三纳、磷酸盐等先在沸水中溶解然后再添加滑石、蔗糖进行混合制成糊状物。处理时先把这些糊状物用刷子直接涂在要清洗的表面上，或者先用布覆盖需清洗的表面然后把混合物喷洒在布的表面，然后用塑料薄膜覆盖并让它凝固，最后用水或水蒸气漂洗。据称该法可以去除顽垢。

    （10）中国专利（CN    1071452），硬质表面油污清洗剂，其组成为表面活性剂与吸附性的矿物粉（硅藻土、膨润土、次膨润土、漂白土、沸石或膨胀珍珠岩粉等），用于硬质表面油污的清洗，据称这种方法对油污有较好的效果。

    近20年来，化学清洗技术有了长足的发展，各种清洗方法和配方不断出现，为石材的维护和翻新提供了新的手段。但是总的来讲，石材天生的微孔给清洗工作带来了较大的难度，一些石材表面的污垢处理掉以后，过一段时间，污物又会从微孔中渗出来或吸附进去。因此，除了须探索科学的清洗方法之外，石材的清洗还应与石材的养护配合进行

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