背景及概述[1][2]
在机械工业生产中，无论是零件加工装配，还是在热处理、电镀、以及产品封存包 装和启封时，都要对金属表面进行清洗。目前，工业上金属清洗主要包括溶剂清洗和水基金属清洗剂清洗。溶剂清洗利用 的是有机溶剂相似相容的原理，溶解去除油污，分为石油溶剂清洗和氯化烃溶剂清洗。
溶剂清洗效率高，很容易洗净金属表面的油污，至今仍被广泛使用，但是它们易燃易爆，易挥发，对人体中枢神经有较强的刺激性，且易使金属生锈。同时，浪费大量能源，造成环境污染。相 比而言，水基金属清洗剂具有以水代油、节省能源、安全环保和清洗成本低等一系列优越性。水基清洗剂是借助于含有的表面活性剂、乳化剂、渗透剂等的润湿、乳化、渗透、分散、增溶等作用来实现对物油污、油脂的清洗。
水基清洗剂（WBD）是ODS 类清洗剂的替代品，广泛应用于机械、化工、石油、冶金、电力、纺织等各行业。但WBD 废水是一种较处理的有机工业废水，若不经处理，直接排放，将会对日益恶的生态环境造成更加严重的危害。
清洗机理[3]
水基清洗剂以表面活性剂为主要成分，同时添加各种添加剂如助剂、稳定剂、缓蚀剂、增溶剂、消泡剂、防霉剂、防冻剂等。表面活性剂具有浮化、湿润、增溶、渗透、分散、防腐、络合等特性，在清洗液中起主要作用。表面活性剂是一种两亲分子，当这种两亲分子附着于油-金属界面时，其亲油端容易吸附在油污表面，并伸向油污内部，而极性亲水端则吸附在金属表面，在油-金属界面间形成一层紧密的定向排列的表面活性剂分子膜。
这种膜能减弱油-金属界面的附力，增加金属零件的湿润性。在水溶液浸泡、撞击零件过程中，表面活性剂分子在水分子的吸引下，油污从金属零件表面脱离，起到清洗零件的目的。当这种两亲分子附着于油-水界面时，其亲水端向水中伸入，形成一层膜，降低油-水的界面张力。当溶液中的表面活性剂分子达到一定浓度时，就会使油污在溶液中形成稳定的微小油污颗粒，形成溶解了油污的乳化液，达到清洗零件油污的目的。
分类[4]
1. 微乳型水基清洗剂
微乳型水基清洗剂是以脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠/烷基硫酸钠/烷醇酰胺/烷基苯磺酸钠等表面活性剂、脂肪醇聚氧乙烯醚/烷基酚聚氧乙烯醚等乳化剂、丙二醇丁醚/二丙二醇丁醚/二乙二醇丁醚/乙二醇丁醚/三甘醇丁醚等有机溶剂、硅酸钠/碳酸钠等碱性助剂为主要原料，在一定条件下形成的具有热力学稳定性、低黏度的透明或半透明液体，是一种稳定的水包油型（O/W）微乳液。它可以与油、水相互混溶，降低了油水界面的张力，渗透进污垢内部，从而使附着在物体表面的油污脱落。
2. 液雾泡沫型水基清洗剂
液雾泡沫型水基清洗剂是在微乳型水基清洗剂基础上发展而来的，以复合表面活性剂、碱性助剂、醇醚有机溶剂和三乙醇胺/三异丙醇胺/苯并三氮唑等助剂为原料，添加羟基乙叉二膦酸等缓蚀剂，在去除污垢的同时兼具优良的缓蚀性能。
典型配方：烷基糖苷5%~10%，脂肪醇聚氧乙烯醚1%~5%，氢氧化钠1%~5%，丙二醇丁醚1%~5%，三乙醇胺0.5%~2%，五水偏硅酸钠0.5%~3%，羟基乙叉二膦酸0.1%~0.5%，防腐剂0.1%~0.5%，水余量。独特的液雾泡沫附着技术延长了清洗剂从油污表面向内部的渗透时间，增强了去污效果，同时减少了洗涤剂的损耗。
3. 啫喱型水基清洗剂
啫喱型水基清洗剂相比于微乳型和液雾泡沫型水基清洗剂，具有较高的黏度，采用卡波姆之类原料增稠，典型配方：脂肪醇聚氧乙烯醚1%~10%，2-甲基-2，4-戊二醇1%~5%，甘油1%~5%，卡波姆0.1%~1%，三乙醇胺0.1%~1%，五水偏硅酸钠0.5%~3%，防腐剂0.1%~0.5%，水余量。啫喱型水基清洗剂垂直黏附性好，能使清洗剂更好地附着在被洗涤物体表面，不易滴漏，能充分作用于油污，更适合用于垂直表面清洗。
主要成分及应用[4]
在设计水基清洗剂配方时，应遵循以下原则：（1）去污力强，除油效率高，漂洗性良好。（2）渗透性好，可快速渗透至油污底层，去油速度快。（3）稳定性好，液体不分层，使用方便。（4）适用于任何水质，无腐蚀性。结合油污的特性，通常配方中会选用表面活性剂及有机溶剂来分解和溶化重污垢，配合碱性助剂可以加速分解油污，去除油脂和炭化沉积物。
1. 表面活性剂
表面活性剂是一类具有两亲结构的化合物，少量加入即能显著降低界面张力，改变体系界面状态，促进清洗剂溶液对油污表面的润湿、渗透，通过分散、增溶、乳化等作用使油污分散成细小的粒子，使其从物体表面剥离。表面活性剂按其溶于水后的性质通常分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型表面活性剂4类。
大量研究表明非离子型表面活性剂的脱脂率较高、临界胶束浓度低，对动植物性油脂和矿物性油脂都具有较好的溶解能力，与阴离子型或两性离子型表面活性剂配合使用，可以提供体系的脱脂率；但非离子型表面活性剂易受温度影响，当温度超过浊点时其性质会发生改变，进而影响其脱脂性能；表面活性剂的亲水-亲油平衡值（HLB值）在12～16时，对油污的溶解力较强，并且易溶于水。
所以，在设计水基型油污清洗剂的配方时，需要对不同类型的表面活性剂进行合理复配，宜选用渗透力强、润湿速度快、去污效果好、泡沫低、对温度不敏感、可生物降解的表面活性剂。目前，厨房清洗剂常用的表面活性剂主要有直链烷基苯磺酸及其盐（LAS）、高级肪醇聚环氧乙烷醚硫酸盐（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）、烷基酚聚环氧乙烷醚（TX、NP或OP）、嵌段型脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇酰胺、烷基葡糖苷（APG）等。
2. 碱性助剂
油脂中的不饱和脂肪烃在空气中被氧化断裂成羧酸，部分油脂水解生成脂肪酸，这类酸不溶于水，但在碱性水溶液中能发生皂化反应，生成脂肪酸盐，从而被除去；同时，碱性助剂还能对不饱和油脂聚合形成的树脂状物产生溶胀作用，使油污与固体表面的结合力和致密性下降，有利于薄膜型污垢的去除。
市场上多以氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠等作为碱性助剂，有研究表明，碳酸钠含量多少对去污力影响不明显，但氢氧化钠和硅酸钠含量对去污力的影响较大，均随其含量增加而有所提高，与此同时腐蚀性也随之增强。
在设计配方时宜选择碱性相对较低的原料，如碳酸氢钠、异丙醇胺、三乙醇胺等，在生产和使用过程中均可减轻对物体表面的腐蚀性和人体皮肤造成的损害，另外，三乙醇胺还可以螯合水中的重金属软化水质，保护金属表面，防止其氧化，起到缓蚀作用。
3. 有机溶剂
高沸点的醇醚有机溶剂能溶解油性污垢，尤其对褐色黏性的树脂状变质油，有良好的膨胀和溶解作用，能降低污垢成分间以及污垢与固体表面间的结合力，有利于油污的去除。但是，溶剂量过多会导致清洗剂出现分层现象，所以需根据配方添加适量的有机溶剂，才能增强水基清洗剂对油脂的溶解能力。
市场上经常使用的溶剂有柠檬油、松节油、乙醇、异丙醇、丙二醇醚、3-甲氧基-3-甲基丁醇、异己二醇等。3-甲氧基-3-甲基丁醇、异己二醇这些新型环保溶剂无臭氧消耗、低毒、低可燃性，可生物降解，不危害环境；柠檬烯、松节油是从植物中提取的烃类有机物，使用安全性较好，去油脱污能力强，气味温和，具有良好的应用前景。
制备[5]
一种汽车零件用水基清洗剂及其制备方法，所述的水基清洗剂按重量百分比包括以下组分：复合表面活性剂8.5～12%、复合助剂6～10%、混合无机盐5～8%、增溶剂二乙二醇乙醚8～10%、缓蚀剂苯并三氮唑0.25～0.4%、有机硅消泡剂0.05～0.1%，去离子水59.5～72.2%，所述的制备方法包括如下步骤：a）配制复合表面活性剂，b）称取原料混合，c）加水混合搅拌。
主要参考资料
[1] 水基清洗剂废水的处理技术应用研究进展
[2] CN201810516239.2 一种多功能高效水基清洗剂及其制备方法
[3] 水基清洗剂在表面处理中的应用
[4] 国内厨房水基清洗剂的现状及发展趋势
[5] CN201510440282.1 一种汽车零件用水基清洗剂及其制备方法