TCA溶剂清洗替代技术课件

TCA溶剂清洗替代技术全国清洗行业信息中心2009年4月1,1,1-三氯乙烷(TCA)物质的性质决定用途1、TCA的特性

工业一级品≥95.0％二级品≥91.0％安全-----沸点74.1℃无闪点不燃不爆对人体无毒气性味很小易完全挥发强极性溶剂不腐蚀金属电绝缘性好对棉毛丝合成纤维等多种纺织品腐蚀性小能溶解各种油（动物油、植物油、矿物油、合成油）、脂、蜡质松香、树脂、聚合物等，是很多材料的优质溶剂。2、TCA主要用途涂料溶剂：如电力单组份有机硅防污闪涂料润滑剂溶剂：如电接触表面润滑保护剂，铁轨润滑剂金属清洗行业涉及领域：覆盖了机械加工、电子元器件、化工、空调、机电、光学仪表等各行业。实际上，TCA清洗的企业都或多或少地存在金属部件的清洗。清洗的污染物种类：无机污染物：加工、储运中产生的磨料、尘、砂、锈蚀物、固体润滑剂、盐、金属粉屑有机污染物：油——冲压油、机器油、防锈油、润滑油、石蜡、脱模油、切削油等脂——防锈脂、润滑脂、抛光膏、脱模膏等指纹——属于一种动物油脂，标识、标记——临时保护产生的涂料、粘胶剂、油墨等金属清洗常见的金属材质：铝、不锈钢、黄铜、紫铜、碳钢、合金钢及其多种材质的组合件、电镀件等。对清洗的要求：除油彻底、干燥快、挥发快、不腐蚀、不生锈、不留花斑，表面残留量小金属清洗行业常用TCA替代技术免清洗技术水基和半水基清洗技术非ODS溶剂清洗技术不燃型非ODS溶剂清洗可燃型非ODS溶剂清洗

水基和半水基清洗水基清洗：利用由水、表面活性剂、助洗剂组成的水基清洗剂，借助加热、超声波、喷淋、循环、摇摆、刷洗等物理手段进行金属清洗表面的一种TCA替代清洗技术。水基清洗技术包括高纯水清洗、电解离子水清洗和水基清洗剂清洗三大类。水基和半水基清洗TCA替代品复合型水基清洗剂是金属清洗剂优选品种，主要由多种表面活性剂复合而成，各种活性剂之间具有一定的协同增效作用。具有优良的除油去污作用，具有防锈防腐作用，产品一般性能稳定、无毒无味。按性质分为酸性、中性、碱性。一般适合于金属零件清洗的选用中碱性介质金属清洗剂，PH：6～11。对于大多数金属工件都可以考虑选用。浸渍清洗

在清洗槽中加入清洗液，将被洗物

浸渍其中的清洗方式。由于仅靠清

洗液的化学作用清洗，所以洗涤能

力弱，需要长时间。循环清洗液。喷气清洗

在清洗槽内安装喷气管(多个吸管)，

用汽体将清洗液喷射到被洗物上的

清洗方式。压力为20kg/cm2以上。喷流清洗

从槽的侧面将清洗液在液相中喷出，

靠清洗液的搅拌力（物理作用）促

进清涤。洗涤能力比浸渍清洗强。

刷洗

在清洗腔室安装刷子、工件有专门

的支承或夹具、在清洗剂浸渍或淋

润的同时，主要靠刷子与工件的机

械磨擦力进行清洗，作为初级清洗、

效果直接。

超声波清洗

在清洗槽内安装超声波振子，产生

超声波能量（数千个大气压的冲击

波），将被洗物全部清洗的方式。喷淋清洗

在清洗槽内安装喷淋管，在气相中

将清洗液喷射到被清洗物上，压力

不足2kg/cm2。减压清洗

在清洗槽内产生负压，由于减压，

洗涤剂能较好地渗透到被洗物的缝

隙之间。若和超声波作用，清洗效

果会大大增强。喷雾清洗

在洗涤槽内安装喷雾管，在气相中

将洗涤喷附到被清洗物上的清洗方

式。压力2-20kg/cm2。旋转筒清洗

在槽内安装旋转装置，同时旋转筒

体和搅拌被清洗物。多与喷流、超

声波洗涤组合使用。

摇动清洗

在槽内安装摇动机构，装入被洗物，

使之在洗涤槽内上下运动，多与喷

流、超声波洗涤组合使用。水基清洗常见工艺流程：电解离子水清洗设备水基清洗常见工艺参数清洗液浓度：3～10%适当的清洗液浓度是保证清洗质量的前提。试验发现，浓度太低，难以达到清洗质量；浓度太高，清洁度反而不好，还增加漂洗的难度。清洗液浓度控制在3～7%时，去油污效果最好，也易漂洗。水基清洗常见工艺参数超声波清洗时间：3～8分钟超声波清洗是利用空化效应原理，用较低的工作频率可达到很高的清洗力，清洗效果是一般清洗的几倍、甚至几十倍。一般来说，时间太短，不能完全去除油污；时间过长，零件表面会锈蚀，同时影响工作效率。通常超声清洗

3～8Min即可满足工艺要求。水基清洗常见工艺参数清洗液温度：50～60℃一般来说，温度升高有利于超声波空化效应，清洗效果好，但温度升高，蒸汽压提高，反而会减弱超声波的空化效应，温度太高，清洗液稳定性下降，也影响清洗效果。清洗液温度控制在50～60℃时，效果最好。一般控制清洗温度不要高于80℃。可燃性非ODS溶剂替代清洗技术常见替代清洗剂碳氢化合物包括：正烷烃、异构烷烃、环烷烃、烯烃和芳香族类共5类。常用碳氢化合物有：正戊烷、正己烷、正庚烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、萜烯等，醇类、酯类、醚类、酮类溶剂常用的有：丙酮、异丙醇、乙酸丁酯、丙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚等。碳氢化合物清洗的优缺点优点：清洗性能好蒸发损失小无毒材料相容性好挥发彻底，无残迹ODP值为0缺点：清洗设备价格较高，为可燃性有机溶剂需要加装蒸馏回收、冷却装置，防爆措施。挥发速度慢，需要加装热风干燥或真空干燥设备对温度较敏感部件慎用。碳氢化合物清洗安全防护设施防火防爆；清洗设备要求密闭，实施真空清洗；杜绝氧气与碳氢化合物接触；严格控制火源；加装自动报警和消防设施替代清洗剂：主要是含有卤素的有机溶剂，包括卤代烷烃，如二氯甲烷，三氯甲烷、二氯乙烷，1，1，2-三氯乙烷，正溴丙烷；卤代烯烃如二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯；氟醚和全氟烷烃HFC，如美国杜邦公司的HFC-4310和3M公司的HFE-7100及全氟烷烃（PFC）不燃性非ODS溶剂替代清洗技术正溴丙烷清洗(nPB)及其优点具有良好的化学稳定性、干燥性、渗透性。沸点低、粘度低、表面张力低、清洗能力强，对微孔材质较易清洗。安全性好、不易燃、无腐蚀。可适用于蒸汽洗净及蒸馏回收。基本的物化特性和TCA相近。可用于蒸汽、常温浸渍、加热浸渍、高压喷射和手工清洗系统。原TCA清洗设备略加改造可直接使用。其它溶剂清洗其他溶剂清洗主要是指：三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷以及复合的品牌性混合溶剂、共溶剂等清洗。电子行业清洗的对象和污染物种类清洗的对象：集成电路印刷电路板及其组装件其他精密电子元器件如：继电器、精密电机、半导体、集成电路敏压电阻等。电子行业需要清洗的颗粒性残留物：包括粉尘和污物非极性残留污染物：油脂、蜡和树脂残留物极性残留污染物：卤化物、酸和盐助焊剂残留物。电子清洗行业免清洗技术水基替代清洗技术非ODS有机溶剂替代清洗技术免清洗技术替代品：用低固含量的免洗助焊剂或焊膏代替传统松香助焊剂回流焊机特点：不需再清洗，直接进入下道工序的技术。水基清洗技术工艺缺点：耗水大，部分元件不易水洗，易生锈；清洗细小缝隙有困难，对残留的表面活性剂很难彻底去除；干燥难，能耗大；设备成本高，需要废水处理装置，设备占地面积大。工艺优点：安全性好，不燃烧、不爆炸，基本无毒；清洗剂的配方组成自由度大，对极性与非极性污染物都容易清洗，清洗范围广清洗剂价格低廉，来源广泛。常见PCB板纯水清洗工艺常见PCB板半水基清洗工艺PCB板半水洗：去离子水中加入清洗溶剂和表面活性剂，清洗过程经过机械的搅动，形成乳浊液，然后对PCB板进行清洗，清洗后的乳浊液经静置后进行破乳分离，清洗溶剂可以重复再使用。PCB板半水基清洗工艺优点清洗能力强，能同时去除极性污染物和非极性污染物；洗净能力持久性好；有些清洗剂中添加了5～20%的水和少量的表面活性剂，降低了可燃性，增加了易漂洗性能；PCB板半水基清洗工艺缺点清洗后废液和废水处理较为复杂；清洗和漂洗采用了两种不同性质的介质，漂洗一般采用纯水。漂洗后需要进行干燥。PCB板水基清洗剂的选择原则洗板水在完成清洗之后，不应在PCB板上形成残留物；洗板水对元器件不应有腐蚀作用，不能影响产品的使用寿命；洗板水要有较高阻抗；洗板水对环境与人体健康的影响要小。非ODS有机溶剂清洗应用比较成熟的要有：“洗板水”

“美沙克林”“环保型强力除油剂”异丙醇（IPA）精密清洗精密清洗：主要包括LCD显示器面板，硅晶片，显像管以及一些精密仪器、光学镜片等产品的清洗，对清洗的洁净度一般要求较高，清洗的目的主要是清除表面的污物，如微粒，有机物，无机金属离子等杂质和表面处理。精密清洗替代溶剂水：去离子水醇类：异丙醇烃类：碳氢化合物HCFC类清洗剂：AK225常见光学玻璃清洗工艺服装干洗行业三氯乙烯液态二氧化碳“大洁王”TCA溶剂用于配制清洗剂TCA溶剂用于配制民用清洗剂，如上海白猫的“拍洁净”。TCA用于配制蜡模清洗剂：用来清洗精密铸造环节中蜡模表面的脱模剂油脂。TCA用于配制高效工业清洗剂，如可赛斯牌1755高效清洗剂，是一种金属表面专用清洗剂，有效清除表面油污、污垢，能增加修补剂、锁固密封剂与基体结合强度。蜡模清洗产品主要成分民用清洗剂：主要成分TCA。清洗蜡模剂:40～50%TCA，其余为水、表面活性剂。高效工业清洗剂：主要成分TCA。大容器清洗大容器清洗主要是指对反应釜或者搅拌釜一类的大型金属容器进行清洗，目前了解到大容器清洗主要集中在粘合剂类生产企业。这类企业的特点是产品种类多，其中每个品种每次的生产量又不是很多，所以每次生产完一个品种的粘合剂之后都需要清洗反应釜，TCA就是用在清洗反应釜这道工序上。大容器清洗工艺介绍：大容器清洗替代品烷烃类清洗剂丙酮配制防污闪涂料溶剂行业在恶劣气象条件下(如：雾、露、毛毛雨等)，沿着潮湿的绝缘子表面会发生闪络，造成电力系统污闪事故。单组分有机硅防污闪涂料涂敷在电瓷表面，固化后形成一层胶膜。在雾、露、毛毛细雨等潮湿气象条件下，污层表面很难湿润，从而大大扼制了泄露电流的产生。

TCA做为优良的溶剂，占防污闪涂料产品份额分别的50～60%左右。常用非ODS清洗剂替代品小类组成成分水基清洗未处理水经处理水加表面活性剂、添加剂等水溶液自来水、温水、工业用水脱氧水、去离子水、超纯水碱性添加剂、酸性添加剂、离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、防腐剂半水基清洗有机烃类有机酯或醚类毗咯烷酮类萜烯类硅氧烷类烷烃、石油烃、环烷烃或芳香烃＋表面活性剂＋水乙二醇酯或乙二醇醚＋表面活性剂＋水

N－甲基―2－吡咯烷酮＋表面活性剂＋水

d一萜二烯＋表面活性剂＋水甲基硅氧烷或乙基硅氧烷＋表面活性剂＋水常用非ODS清洗剂替代品小类组成成分非ODS有机溶剂清洗可燃型有机烃类有机醇类有机酯酮醚类烷烃石油烃矿物油环烷烃芳香烃乙醇丙醇异丙醇正丁醇环己醇戊醇丙酮丁酮二乙醚环己酮不可燃型氟类氯类溴类氢氟氯烃类氢氟烃类全氟烃类氢氟醚类氯代烃类氢溴烃类HCFC-225

HCFC-141b

HCFC-123、HFC－4310

HFC－356、HFC－338全氟丙烷全氟