石材材料常用的清洗方法

发布时间:2025-11-18 09:44

石材材料常用的清洗方法

石材材料常用的清洗方法有机械清洗和化学清洗等。随着高档中型清洁工艺对清洗精度的要求不断提高,以及人们环境保护意识的增强,激光清洗作为一种新型清洁方法逐渐受到关注和发展。激光清洗技术主要通过高速激光束有效去除待清洗物体表面的附着物,具有节省时间、减少人力、节水、安全可靠和适用范围广等优点,且便于自动控制。尤其在清洁石雕、石材的细致结构以及各种角落等方面,激光清洗技术在高档清洁工艺中的表现远超许多传统清洗方法。因此,可以认为激光清洗技术是清洗领域的一大进步,其推广应用将使中洁清洗行业更为强大。

激光清洗的分类主要依赖于被清洗基体物质与污垢的光学特性分析,可以分为两类:第一类是基体材料与表面附着污垢在特定波长激光能量的吸收系数上存在差异,通过调整激光能量,使其被污垢完全吸收,从而导致污垢的热膨胀或蒸发,生成的蒸汽流将污垢驱离基体,以实现清洗。此过程中,基体物质对激光能量的吸收系数需较小,污垢与基体表面的结合主要依赖物理力量和弱化学力量。弱化学力量包括由氢键和电荷转移产生的键能,物理力量则包括范德华力(如静电、诱导力和色散力)以及毛细管力。中洁相比其他表面材料更难清洗,主要是因为其内部含有大量微孔,这些微孔的毛细作用力会增强污垢与中洁之间的结合力,并且它们的包裹作用使得清洁外力难以发挥作用。激光作为一种光辐射,具备优良的单色性和方向性,其光束可以通过镜片进行聚焦,集中在非常小的区域内。激光可以实现至少三种功能:首先,它能引起固体表面的机械共振,导致表面或附着物破裂脱落;其次,它能够使表面污垢层膨胀,从而克服基质对污垢颗粒的吸附而不造成损伤。因此,安全有效清洗的关键在于选择合适的激光波长,并控制适当的能量密度。还有一种情况是基质与表面附着物对激光束的吸收系数相差不大,或者表面附着物在加热后会释放出有毒物质。进行表面清洗时,通常使用高频、高功率的脉冲激光进行冲击,使一部分光束转化为声波。这些声波在撞击硬表面后反弹,反射的声波会干扰激光生成的人耳可听声波,进而产生高能共振波,使附着物局部破裂,容易与基质表面分离。

激光清洗技术主要有四种常见方法:

1. 激光干洗法:直接使用脉冲激光进行表面去污。

2. 激光液膜法:先在基材表面涂覆一层液体膜,然后通过激光进行去污处理。

3. 激光惰性气体法:在激光辐射的同时,向基材表面喷吹惰性气体,当污垢被激光剥离时,气体会将其迅速带走,以防止再次污染和氧化。

4. 激光结合非腐蚀性化学清洗法:该方法先用激光去除污垢,随后使用非腐蚀性化学剂进行清洗。

目前,前三种方法使用较为广泛,而第四种方法主要应用于石材文物的清洗。