光學鏡片的替代清洗

1、光學鏡片的替代清洗土橋義知島田理化工業(yè)株式會社1. 前言光學鏡片的情況，伴隨在60年復合鍍膜等涂層附著帶來的表面處理的深度化，開始對鏡片表面要求精密的清潔度。隨著產(chǎn)量的增加，開始向以前用手巾進行的清洗領(lǐng)域引進自動清洗裝置，確立了可適用于多種鏡片的清洗工藝。照相機，由鏡片、金屬、塑料等的部件組成，這些部件必須進行清洗。清洗液，在控制之前使用的是臭氧層破壞物質(zhì)氟利昂（CFC-113）及1，1，1-三氯乙烷。本文的主題是鏡片，所以下面闡述在鏡片的生產(chǎn)工藝中使用的這些清洗液的替代問題。這些臭氧層破壞物質(zhì)清洗液，因可同時清洗并干燥、不燃性、相對小的毒性以及作業(yè)環(huán)境管理簡單，所以得到大量應用。其理由是因為

2、，鏡片的材料，材質(zhì)要精致，對水和堿敏感且要求光學上的清洗精度。2. 鏡片的加工工藝在光學鏡片（玻璃）的清洗方面，如圖1所示，很多情況下都使用氟利昂，如清洗（以保護研磨材料或加工中的鏡片表面為目的而鍍膜的）樹脂的研磨后的清洗，被叫做吻合鏡片光軸的取芯的鏡片外形研磨后的清洗，為提高鏡片的透光率而對鏡片表面氟化鎂等防反射膜進行真空汽化前的清洗，鏡片粘接前后或組裝前的清洗等工藝。3. 清洗裝置清洗工藝和自動清洗裝置的剖面圖分別示于圖2和圖3。很多情況下采用的方法為，清洗裝置基本上有12個槽，主要把超聲波設(shè)備安裝在各個槽內(nèi)，短時間內(nèi)使污物剝落下來。這些槽子中使用各種清洗液，而臭氧層破壞物質(zhì)氟利昂被用在干

3、燥工序。氟利昂的特點：化學反應性和熱穩(wěn)定好；干燥速度快；沸點低；不燃燒；毒性低。由于上述的特點，氟利昂用于半導體部件、大型彩色液晶顯示器玻璃、硬盤用玻璃、AL那樣的高密度存儲器等高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝中。而且，在其它用途方面，氟利昂最多的是用于去除印刷基板的焊油。氟利昂用于干燥工序，是因為鏡片表面需要光學精度，或從鏡片的光學性能講有許多的材質(zhì)和形狀，性質(zhì)（耐水性、耐酸性）也大為不同，而且工廠要用1臺自動清洗裝置來清洗各種鏡片，所以在沒有清洗液的更換和清洗時間的變化等條件下，各種鏡片需要具有如下的性能。不應殘留干燥斑點和污痕；表面不應有泛白、泛藍等的化學變質(zhì)；表面不應有暗傷等的物理變質(zhì)。在真空汽化

4、前的清洗中，要求長期不發(fā)生汽化膜的緊貼性、模糊等的外觀變化 ，對此，氟利昂在干燥方面是最合適的。4. 干燥工序的替代方法鏡片的清洗裝置因以清洗附著在鏡片上的研磨材料、固定用樹脂、粘合劑、保護膜、操作中附著的指紋等為目的，所以使用多槽式的清洗裝置。這類裝置也用于以下用途等的工藝中，如棱鏡、塑料鏡片的玻璃型、液晶用玻璃基板、電子管部件、鐘表用玻璃、鏡子等的研磨或蒸發(fā)前的清洗。圖4為清洗工藝。使用方式有2種，一是用有機溶劑、表面活性劑或酸、堿等來清除附著在清洗對象物的污物，用水或純水來漂洗用于在漂洗工序的污物剝落的藥液，用IPA（異丙醇）來置換用于漂洗的液體中分離水，在氟利昂干燥槽使清洗物品干燥的氟

5、利昂脫水方式。其替代方式有：1) IPA汽化干燥作為已設(shè)置的裝置的替代，這種干燥方法得到廣泛應用。迄今為止，這種替代方法，因為把使用的氟利昂汽化干燥槽置換入IPA汽化干燥槽內(nèi)，改造也簡單，所以許多裝置都采用了這一方式。其特點如下：·裝置尺寸不變；·采取使用油加熱或蒸氣等加熱方式等的安全對策；·在用加熱器加熱的情況下，不直接放入液體內(nèi)而是把加熱板安裝在槽外進行加熱；·IPA的汽化，沸點為81，高于氟利昂；·采取排氣措施，消除IPA的汽霧。2) 熱風干燥把純水的最終槽弄成溫水，進行提升干燥，熱風干燥。干燥槽的循環(huán)空氣，通過HEPA等過濾器之后，使清

6、潔的空氣進行循環(huán)。其特點如下：·因不使用可燃性液體，很安全；·裝置尺寸不變；·因不使用IPA和氟利昂，運行費用下降；·必須新安裝干燥槽；·把清洗設(shè)備弄成水流暢通的方法；·把干燥空氣的流動正對干燥物品的清洗面。3) 等離子干燥在用純水的漂洗槽之后，引進等離子干燥。等離子干燥是把真空處理室抽成10100Pa的同時，使氧氣或氮氣、氬氣流動，在槽內(nèi)用13.5MHz的超聲波發(fā)生器產(chǎn)生等離子體，使干燥物品的表面活化的方法，在溫純水上升干燥之后或在清洗之前進行，所以可以得到更清潔的清洗效果。通過用于鏡片的蒸發(fā)前的清洗，在提高膜的緊貼性和綜合成品率方

7、面效果很好。其特點如下：·因不使用IPA，安全性高；·真空汽化的薄膜緊貼性高；·清洗時間長。4) 新型氟利昂新型氟利昂近年已在技術(shù)上確立起來，漸漸在市場上得到使用。使用這種液體的工藝，如圖5和圖6所示，許多企業(yè)都有售。其特點：·因不使用IPA，安全性高；·非臭氧層破壞物質(zhì)；·清洗時間與以前用氟利昂的清洗時間相同；·溶劑價格高；·需要對溶劑進行濃度管理。干燥藍板玻璃的各種干燥方法的接觸角的比較測定數(shù)據(jù)示于表1，由此可知，IPA的汽化干燥的清潔度高。另外，精密清洗干燥方式的特征示于表2之中。5) 清洗工藝的替代方法在光學鏡片的清洗中，如圖2所示，在污物剝離階段用有機溶劑來清除樹脂或焊油、保護膜等。該工序以前使用三氯乙烯或四氯乙烯、二氯甲烷等，但近年正在替換成用烴系溶劑來剝落污物的方法。工藝示于圖7。6) 展望日本，1995年就全面廢止了臭氧層破壞物質(zhì)氟利昂和乙烷的生產(chǎn)，因此在光學鏡片的清洗方面采取了不同的對策，有的改造成各種替代清洗方法，有的重新安裝設(shè)備等。今天生活在地球上的們，不要給下一代的人們增加負荷，而是應把解決環(huán)境問題作為自己的使命。在全球變暖、PRTR（作為掌握化學物質(zhì)向環(huán)境中