TCA溶劑清洗替代技術課件

TCA溶劑清洗替代技術全國清洗行業(yè)信息中心2009年4月1,1,1-三氯乙烷(TCA)物質的性質決定用途1、TCA的特性

工業(yè)一級品≥95.0％二級品≥91.0％安全-----沸點74.1℃無閃點不燃不爆對人體無毒氣性味很小易完全揮發(fā)強極性溶劑不腐蝕金屬電絕緣性好對棉毛絲合成纖維等多種紡織品腐蝕性小能溶解各種油（動物油、植物油、礦物油、合成油）、脂、蠟質松香、樹脂、聚合物等，是很多材料的優(yōu)質溶劑。2、TCA主要用途涂料溶劑：如電力單組份有機硅防污閃涂料潤滑劑溶劑：如電接觸表面潤滑保護劑，鐵軌潤滑劑金屬清洗行業(yè)涉及領域：覆蓋了機械加工、電子元器件、化工、空調、機電、光學儀表等各行業(yè)。實際上，TCA清洗的企業(yè)都或多或少地存在金屬部件的清洗。清洗的污染物種類：無機污染物：加工、儲運中產生的磨料、塵、砂、銹蝕物、固體潤滑劑、鹽、金屬粉屑有機污染物：油——沖壓油、機器油、防銹油、潤滑油、石蠟、脫模油、切削油等脂——防銹脂、潤滑脂、拋光膏、脫模膏等指紋——屬于一種動物油脂，標識、標記——臨時保護產生的涂料、粘膠劑、油墨等金屬清洗常見的金屬材質：鋁、不銹鋼、黃銅、紫銅、碳鋼、合金鋼及其多種材質的組合件、電鍍件等。對清洗的要求：除油徹底、干燥快、揮發(fā)快、不腐蝕、不生銹、不留花斑，表面殘留量小金屬清洗行業(yè)常用TCA替代技術免清洗技術水基和半水基清洗技術非ODS溶劑清洗技術不燃型非ODS溶劑清洗可燃型非ODS溶劑清洗

水基和半水基清洗水基清洗：利用由水、表面活性劑、助洗劑組成的水基清洗劑，借助加熱、超聲波、噴淋、循環(huán)、搖擺、刷洗等物理手段進行金屬清洗表面的一種TCA替代清洗技術。水基清洗技術包括高純水清洗、電解離子水清洗和水基清洗劑清洗三大類。水基和半水基清洗TCA替代品復合型水基清洗劑是金屬清洗劑優(yōu)選品種，主要由多種表面活性劑復合而成，各種活性劑之間具有一定的協(xié)同增效作用。具有優(yōu)良的除油去污作用，具有防銹防腐作用，產品一般性能穩(wěn)定、無毒無味。按性質分為酸性、中性、堿性。一般適合于金屬零件清洗的選用中堿性介質金屬清洗劑，PH：6～11。對于大多數(shù)金屬工件都可以考慮選用。浸漬清洗

在清洗槽中加入清洗液，將被洗物

浸漬其中的清洗方式。由于僅靠清

洗液的化學作用清洗，所以洗滌能

力弱，需要長時間。循環(huán)清洗液。噴氣清洗

在清洗槽內安裝噴氣管(多個吸管)，

用汽體將清洗液噴射到被洗物上的

清洗方式。壓力為20kg/cm2以上。噴流清洗

從槽的側面將清洗液在液相中噴出，

靠清洗液的攪拌力（物理作用）促

進清滌。洗滌能力比浸漬清洗強。

刷洗

在清洗腔室安裝刷子、工件有專門

的支承或夾具、在清洗劑浸漬或淋

潤的同時，主要靠刷子與工件的機

械磨擦力進行清洗，作為初級清洗、

效果直接。

超聲波清洗

在清洗槽內安裝超聲波振子，產生

超聲波能量（數(shù)千個大氣壓的沖擊

波），將被洗物全部清洗的方式。噴淋清洗

在清洗槽內安裝噴淋管，在氣相中

將清洗液噴射到被清洗物上，壓力

不足2kg/cm2。減壓清洗

在清洗槽內產生負壓，由于減壓，

洗滌劑能較好地滲透到被洗物的縫

隙之間。若和超聲波作用，清洗效

果會大大增強。噴霧清洗

在洗滌槽內安裝噴霧管，在氣相中

將洗滌噴附到被清洗物上的清洗方

式。壓力2-20kg/cm2。旋轉筒清洗

在槽內安裝旋轉裝置，同時旋轉筒

體和攪拌被清洗物。多與噴流、超

聲波洗滌組合使用。

搖動清洗

在槽內安裝搖動機構，裝入被洗物，

使之在洗滌槽內上下運動，多與噴

流、超聲波洗滌組合使用。水基清洗常見工藝流程：電解離子水清洗設備水基清洗常見工藝參數(shù)清洗液濃度：3～10%適當?shù)那逑匆簼舛仁潜ＷC清洗質量的前提。試驗發(fā)現(xiàn)，濃度太低，難以達到清洗質量；濃度太高，清潔度反而不好，還增加漂洗的難度。清洗液濃度控制在3～7%時，去油污效果最好，也易漂洗。水基清洗常見工藝參數(shù)超聲波清洗時間：3～8分鐘超聲波清洗是利用空化效應原理，用較低的工作頻率可達到很高的清洗力，清洗效果是一般清洗的幾倍、甚至幾十倍。一般來說，時間太短，不能完全去除油污；時間過長，零件表面會銹蝕，同時影響工作效率。通常超聲清洗

3～8Min即可滿足工藝要求。水基清洗常見工藝參數(shù)清洗液溫度：50～60℃一般來說，溫度升高有利于超聲波空化效應，清洗效果好，但溫度升高，蒸汽壓提高，反而會減弱超聲波的空化效應，溫度太高，清洗液穩(wěn)定性下降，也影響清洗效果。清洗液溫度控制在50～60℃時，效果最好。一般控制清洗溫度不要高于80℃。可燃性非ODS溶劑替代清洗技術常見替代清洗劑碳氫化合物包括：正烷烴、異構烷烴、環(huán)烷烴、烯烴和芳香族類共5類。常用碳氫化合物有：正戊烷、正己烷、正庚烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、萜烯等，醇類、酯類、醚類、酮類溶劑常用的有：丙酮、異丙醇、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚等。碳氫化合物清洗的優(yōu)缺點優(yōu)點：清洗性能好蒸發(fā)損失小無毒材料相容性好揮發(fā)徹底，無殘跡ODP值為0缺點：清洗設備價格較高，為可燃性有機溶劑需要加裝蒸餾回收、冷卻裝置，防爆措施。揮發(fā)速度慢，需要加裝熱風干燥或真空干燥設備對溫度較敏感部件慎用。碳氫化合物清洗安全防護設施防火防爆；清洗設備要求密閉，實施真空清洗；杜絕氧氣與碳氫化合物接觸；嚴格控制火源；加裝自動報警和消防設施替代清洗劑：主要是含有鹵素的有機溶劑，包括鹵代烷烴，如二氯甲烷，三氯甲烷、二氯乙烷，1，1，2-三氯乙烷，正溴丙烷；鹵代烯烴如二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯；氟醚和全氟烷烴HFC，如美國杜邦公司的HFC-4310和3M公司的HFE-7100及全氟烷烴（PFC）不燃性非ODS溶劑替代清洗技術正溴丙烷清洗(nPB)及其優(yōu)點具有良好的化學穩(wěn)定性、干燥性、滲透性。沸點低、粘度低、表面張力低、清洗能力強，對微孔材質較易清洗。安全性好、不易燃、無腐蝕。可適用于蒸汽洗凈及蒸餾回收。基本的物化特性和TCA相近。可用于蒸汽、常溫浸漬、加熱浸漬、高壓噴射和手工清洗系統(tǒng)。原TCA清洗設備略加改造可直接使用。其它溶劑清洗其他溶劑清洗主要是指：三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷以及復合的品牌性混合溶劑、共溶劑等清洗。電子行業(yè)清洗的對象和污染物種類清洗的對象：集成電路印刷電路板及其組裝件其他精密電子元器件如：繼電器、精密電機、半導體、集成電路敏壓電阻等。電子行業(yè)需要清洗的顆粒性殘留物：包括粉塵和污物非極性殘留污染物：油脂、蠟和樹脂殘留物極性殘留污染物：鹵化物、酸和鹽助焊劑殘留物。電子清洗行業(yè)免清洗技術水基替代清洗技術非ODS有機溶劑替代清洗技術免清洗技術替代品：用低固含量的免洗助焊劑或焊膏代替?zhèn)鹘y(tǒng)松香助焊劑回流焊機特點：不需再清洗，直接進入下道工序的技術。水基清洗技術工藝缺點：耗水大，部分元件不易水洗，易生銹；清洗細小縫隙有困難，對殘留的表面活性劑很難徹底去除；干燥難，能耗大；設備成本高，需要廢水處理裝置，設備占地面積大。工藝優(yōu)點：安全性好，不燃燒、不爆炸，基本無毒；清洗劑的配方組成自由度大，對極性與非極性污染物都容易清洗，清洗范圍廣清洗劑價格低廉，來源廣泛。常見PCB板純水清洗工藝常見PCB板半水基清洗工藝PCB板半水洗：去離子水中加入清洗溶劑和表面活性劑，清洗過程經(jīng)過機械的攪動，形成乳濁液，然后對PCB板進行清洗，清洗后的乳濁液經(jīng)靜置后進行破乳分離，清洗溶劑可以重復再使用。PCB板半水基清洗工藝優(yōu)點清洗能力強，能同時去除極性污染物和非極性污染物；洗凈能力持久性好；有些清洗劑中添加了5～20%的水和少量的表面活性劑，降低了可燃性，增加了易漂洗性能；PCB板半水基清洗工藝缺點清洗后廢液和廢水處理較為復雜；清洗和漂洗采用了兩種不同性質的介質，漂洗一般采用純水。漂洗后需要進行干燥。PCB板水基清洗劑的選擇原則洗板水在完成清洗之后，不應在PCB板上形成殘留物；洗板水對元器件不應有腐蝕作用，不能影響產品的使用壽命；洗板水要有較高阻抗；洗板水對環(huán)境與人體健康的影響要小。非ODS有機溶劑清洗應用比較成熟的要有：“洗板水”

“美沙克林”“環(huán)保型強力除油劑”異丙醇（IPA）精密清洗精密清洗：主要包括LCD顯示器面板，硅晶片，顯像管以及一些精密儀器、光學鏡片等產品的清洗，對清洗的潔凈度一般要求較高，清洗的目的主要是清除表面的污物，如微粒，有機物，無機金屬離子等雜質和表面處理。精密清洗替代溶劑水：去離子水醇類：異丙醇烴類：碳氫化合物HCFC類清洗劑：AK225常見光學玻璃清洗工藝服裝干洗行業(yè)三氯乙烯液態(tài)二氧化碳“大潔王”TCA溶劑用于配制清洗劑TCA溶劑用于配制民用清洗劑，如上海白貓的“拍潔凈”。TCA用于配制蠟模清洗劑：用來清洗精密鑄造環(huán)節(jié)中蠟模表面的脫模劑油脂。TCA用于配制高效工業(yè)清洗劑，如可賽斯牌1755高效清洗劑，是一種金屬表面專用清洗劑，有效清除表面油污、污垢，能增加修補劑、鎖固密封劑與基體結合強度。蠟模清洗產品主要成分民用清洗劑：主要成分TCA。清洗蠟模劑:40～50%TCA，其余為水、表面活性劑。高效工業(yè)清洗劑：主要成分TCA。大容器清洗大容器清洗主要是指對反應釜或者攪拌釜一類的大型金屬容器進行清洗，目前了解到大容器清洗主要集中在粘合劑類生產企業(yè)。這類企業(yè)的特點是產品種類多，其中每個品種每次的生產量又不是很多，所以每次生產完一個品種的粘合劑之后都需要清洗反應釜，TCA就是用在清洗反應釜這道工序上。大容器清洗工藝介紹：大容器清洗替代品烷烴類清洗劑丙酮配制防污閃涂料溶劑行業(yè)在惡劣氣象條件下(如：霧、露、毛毛雨等)，沿著潮濕的絕緣子表面會發(fā)生閃絡，造成電力系統(tǒng)污閃事故。單組分有機硅防污閃涂料涂敷在電瓷表面，固化后形成一層膠膜。在霧、露、毛毛細雨等潮濕氣象條件下，污層表面很難濕潤，從而大大扼制了泄露電流的產生。

TCA做為優(yōu)良的溶劑，占防污閃涂料產品份額分別的50～60%左右。常用非ODS清洗劑替代品小類組成成分水基清洗未處理水經(jīng)處理水加表面活性劑、添加劑等水溶液自來水、溫水、工業(yè)用水脫氧水、去離子水、超純水堿性添加劑、酸性添加劑、離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、防腐劑半水基清洗有機烴類有機酯或醚類毗咯烷酮類萜烯類硅氧烷類烷烴、石油烴、環(huán)烷烴或芳香烴＋表面活性劑＋水乙二醇酯或乙二醇醚＋表面活性劑＋水

N－甲基―2－吡咯烷酮＋表面活性劑＋水

d一萜二烯＋表面活性劑＋水甲基硅氧烷或乙基硅氧烷＋表面活性劑＋水常用非ODS清洗劑替代品小類組成成分非ODS有機溶劑清洗可燃型有機烴類有機醇類有機酯酮醚類烷烴石油烴礦物油環(huán)烷烴芳香烴乙醇丙醇異丙醇正丁醇環(huán)己醇戊醇丙酮丁酮二乙醚環(huán)己酮不可燃型氟類氯類溴類氫氟氯烴類氫氟烴類全氟烴類氫氟醚類氯代烴類氫溴烴類HCFC-225

HCFC-141b

HCFC-123、HFC－4310

HFC－356、HFC－338全氟丙烷全氟