剝離液廢液初步研究報告

1、剝離液廢液初步研究報告剝離液廢液初步研究報告一、剝離液概述隨著國內(nèi)電子制造產(chǎn)業(yè)和光電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，光刻膠剝離液等電子化學 品的使用量也大為増加。特別是縱觀近幾年度的光電行業(yè)，風靡全球的智能手 持設(shè)備、移動終端等簡直成為了光電行業(yè)的風向標：與之相關(guān)的光電領(lǐng)域得到 了飛速的發(fā)展，鏡頭模組、濾光片、LTPS液晶顯示面板、觸摸屏幕、傳感器件 等等。而光電行業(yè)的其他領(lǐng)域，雖然也有增長，但是遠不及與智能手持設(shè)備相 關(guān)的光電領(lǐng)域。工業(yè)上所使用的剝離液主要是有機胺和極性有機溶劑的組合物， 通過溶脹和溶解方式剝離除去光刻膠。上述有機胺可包括單乙醇胺（MEA）,二甲基乙酰胺（DMAC） N-甲基甲酰胺（NMF）

2、, N-甲基二乙醇胺（MDEA）等。上述極性 有機溶劑可包括二乙二醇甲醚（DGME）二乙二醇單丁醚（BDG）,二甲亞砜（DMSO）, 羥乙基哌嗪（NEP）等。由于LCD液晶屏具有體積小、質(zhì)量輕、清晰度高、圖像色 彩好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，按目前使用的液晶電視、電腦顯示屏 等生命周期為6-8年計算，未來隨著年代的更替，LCD的生產(chǎn)量液將會增加，從 而導致剝離液的使用量也大量增加，剝離液大量使用的同時也產(chǎn)生大量剝離液 廢液。剝離液廢液中除了含有少量高分子樹脂和光敏劑外，大部分是有再利用 價值的剝離液。由于剝離液的載體為有機溶劑，環(huán)保性差，對環(huán)境負載大，后 期成本高，近幾年鮮有對剝離液進行

3、回收資源化，大部分剝離液因?qū)ζ溥M行簡 單的無害化處理而導致資源浪費，且加大了環(huán)境的負荷。因此，對剝離液的深 層次研究及工藝探討，簡單而有效的處理方式對剝離液危廢市場顯得尤為重要。二、剝離液廢液產(chǎn)生工序通常在印刷電路板，液晶顯示面板，半導體集成電路等工藝制造過程中， 需要通過多次圖形掩膜照射曝光及蝕刻等工序在硅晶圓或玻璃基片上形成多層 精密的微電路，形成微電路之后，進一步用剝離液將涂覆在微電路保護區(qū)域上 作為掩膜的光刻膠除去。比如光電 TFT-LCD生產(chǎn)工藝主要包含光阻涂布、顯影、 去光阻、相關(guān)清洗作業(yè)四大階段，其中在去光阻階段會產(chǎn)生部分剝離液。印制 電路板生產(chǎn)工藝相當復雜。不僅設(shè)備和制造工藝的

4、科技含量高，工藝流程長， 用水量大，而且所用的化學藥品（包括各種添加劑）種類多、用量大。因此， 在用減成法生產(chǎn)印刷線路板的過程中，產(chǎn)污環(huán)節(jié)多，種類繁雜，物料損耗大?？煞譃楦煞庸ぃㄔO(shè)計和布線、模版制作、鉆孔、貼膜、曝光和外形加工等）和濕法加工（內(nèi)層板黑膜氧化、去孔壁樹脂膩污、沉銅、電鍍、顯影、蝕刻、脫膜、 絲印、熱風整平等）過程。其中在脫模（剝膜）工序為了脫除廢舊電路板表面殘 留焊錫，需用硝酸為氧化劑，氨基磺酸為穩(wěn)定劑，苯并三氮唑為銅的緩蝕劑進行 操作，整個工序中會產(chǎn)生大量的剝離液，有機溶劑成分較大。三、剝離液廢液成分及市場分布根據(jù)對華新光電、日東集團的剝離液成分進行分析得知，剝離液主要成分

5、為單乙醇胺（MEA）,二甲亞砜（DMSO）和二乙二醇單丁醚（BDG）,其中市場上大部 分以二乙二醇單丁醚居多。剝離液廢液多呈深黑色且氣味大，由以下幾種組分 構(gòu)成：（1）、120師量的醇胺或者酰胺，以伯胺和腫胺為主。（2）、1060%量的醇；（3）、1050嘛量的水；（4）、550師量的極性有機溶劑，如；N-甲基吡咯烷酮（NMP,環(huán)丁基 砜、二甲基亞砜（DMS） 二甲基乙酰胺、N-乙基甲酰胺等。（5）、0.0013規(guī)量的金屬抗蝕劑，如2-氨基環(huán)己醇、2-氨基環(huán)戊醇等。 根據(jù)上述分析可以看出，剝離液中大部分是有機溶劑，可以加以回收資源化利用，或者將剝離廢液進行脫色凈化處理后再用于生產(chǎn)中，配成剝離液

6、。當前國內(nèi)主要產(chǎn)生剝離液的廠家主要分布在天津及深圳一帶，均是高新技 術(shù)發(fā)達區(qū)域，隨著國內(nèi)經(jīng)濟及城市的發(fā)展，剝離液產(chǎn)廢地點將越來越廣泛，也 將引起環(huán)保專家的重視及關(guān)注。剝離液主要產(chǎn)廢廠家諸如上海和輝光電有限公 司、深圳市聚飛光電股份有限公司、深圳市三利譜光電科技股份有限公司、深 圳市聯(lián)建光電服份有限公司、深圳成光興光電技術(shù)股份有限公司、深圳市麗晶 光電科技股份有限公司、天津裕榮光電科技股份有限公司、天津路東光電股份 有限公司、北京浦丹光電股份有限公司、天津光電集團、北京高普樂光電科技 股份公司等。四、剝離液廢液回收技術(shù)現(xiàn)狀光電行業(yè)的大力發(fā)展，致使剝離液被國內(nèi)外研究人員所關(guān)注及研究，雖然 在專利網(wǎng)

7、及技術(shù)網(wǎng)上對剝離液的闡述較少，但當前國內(nèi)與國外均在剝離液廢液 如何利用及處置方面有了一定的成果，。美國專利US7273560公布了包含單乙醇胺與二乙二醇單丁醚組合的光刻膠 剝離液廢液中含有19. 3%的單乙醇胺、77%勺二乙二醇單丁醚、3%勺光刻膠和 0. 7%的水。現(xiàn)有技術(shù)廣泛采用的光刻膠剝離液廢液回收方法通常是通過薄膜蒸 發(fā)器回收大部分的有機成分，回收得到的有機組分或再經(jīng)脫色脫水等處理后可 再次作為光刻膠剝離液應(yīng)用。這種方法雖然流程簡便，但在使用薄膜蒸發(fā)器蒸 發(fā)溶劑過程中，光刻膠濃度達到一定程度后其傳熱傳質(zhì)效率快速下降，使溶劑 回收效率大為降低，處理能耗顯著升高。且除去溶劑后殘留的光刻膠等

8、物質(zhì)需 要定期將其清除干凈，進而影響工藝操作效率。另外，美國專利US20070235132公布了在蝕刻產(chǎn)線上設(shè)置過濾回收裝置，通過粗孔和細孔過濾器的兩步組合過 濾法除去光刻膠，將光刻膠剝離液在產(chǎn)線上循環(huán)使用。除了上述光刻膠剝離液廢液回收方法，中國專利CN1421398A還公布了一種用截留分子量為100-1500的聚砜和聚丙烯腈復合的毫微過濾膜（NF膜）處理光刻 膠剝離液廢液的方法。另外，中國專利 CN200510024839.X公布了一種從光刻膠 和/或剝離液中回收有機化合物的方法，將光刻膠和 /或剝離液送入絡(luò)合萃取塔， 與進入絡(luò)合萃取塔的聯(lián)合萃取 劑逆流接觸，萃余液進入后續(xù)工段，萃取液送入

9、反萃取塔分離，溫度為 55-220 C；所說的光刻膠和/或剝離液為含有有機胺、 沒食子酸、可溶性樹脂類物 質(zhì)、低聚物和光刻膠輕組分的稀水溶液，所說的有 機胺為異丙醇胺和二甲 基甲酰胺；所說的聯(lián)合萃取劑由主萃取劑和輔助萃取劑構(gòu)成；主萃取劑的組分和重量份數(shù)包括：多元醇0.10.5份；對甲基苯甲酸0.10.8份；鄰甲基苯甲酸0.10.3份；輔助萃取劑選自四氯乙烯、二 氯甲烷、粗汽油、煤油或柴油中的一種或其混合物；主萃取劑與輔助萃取劑的重量比例為：主萃取劑：輔助萃取劑=1 : 15;萃取劑：光刻膠用剝離液二5 : 0.1-15，重量比。上述光刻膠剝離液廢液的回收處理方法雖然能耗較低，但 需要昂貴的耐有

10、機溶劑型的萃取劑、過濾膜或過濾器，導致成本増加，且光刻 膠為聚合物容易堵塞濾膜或過濾器上的濾孔，影響光刻膠剝離液廢液的回收效 果。通過對市場的了解，當前國內(nèi)剝離液廢液均外委給有能力處理剝離液的環(huán) 保廠家，以華星光電為例，該公司產(chǎn)生的剝離液廢液外委給東江環(huán)?；蛘呱钲?綠綠達進行處理，東江環(huán)保采取酸堿中和加接觸氧化的方式對剝離液進行無害 化處置，深圳綠綠達則通過減壓精餾的方式回收剝離液中的有機組分，將有機 組分單獨分離出來后銷售，兩種處置方式未能完全實現(xiàn)經(jīng)濟最大化及資源最大 化利用相結(jié)合，且此種方式仍然會產(chǎn)生額外的廢水及廢渣，給環(huán)境帶來二次污 染及增加環(huán)保處置成本。五、剝離液廢液處理工藝通過對剝離

11、廢液成分研究及當前國內(nèi)外剝離液處置工藝的探討，剝離液因 其有機溶劑成分大，其多為多元醇及酮、醚類等組分，冒然的無害化處置資源 浪費嚴重，回收其中有機溶劑組分工序多且回收成本較大，介于光電行業(yè)及PCB行業(yè)對剝離液使用量較大，采用剝離液除色凈化處置工藝成本低，且處理過后 的剝離液可銷售給光電及 LCD廠家等循環(huán)使用，既節(jié)約資源并可降低生產(chǎn)企業(yè) 的成本。擬處理工藝流程如下：剝離首先將剝離液廢液泵入反應(yīng)槽中，加入純凈的水并攪拌均勻，充分攪拌后 的渾濁液經(jīng)過濾后得到一級過濾液及樹脂，一級過濾液則泵入另一反應(yīng)槽，加 入硫酸調(diào)節(jié)PH為酸性，此時部分樹脂會被析出成沉淀，再次經(jīng)過濾器過濾后得 到樹脂及二級過濾液，兩次沉淀過濾的樹脂可供其他行業(yè)運用，二級過濾液則 泵入加有活性炭或者螯合劑的塔中進行過濾，除去剝離液中的重金屬及脫色， 得到初級再生液，再泵入精餾塔中通過控制塔內(nèi)工作溫度，先在10-80 C將水等低沸點物質(zhì)蒸餾出來，再升溫至180C并在此溫度下繼續(xù)精餾，餾份經(jīng)冷卻收集后得到再生剝離液六、處置建議1、光電行業(yè)屬