TCA溶劑清洗替代技術(shù)PPT課件

1、1,1,1-三氯乙烷 (TCA)第1頁(yè)/共59頁(yè)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途1、TCA的特性的特性 工業(yè)一級(jí)一級(jí)品 二級(jí)二級(jí)品安全安全-沸點(diǎn)沸點(diǎn) 74.1 無(wú)閃點(diǎn)無(wú)閃點(diǎn) 不燃不爆不燃不爆 對(duì)人體無(wú)毒對(duì)人體無(wú)毒 氣性味很小氣性味很小 易完全揮發(fā)易完全揮發(fā) 強(qiáng)極性溶劑強(qiáng)極性溶劑 不腐蝕金屬不腐蝕金屬 電絕緣性好電絕緣性好 對(duì)棉毛絲合成纖維等多種紡織品腐蝕性小對(duì)棉毛絲合成纖維等多種紡織品腐蝕性小能溶解各種油（動(dòng)物油、植物油、礦物油、合成能溶解各種油（動(dòng)物油、植物油、礦物油、合成油）、脂、蠟質(zhì)油）、脂、蠟質(zhì) 松香、樹脂、聚合物等，是很松香、樹脂、聚合物等，是很多材料的優(yōu)質(zhì)溶劑。多材料的優(yōu)質(zhì)溶劑。第2頁(yè)/共59頁(yè)

2、TCA主要用途 工業(yè)清洗：金屬清洗 電子清洗 精密清洗 紡織品清洗 蠟?zāi)Ｇ逑?大容器清洗 配置清洗劑： 金屬清洗劑：如太陽(yáng)能清洗劑、高效清洗劑 電子清洗劑： 如洗板水 帶電清洗劑 紡織品清洗劑：如白貓噴潔凈 干洗劑 蠟?zāi)で逑磩?如精密鑄造蠟?zāi)で逑磩?電力清洗劑： 如配電柜帶電清洗劑 . 第3頁(yè)/共59頁(yè)2、TCA主要用途 涂料溶劑：如電力單組份有機(jī)硅防污閃涂料 潤(rùn)滑劑溶劑：如電接觸表面潤(rùn)滑保護(hù)劑， 鐵軌潤(rùn)滑劑第4頁(yè)/共59頁(yè)第5頁(yè)/共59頁(yè)第6頁(yè)/共59頁(yè)中國(guó)現(xiàn)有TCA應(yīng)用領(lǐng)域 金屬清洗行業(yè) 電子清洗行業(yè) 精密清洗行業(yè) 服裝干洗行業(yè) 大容器清洗 配制民用清洗劑 配置蠟?zāi)で逑磩?配制防污閃涂料

3、溶劑行業(yè) 配置潤(rùn)滑劑第7頁(yè)/共59頁(yè)金屬清洗行業(yè) 涉及領(lǐng)域：覆蓋了機(jī)械加工、電子元器件、化工、空調(diào)、 機(jī)電、光學(xué)儀表等各行業(yè)。實(shí)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(wú)機(jī)污染物：加工、儲(chǔ)運(yùn)中產(chǎn)生的磨料、塵、砂、銹蝕 物、固體潤(rùn)滑劑、鹽、金屬粉屑 有機(jī)污染物：油沖壓油、機(jī)器油、防銹油、潤(rùn)滑油、 石蠟、脫模油、切削油等 脂防銹脂、潤(rùn)滑脂、拋光膏、脫模膏等 指紋屬于一種動(dòng)物油脂， 標(biāo)識(shí)、標(biāo)記臨時(shí)保護(hù)產(chǎn)生的涂料、粘膠劑、油墨等第8頁(yè)/共59頁(yè) 金屬清洗常見的金屬材質(zhì)： 鋁、不銹鋼、黃銅、紫銅、碳鋼、合金鋼及其多種材質(zhì)的組合件、電鍍件等。 對(duì)清洗的要求： 除油徹

4、底、干燥快、揮發(fā)快、 不腐蝕、不生銹、不留花斑，表面殘留量小第9頁(yè)/共59頁(yè)金屬清洗行業(yè)常用TCA替代技術(shù) 免清洗技術(shù) 水基和半水基清洗技術(shù) 非ODS溶劑清洗技術(shù) 不燃型非ODS溶劑清洗 可燃型非ODS溶劑清洗第10頁(yè)/共59頁(yè)免免 清清 洗洗 技技 術(shù)術(shù) 免清洗技術(shù)是利用可揮發(fā)的加工油、沖壓油在沖壓完成后自然揮發(fā)或加熱揮發(fā)，達(dá)到免清洗的目的。 主要應(yīng)用在金屬零部件的加工行業(yè)中一些沖壓零件、壓縮機(jī)零件、薄金屬板零件。第11頁(yè)/共59頁(yè)第12頁(yè)/共59頁(yè) 水基和半水基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(jìn)

5、行金屬清洗表面的一種TCA替代清洗技術(shù)。 水基清洗技術(shù)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。第13頁(yè)/共59頁(yè)水基和半水基清洗TCA替代品 復(fù)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(fù)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(chǎn)品一般性能穩(wěn)定、無(wú)毒無(wú)味。 按性質(zhì)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(zhì)金屬清洗劑，PH：611。對(duì)于大多數(shù)金屬工件都可以考慮選用。第14頁(yè)/共59頁(yè) 水基清洗的優(yōu)點(diǎn)： 水基清洗劑ODP值為0，且多數(shù)具有生物降解性； 不燃不爆，對(duì)健康和環(huán)境的危害性低； 能很好地去除無(wú)

6、機(jī)及極性有機(jī)污染物。 水基清洗的缺點(diǎn)： 形成了COD、BOD較高清洗廢水； 盲孔或縫隙中殘留的清洗劑很難清除； 需要撇去清洗所生成的浮油，需要濾除沉渣和油脂； 金屬部件如不能快速干燥，會(huì)腐蝕生銹。第15頁(yè)/共59頁(yè)浸漬清洗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(xué)作用清洗，所以洗滌能力弱，需要長(zhǎng)時(shí)間。循環(huán)清洗液。 噴氣清洗噴氣清洗在清洗槽內(nèi)安裝噴氣管(多個(gè)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。 噴流清洗噴流清洗從槽的側(cè)面將清洗液在液相中噴出，靠清洗液的攪攪拌力（物理作用）促進(jìn)清滌。洗滌能力比浸漬清洗強(qiáng)。 刷洗刷洗在清洗腔

7、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(rùn)的同時(shí)，主要靠刷子與工件的機(jī)械磨擦力進(jìn)行清洗，作為初級(jí)清洗、效果直接。 超聲波清洗超聲波清洗在清洗槽內(nèi)安裝超聲波振子，產(chǎn)生超聲波能量（數(shù)千個(gè)大氣壓的沖擊波），將被洗物全部清洗的方式。 噴淋清洗噴淋清洗在清洗槽內(nèi)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。減壓清洗減壓清洗在清洗槽內(nèi)產(chǎn)生負(fù)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(huì)大大增強(qiáng)。 噴霧清洗噴霧清洗在洗滌槽內(nèi)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(zhuǎn)筒清洗旋轉(zhuǎn)筒清洗在槽內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)裝置

8、，同時(shí)旋轉(zhuǎn)筒體和攪拌被清洗物。多與噴流、超聲波洗滌組合使用。 搖動(dòng)清洗搖動(dòng)清洗在槽內(nèi)安裝搖動(dòng)機(jī)構(gòu)，裝入被洗物，使之在洗滌槽內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，多與噴流、超聲波洗滌組合使用。第16頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗常見工藝流程：第17頁(yè)/共59頁(yè)電解離子水清洗設(shè)備第18頁(yè)/共59頁(yè)八槽式超聲波清洗機(jī) 第19頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗常見工藝參數(shù) 清洗液濃度： 310% 適當(dāng)?shù)那逑匆簼舛仁潜ＷC清洗質(zhì)量的前提。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，濃度太低，難以達(dá)到清洗質(zhì)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37%時(shí)，去油污效果最好，也易漂洗。第20頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗常見工藝參數(shù) 超聲波清洗時(shí)間：38分鐘 超聲波清洗是利用空

9、化效應(yīng)原理，用較低的工作頻率可達(dá)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(lái)說(shuō)，時(shí)間太短，不能完全去除油污；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，零件表面會(huì)銹蝕，同時(shí)影響工作效率。 通常超聲清洗 38Min即可滿足工藝要求。第21頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗常見工藝參數(shù) 清洗液溫度：5060 一般來(lái)說(shuō)，溫度升高有利于超聲波空化效應(yīng)，清洗效果好，但溫度升高，蒸汽壓提高，反而會(huì)減弱超聲波的空化效應(yīng)，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5060時(shí)，效果最好。 一般控制清洗溫度不要高于80。第22頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗操作注意事項(xiàng) 根據(jù)零件的復(fù)雜程度調(diào)整清洗、漂洗次數(shù)。 及時(shí)適當(dāng)補(bǔ)充或更換清洗液

10、。 必須用純水或去離子水。 為防止二次污染，可增加油水分離裝置。 要有嚴(yán)格的清洗工藝方案。 清洗完的零件要盡快烘干，不宜在烘箱中放置太久，防止生銹。 選擇合適的超聲波工作頻率。第23頁(yè)/共59頁(yè)可燃性非ODS溶劑替代清洗技術(shù)常見替代清洗劑 碳?xì)浠衔锇ǎ赫闊N、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴、烯烴和芳香族類共5類。 常用碳?xì)浠衔镉校赫焱椤⒄和?、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。第24頁(yè)/共59頁(yè)碳?xì)浠衔锴逑吹膬?yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 清洗性能好 蒸發(fā)損失小 無(wú)毒 材料相容性好 揮發(fā)徹底，無(wú)殘跡 ODP值為0缺

11、點(diǎn)：v清洗設(shè)備價(jià)格較高，v為可燃性有機(jī)溶劑需要加裝蒸餾回收、冷卻裝置，防爆措施。v揮發(fā)速度慢，需要加裝熱風(fēng)干燥或真空干燥設(shè)備v對(duì)溫度較敏感部件慎用。第25頁(yè)/共59頁(yè)碳?xì)浠衔锴逑丛O(shè)備第26頁(yè)/共59頁(yè)碳?xì)浠衔锴逑垂に噮?shù)真空超聲清洗： 溫度 3040 時(shí)間 90120秒真空超聲漂洗 溫度 3040 時(shí)間 75100秒真空干燥 溫度 100110 時(shí)間 150300秒第27頁(yè)/共59頁(yè)碳?xì)浠衔锴逑窗踩雷o(hù)設(shè)施 防火 防爆； 清洗設(shè)備要求密閉，實(shí)施真空清洗； 杜絕氧氣與碳?xì)浠衔锝佑|； 嚴(yán)格控制火源； 加裝自動(dòng)報(bào)警和消防設(shè)施第28頁(yè)/共59頁(yè) 替代清洗劑： 主要是含有鹵素的有機(jī)溶劑， 包括鹵

12、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(guó)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(shù)第29頁(yè)/共59頁(yè)正溴丙烷清洗(nPB)及其優(yōu)點(diǎn) 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、干燥性、滲透性。 沸點(diǎn)低、粘度低、表面張力低、清洗能力強(qiáng)，對(duì)微孔材質(zhì)較易清洗。 安全性好、不易燃、無(wú)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(shè)備略加改造可直接使用。第30頁(yè)/共59

13、頁(yè)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(fù)合的品牌性混合溶劑、共溶劑等清洗。第31頁(yè)/共59頁(yè)電子行業(yè)清洗的對(duì)象和污染物種類 清洗的對(duì)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(jī)、半導(dǎo)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。 第32頁(yè)/共59頁(yè)電子清洗行業(yè) 免清洗技術(shù) 水基替代清洗技術(shù) 非ODS有機(jī)溶劑替代清洗技術(shù)第33頁(yè)/共59頁(yè)免清洗技術(shù) 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(jī) 特

14、點(diǎn)：不需再清洗，直接進(jìn)入下道工序的技術(shù)。第34頁(yè)/共59頁(yè)水基清洗技術(shù)工藝缺點(diǎn)： 耗水大，部分元件不易水洗，易生銹； 清洗細(xì)小縫隙有困難，對(duì)殘留的表面活性劑很難徹底去除； 干燥難，能耗大； 設(shè)備成本高，需要廢水處理裝置，設(shè)備占地面積大。工藝優(yōu)點(diǎn)：安全性好，不燃燒、不爆炸，基本無(wú)毒；清洗劑的配方組成自由度大，對(duì)極性與非極性污染物都容易清洗，清洗范圍廣清洗劑價(jià)格低廉，來(lái)源廣泛。第35頁(yè)/共59頁(yè)常見PCB板純水清洗工藝第36頁(yè)/共59頁(yè)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(guò)程經(jīng)過(guò)機(jī)械的攪動(dòng)，形成乳濁液，然后對(duì)PCB板進(jìn)行清洗， 清洗后的乳濁液經(jīng)靜置

15、后進(jìn)行破乳分離，清洗溶劑可以重復(fù)再使用。第37頁(yè)/共59頁(yè)P(yáng)CB板半水基清洗工藝優(yōu)點(diǎn) 清洗能力強(qiáng)，能同時(shí)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520%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；第38頁(yè)/共59頁(yè)P(yáng)CB板半水基清洗工藝缺點(diǎn) 清洗后廢液和廢水處理較為復(fù)雜； 清洗和漂洗采用了兩種不同性質(zhì)的介質(zhì)，漂洗一般采用純水。 漂洗后需要進(jìn)行干燥。第39頁(yè)/共59頁(yè)P(yáng)CB板水基清洗劑的選擇原則 洗板水在完成清洗之后，不應(yīng)在PCB板上形成殘留物； 洗板水對(duì)元器件不應(yīng)有腐蝕作用，不能影響產(chǎn)品的使用壽命； 洗板水要有較高阻抗； 洗板水對(duì)環(huán)境與人體健康的影響要

16、小。第40頁(yè)/共59頁(yè)非ODS有機(jī)溶劑清洗 應(yīng)用比較成熟的要有： “洗板水” “美沙克林” “環(huán)保型強(qiáng)力除油劑” 異丙醇（IPA） 第41頁(yè)/共59頁(yè)第42頁(yè)/共59頁(yè)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(xué)鏡片等產(chǎn)品的清洗， 對(duì)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(jī)物，無(wú)機(jī)金屬離子等雜質(zhì)和表面處理。第43頁(yè)/共59頁(yè)精密清洗替代溶劑 水：去離子水 醇類：異丙醇 烴類：碳?xì)浠衔?HCFC類清洗劑：AK225第44頁(yè)/共59頁(yè)常見光學(xué)玻璃清洗工藝第45頁(yè)/共59頁(yè)服裝干洗行業(yè) 三氯乙烯 液態(tài)二氧化碳 “大潔王”第46頁(yè)

17、/共59頁(yè)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?zāi)Ｇ逑磩河脕?lái)清洗精密鑄造環(huán)節(jié)中蠟?zāi)１砻娴拿撃┯椭?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(bǔ)劑、鎖固密封劑與基體結(jié)合強(qiáng)度。第47頁(yè)/共59頁(yè)蠟?zāi)Ｇ逑吹?8頁(yè)/共59頁(yè)產(chǎn)品主要成分 民用清洗劑：主要成分TCA。 清洗蠟?zāi)?4050% TCA，其余為水、表面活性劑。 高效工業(yè)清洗劑：主要成分TCA。第49頁(yè)/共59頁(yè)大容器清洗 大容器清洗主要是指對(duì)反應(yīng)釜或者攪拌釜一類的大型金屬容器進(jìn)行清洗， 目前了解到大

18、容器清洗主要集中在粘合劑類生產(chǎn)企業(yè)。 這類企業(yè)的特點(diǎn)是產(chǎn)品種類多，其中每個(gè)品種每次的生產(chǎn)量又不是很多，所以每次生產(chǎn)完一個(gè)品種的粘合劑之后都需要清洗反應(yīng)釜，TCA就是用在清洗反應(yīng)釜這道工序上。第50頁(yè)/共59頁(yè)大容器清洗工藝介紹：第51頁(yè)/共59頁(yè)大容器清洗替代品 烷烴類清洗劑 丙酮第52頁(yè)/共59頁(yè)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(huì)發(fā)生閃絡(luò)，造成電力系統(tǒng)污閃事故。 單組分有機(jī)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(xì)雨等潮濕氣象條件下，污層表面很難濕潤(rùn)，從而大大扼制了泄露電流的產(chǎn)生。 TCA做為優(yōu)良的溶劑，占防污閃涂料產(chǎn)品份額分別的5060%左右。第53頁(yè)/共59頁(yè)常用非ODS 清洗劑替代品小類組成成分水水基基清清洗洗未處理水經(jīng)處理水加表面活性劑、添加劑等水溶液自來(lái)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、防腐劑半半水水基基清清