双液型无废水清洗系统

　　1 引言

　　近年来，随着电子设备的发展，电子元件不断向小型化、高性能化迈进。在此背景下，焊剂清洗工序面临清洗难度增加的趋势，对更高精度的清洗提出了需求。本公司作为以松香为主原料的中间材料制造商，基于对松香的特性研究，致力于开发以焊剂清洗液为核心的精密零件清洗液。

　　助焊剂清洗液可分为有机溶剂清洗液（如氟系、溴系、碳氢系、醇系）、水基清洗液（如酸、碱水溶液），以及由乙二醇醚或水溶性溶剂加水组成的半水基清洗液。本公司的助焊剂清洗液以半水基和有机溶剂清洗液为主，产品线涵盖可直接使用的原液型清洗液和需用水稀释的稀释型清洗液。原液型清洗液因含有高浓度有效成分，具有清洗力强、液体寿命长的特点；稀释型清洗液则在保持清洗性能的同时降低了成本。两者均需在清洗后使用纯水进行漂洗（图1-a）。

　　近年来，为降低环境负荷，工厂和设施排放至公共水域的废水受到严格监管。对于缺乏完善废水处理设备的企业，普遍难以导入会产生大量废水的原液型清洗液。为此，本公司基于“无废水排放”的理念，推出了单液型清洗液。单液型清洗液干燥性能优异，无需纯水漂洗，从清洗到漂洗均可使用同一液体完成（图1-b）。此外，通过蒸馏清洗槽的液体可分离助焊剂，实现清洗液的重复使用。然而，该技术存在配方限制（需确保蒸馏和干燥后无残留不挥发物），且对助焊剂涂布量大的部件清洗效果不足。

　　本次将介绍一种兼具原液型清洗液的高效清洗性能与单液型无废水特点的双液型无废水系统，可应对助焊剂量大的部件清洗需求。

　　图1 各清洗系统示意图

　　2 双液型无废水系统概述

　　双液型无废水清洗系统由清洗液「PineAlpha ST-156A」和漂洗液「PineAlpha ST-350EVA」组成。各液体的一般物性如表1所示。

　　PineAlpha ST-156A可作为原液型清洗液使用，具备高清洗力和长寿命。PineAlpha ST-350EVA与单液型清洗液类似，干燥性能优异，无需纯水漂洗，且在接近沸点时能让原成分气化，实现蒸馏再生。通过组合这两种液体，可在维持原液型清洗性能的同时实现无废水清洗。

　　双液型无废水清洗系统流程如图1-c所示。使用PineAlpha ST-156A清洗助焊剂后，用PineAlpha ST-350EVA进行漂洗，再通过风刀或热风干燥完成工序。漂洗槽采用从最终漂洗槽到漂洗1槽的溢流设计，漂洗1槽的液体被输送至蒸馏机，蒸馏再生后返回最终漂洗槽。PineAlpha ST-156A的沸点高于传统原液型清洗液，漂洗槽中带入的清洗液成分会在蒸馏槽中浓缩为釜底残留物，只有干净PineAlpha ST-350EVA被蒸馏出来。漂洗液可通过Brix值(曲折率)进行管理。

　　图2显示了向PineAlpha ST-350EVA添加10%的PineAlpha ST-156Ａ后蒸馏前后的Brix数值。蒸馏前的PineAlpha ST-350EVA因含PineAlpha ST-156A，Brix值略高于新液，蒸馏后的ST-350EVA的Brix值和新液大致相同。气相色谱分析表明，蒸馏后的新液中不含PineAlpha ST-156A，证明PineAlpha ST-350EVA可被洁净再生。因此，通过持续蒸馏可维持漂洗槽中清洗液浓度处于低位。

　　图2：ST-350EVA蒸馏前后Brix的变化

　　图3对比了同一清洗条件下，双液型无废水清洗系统与原有系统（原液型清洗液+纯水漂洗、单液型清洗液）的产业废弃物（废液量）和废水量。原液型清洗液因漂洗工序产生大量废水，而双液型系统虽因蒸馏残留增加废液量，但废液与废水总量显著减少。单液型清洗液仅需分离工件带入的焊剂，废液量最少，但对助焊剂量大的部件清洗性能不足（见下文）。