TCA溶劑清洗替代技術(shù)課件

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

工業(yè)一級(jí)品≥95.0％二級(jí)品≥91.0％安全-----沸點(diǎn)74.1℃無(wú)閃點(diǎn)不燃不爆對(duì)人體無(wú)毒氣性味很小易完全揮發(fā)強(qiáng)極性溶劑不腐蝕金屬電絕緣性好對(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、合成油）、脂、蠟質(zhì)松香、樹(shù)脂、聚合物等，是很多材料的優(yōu)質(zhì)溶劑。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(lèi)：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、油墨等金屬清洗常見(jiàn)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(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

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)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(lèi)。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：6～11。對(duì)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(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

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

從槽的側(cè)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(jìn)清滌。洗滌能力比浸漬清洗強(qiáng)。

刷洗

在清洗腔室安裝刷子、工件有專(zhuān)門(mén)

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

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

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

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

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

在槽內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)裝置，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

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。水基清洗常見(jiàn)工藝流程：電解離子水清洗設(shè)備水基清洗常見(jiàn)工藝參數(shù)清洗液濃度：3～10%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3～7%時(shí)，去油污效果最好，也易漂洗。水基清洗常見(jiàn)工藝參數(shù)超聲波清洗時(shí)間：3～8分鐘超聲波清洗是利用空化效應(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

3～8Min即可滿足工藝要求。水基清洗常見(jiàn)工藝參數(shù)清洗液溫度：50～60℃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50～60℃時(shí)，效果最好。一般控制清洗溫度不要高于80℃?？扇夹苑荗DS溶劑替代清洗技術(shù)常見(jiàn)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(lèi)共5類(lèi)。常用碳?xì)浠衔镉校赫焱?、正己烷、正庚烷、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、萜烯等，醇類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)、酮類(lèi)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?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缺點(diǎn)：清洗設(shè)備價(jià)格較高，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。揮發(fā)速度慢，需要加裝熱風(fēng)干燥或真空干燥設(shè)備對(duì)溫度較敏感部件慎用。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)施替代清洗劑：主要是含有鹵素的有機(jī)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(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)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?？蛇m用于蒸汽洗凈及蒸餾回收?；镜奈锘匦院蚑CA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。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。電子行業(yè)清洗的對(duì)象和污染物種類(lèi)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(shù)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(shù)水基替代清洗技術(shù)非ODS有機(jī)溶劑替代清洗技術(shù)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)特點(diǎn)：不需再清洗，直接進(jìn)入下道工序的技術(shù)。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。常見(jiàn)PCB板純水清洗工藝常見(jiàn)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)靜置后進(jìn)行破乳分離，清洗溶劑可以重復(fù)再使用。PCB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(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。PCB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小。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）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。精密清洗替代溶劑水：去離子水醇類(lèi)：異丙醇烴類(lèi)：碳?xì)浠衔颒CFC類(lèi)清洗劑：AK225常見(jiàn)光學(xué)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?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(zhuān)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。蠟?zāi)Ｇ逑串a(chǎn)品主要成分民用清洗劑：主要成分TCA。清洗蠟?zāi)?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(duì)反應(yīng)釜或者攪拌釜一類(lèi)的大型金屬容器進(jìn)行清洗，目前了解到大容器清洗主要集中在粘合劑類(lèi)生產(chǎn)企業(yè)。這類(lèi)企業(yè)的特點(diǎn)是產(chǎn)品種類(lèi)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。大容器清洗工藝介紹：大容器清洗替代品烷烴類(lèi)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(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50～60%左右。常用非ODS清洗劑替代品小類(lèi)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(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、防腐劑半水基清洗有機(jī)烴類(lèi)有機(jī)酯或醚類(lèi)毗咯烷酮類(lèi)萜烯類(lèi)硅氧烷類(lèi)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(lèi)組成成分非ODS有機(jī)溶劑清洗可燃型有機(jī)烴類(lèi)有機(jī)醇類(lèi)有機(jī)酯酮醚類(lèi)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(lèi)氯類(lèi)溴類(lèi)氫氟氯烴類(lèi)氫氟烴類(lèi)全氟烴類(lèi)氫氟醚類(lèi)氯代烴類(lèi)氫溴烴類(lèi)HCFC-225

HCFC-141b

HCFC-123、HFC－4310

HFC－356、HFC－338全氟丙烷全氟