可循环再生利用的水基清洗剂及其循环再生工艺

摘要

本发明涉及一种长寿命、不用水、能够渗透至微米缝隙实现洁净化清洗的可循环再生利用的水基清洗剂及其循环再生工艺。水基清洗剂由以下配方按质量百分比构成：烷烃与异构烷烃的含量为23％～92％质量，生物降解的活性剂复配物表面活性剂含量为5％～15％质量；抗静电剂含量为0.001％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～12％质量；助溶剂含量为1％～30％质量。本发明用在制造过程残余深层微米夹缝清洗中耐氧化铟锡腐蚀、被洗表面及其夹缝洁净不留残余物、对接触的各类胶质材料无溶解和溶胀性作用，无毒，不含国际国内禁止的化学物质和成分，电导率极低，pH值呈中性，稳定性好。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可循环再生利用的水基清洗剂，特别是一种长寿命、不用水、能够渗透至微米缝隙实现洁净化清洗的可循环再生利用的水基清洗剂及其循环再生工艺。

背景技术：

随着现代高科技的飞速发展，化学清洗技术在电子技术、显示器技术、金属加工等等也逐渐成为工业加工中不可或缺的工艺环节，在众多类型的清洗剂化学品在工艺加工中大量运用，如溶剂型、水基型、半水基型等，溶剂型清洗剂由于易燃性、毒性和腐蚀性逐渐有被水基、半水基型清洗剂替代，市场逐年处于萎缩状况，水基型清洗剂产品清洗微米级细微夹缝速度和清洗后残留由于结构问题都一直无法合理的解决，半水基型清洗剂很好地解决了微米级细微夹缝清洗速度问题，但微米级细微夹缝清洗洁净度和回收利用问题引起使用者的关注。大多数解决微米级细微夹缝清洗速度问题采用了适当碳链的安全烷烃结构，洁净度适合复合的有机成分的表面活性剂相关，添加合理的活性剂复配物是清洗洁净度的关键，应用适宜的回收设备，拟定正确的设备工艺条件，可以将80％以上的废弃清洗剂再生利用，保护环境不受影响。

发明内容：

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，并提供一种无腐蚀、实现微米级细微夹缝洁净化清洗，长寿命，不用水，能回收再生的可循环再生利用的水基清洗剂。

本发明目的是通过以下技术手段实现的：

配方：

一种可循环再生利用的水基清洗剂，所述水基清洗剂由以下配方按质量百分比构成：烷烃与异构烷烃的含量为23％～92％质量，生物降解的活性剂复配物表面活性剂含量为5％～15％质量；抗静电剂含量为0.001％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～12％质量；助溶剂含量为1％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为30％～70％质量，生物降解的活性剂复配物含量为8％～15％质量；抗静电剂含量为0.03％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～10％质量；助溶剂含量为6％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为35％～70％质量，生物降解的活性剂复配物含量为10％～15％质量；抗静电剂含量为0.1％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～9％质量；助溶剂含量为10％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为65％质量，生物降解的活性剂复配物含量为13％质量；抗静电剂含量为0.5％质量；缓蚀剂含量为1.5％质量；助溶剂含量为20％质量。

其中，各组分成分中：所述的烷烃与异构烷烃可选为癸烷、癸烷异构体、十一烷、十一烷癸烷异构体、十二烷、十二烷异构体、十三烷、十三烷异构体、十四烷、十四烷异构体中的至少一种；缓蚀剂优选可为含氮的唑类化合物；助溶剂优选可为醇醚溶剂类混合物。

所述的生物降解的活性剂复配物表面活性剂由阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂中至少一种构成。

阴离子型表面活性剂采用羧酸盐如脂肪酸皂和烷基醚羧盐，磺酸盐如烷基苯磺酸盐、烷基奈磺酸盐和α-烯基磺酸盐，硫酸盐如高级醇硫酸盐、烷基醚硫酸盐和聚乙烯烷基苯基醚硫酸盐，以及磷酸盐如烷基磷酸盐中至少一种；阳离子型表面活性剂可选月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、鲸蜡基甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二(1218)烷基二甲基氯化铵、烷基咪唑啉和苯扎氯铵溶液中至少一种；两性表面活性剂由月桂基二甲基氨基乙酸甜菜碱、硬脂基二甲基氨基乙酸甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱、月桂酸酰氨基丙基甜菜碱、椰子酸酰氨基丙基甜菜碱、月桂基羟基磺基甜菜碱或月桂基二甲基氧化胺中至少一种构成；非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型非离子表面活性剂。

循环再生工艺：

可循环再生利用的水基清洗剂的循环再生工艺，其特征在于含有以下步骤：

a、粗滤：是将回收的清洗剂中的可见油污、水份、杂质、玻璃削进行初步分离，为下一步精馏做好作备；

b、精馏：将粗滤后的回收清洗剂放置在一个特制的精馏釜中精馏，通过控制减压蒸发、冷凝收集烷烃馏出物，分离以除去溶解的结构水份、重质油污等；

c、精滤：将精馏得到的回收清洗剂，打入过滤机，使其通过3000目以上的超细过滤，充分除净悬浮杂质；

d、分析：将回收再生的清洗剂按标准进行清洗检测，将未清洗的液晶或油污试片放入再生液内常温浸泡30秒后检测，达标后重新包装。

当精馏回收清洗剂的精馏釜进行精馏时候，对于清洗剂具有特别的工艺控制条件，该工艺蒸汽压力优选为560mmHg柱～740mmHg柱；加热温度控制为90℃～220℃。

可循环再生的环保清洗剂PH值优选可为调配为呈中性，电导率≯5us/cm。

本回收工艺可以适合于沸点范围为0～350℃的任何含有烷烃类结构的废弃溶剂，回收率不低于总量的82％。

本发明提供一种长寿命，不用水，能够渗透至微米缝隙实现洁净化清洗的可循环再生利用的水基清洗剂，尤其用在制造过程残余深层微米夹缝清洗中耐氧化铟锡腐蚀、被洗表面及其夹缝洁净不留残余物、对接触的各类胶质材料无溶解和溶胀性作用，无毒，不含国际国内禁止的化学物质和成分，电导率极低，PH值呈中性，稳定性好。也用于微米级细微夹缝的洁净化清洗，可以用于任何金属冲压、切削、抛光、研磨后的油污清洗，免除水性清洗剂对金属腐蚀性包容性范围小的缺陷，能够快速的提高溶解分散油污的速度，从而提高清洗工艺效率，增加产能。

回收处理试验结果

粗滤工艺的产品产量及收率试验结果详见表1。

表1粗滤工艺回收清洗剂的收率试验结果

  项目  收率，％  本工艺进料总量  100  粗滤工艺后的产品总量  92～95  水份及黑色乳化状物  3～5  黑色杂质及重质油污  1～7

精馏工艺的产品产量及收率试验结果详见表2。

表2精馏工艺回收清洗剂的收率试验结果

  项目  收率，％  本工艺进料总量  100  精馏工艺后的产品总量  75～85  蒸发损失  3～5  残留油污  12～22

精滤工艺的产品产量及收率试验结果详见表3。

表3精馏工艺回收清洗剂的收率试验结果

  项目  收率，％  本工艺进料总量  100  精滤工艺后的产品总量  98.5～99.5  精滤损失  0.5～1.5

回收清洗剂的产品的质量分析结果见表4。

表4回收清洗剂产品的质量分析结果

从表4可以看出，回收处理后的清洗剂产品理化质量完全符合质量标准要求，清洗能力完全可达到新品的水平，本发明实现了清洗剂的环保生产和再生循环利用，节省水源，无废弃物，不同于常规的水基清洗剂存在大量清洗废水排，利于环保，降低清洗使用成本。

具体实施方式：

下面通过一些具体配方及循环再生工艺来进一步阐释本发明。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为23％～92％质量，生物降解的活性剂复配物含量为5％～15％质量；抗静电剂含量为0.001％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～12％质量；助溶剂含量为1％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为30％～70％质量，生物降解的活性剂复配物含量为8％～15％质量；抗静电剂含量为0.03％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～10％质量；助溶剂含量为6％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为35％～70％质量，生物降解的活性剂复配物含量为10％～15％质量；抗静电剂含量为0.1％～0.5％质量；缓蚀剂含量为0.1％～9％质量；助溶剂含量为10％～30％质量。

所述的配方还可以为：烷烃与异构烷烃的含量为65％质量，生物降解的活性剂复配物含量为13％质量；抗静电剂含量为0.5％质量；缓蚀剂含量为1.5％质量；助溶剂含量为20％质量。

本发明的含有各自以特定的比例，烷烃的比例越大，与活性剂复配物的复配物性能越差，烷烃的结构也是影响使用性能一个重要参数。烷烃结构的实例包括己烷如2，2，5-三甲基己烷，辛烷如2，2，3-三乙基辛烷混合物，庚烷如2-甲基-3-乙基庚烷，癸烷、癸烷异构体、十一烷、十一烷癸烷异构体、十二烷、十二烷异构体、十三烷、十三烷异构体、十四烷、十四烷异构体中的至少一种或多种。

作为有机成分的生物降解活性剂复配物表面活性剂，可以使用任何阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、两性表面活性剂和非离子型表面活性剂。这些表面活性剂具有防止乳化、湿润、净洗、抗静电、降低油水界面张力的作用。

阴离子型表面活性剂的实例包括羧酸盐如脂肪酸皂和烷基醚羧盐，磺酸盐如烷基苯磺酸盐、烷基奈磺酸盐和α-烯基磺酸盐，硫酸盐如高级醇硫酸盐、烷基醚硫酸盐和聚乙烯烷基苯基醚硫酸盐，以及磷酸盐如烷基磷酸盐。盐的实例包括铵盐、钾盐和钠钠盐，而铵盐和钾特别优选。此外，磺酸盐更优先，而诸如十二烷基苯磺酸钾和十二烷基苯磺酸铵和磺酸盐特别优选。

阳离子型表面活性剂的实例包括月桂基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、鲸蜡基甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二(1218)烷基二甲基氯化铵、烷基咪唑啉和苯扎氯铵溶液。二甲基的铵盐优选可为0.01～10％，特别是0.03～8％，尤其是0.05～6％。

两性表面活性剂的实例包括月桂基二甲基氨基乙酸甜菜碱、硬脂基二甲基氨基乙酸甜菜碱、2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱、月桂酸酰氨基丙基甜菜碱、椰子酸酰氨基丙基甜菜碱、月桂基羟基磺基甜菜碱和月桂基二甲基氧化胺。磺基甜菜碱优选可为0.5～5％，特别是0.8～4％，尤其是2～3％。

非离子型表面活性剂的实例包括聚氧乙烯型非离子表面活性剂：烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)主要产品包括辛基酚聚氧乙烯(0.5～12)醚和壬基酚聚氧乙烯(0.5～12)醚；高碳脂肪醇聚氧乙烯(0.5～12)醚(AEO)；脂肪酸聚氧乙烯(0.5～12)酯(AE)；高碳脂肪聚氧乙烯(8～25)胺；聚氧乙烯酰胺；聚丙二醇的环氧乙烷加成物(聚醚型非离子表面活性剂)；聚氧乙烯化的离子型表面活性剂；失水山梨醇和蔗糖等含有多个羟基的有机物与高级脂肪酸形成的酯，如失水山梨醇脂肪酸酯，失水山梨醇单月桂酸酯，失水山梨醇单棕榈酸酯，失水山梨醇单硬脂酸酯，失水山梨醇三硬脂酸酯，失水山梨醇单油酸酯，失水山梨醇倍半油酸酯，失水山梨醇三油酸酯；聚氧乙烯(20)山梨醇酐单月桂酸酯，聚氧乙烯(4)山梨醇酐单月桂酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇单棕榈酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯(4)失水山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇三硬脂酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯(5)失水山梨醇单油酸酯，聚氧乙烯(20)失水山梨醇三油酸酯；氧乙烯烷基聚胺，烷基链烷醇酰胺如棕榈仁油脂肪酸二乙醇酰胺和月桂酸二乙醇酰胺，以及其与环氧乙烷加合物。非离子型表面活性剂优选可为高碳脂肪醇聚氧乙烯(0.5～12)醚(AEO)、聚氧乙烯(20)失水山梨醇单油酸酯、烷基链烷醇酰胺化合物的含量为1～25％，特别是3～18％，尤其是5～15％。

这些表面活性剂可以单独使用，或者两种或多种不同种类的表面活性剂按上述优选的比例任意的结合使用。

平板显示器构造中有密度不等的极薄金属导体，这些导体往往是被用作电能的运载通道，作为显示器使用的可循环再生的环保清洗剂，导电率太高，容易使得这些导体产生强大的静电电压导致导体击穿，造成显示器几乎毁灭性的破坏，作为清洗剂中的抗静电剂，担负了抑制清洗中静电产生的极其重要作用。具有此功能可供优选的是C16～18脂肪酸聚氧乙烯(6)醚、C16～18脂肪酸聚氧乙烯(10)醚；C12～15脂肪酸聚氧乙烯(5)醚、C12～15脂肪酸聚氧乙烯(10)醚、C12～15脂肪酸聚氧乙烯(15)醚；聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚；双(β-羟乙基)椰油胺、双(β-羟乙基)硬脂胺、双(β-羟乙基)牛油胺；脂肪醇聚氧乙烯(1～10)醚磷酸酯胺盐。这些化合物中特别优选的是C16～18脂肪酸聚氧乙烯(10)醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚醚、双(β-羟乙基)牛油胺和脂肪醇聚氧乙烯(1～10)醚磷酸酯胺盐。优选可为双(β-羟乙基)牛油胺、脂肪醇聚氧乙烯(1～10)醚磷酸酯胺盐0.0001～0.85％，特别是0.005～0.7％，尤其是0.001～0.5％。

作为平板显示器用的可循环再生的环保清洗剂缓蚀剂接触的大多数为氧化铟锡混合金属材料，对此类金属具有防腐蚀作用的有机物为含有氮唑类结构的物质，如苯并三氮唑、苯并三氮唑钠、甲基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑钠、1，2，3-苯并三氮唑、1H-1，2，4-三氮唑、3-氨基-1，2，4-三氮唑，1-羟基苯并三氮唑、N-烷基苯并三氮唑、5-羧基苯并三氮唑、1-羧基苯丙三氮唑、甲基巯基噻二唑、2-巯基苯并基噻唑；无机化合物如正硅酸钠、磷酸钠、碳酸钠、钼酸钠、钨酸钠。这些化合物中特别优选的是1-羟基苯并三氮唑、1，2，3-苯并三氮唑、2-巯基苯并基噻唑、钨酸钠。优选可为巯基苯并基噻唑、1-羧基苯丙三氮唑、1，2，3-苯并三氮唑0.01～15％，特别是0.08～13％，尤其是0.1～12％。

作为助溶剂要能够完成固液两项的溶解平衡，此类化合物大多数为醇醚类结构，如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇丙醚、乙二醇二乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇异丁醚、乙二醇叔丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁醚、三乙二醇二丁醚。这些化合物中特别优选的是乙二醇异丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇二甲醚。优选可为二乙二醇二甲醚、乙二醇异丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇丁醚0.5～35％，特别是0.8～33％，尤其是1～30％。

可循环再生的环保清洗剂回收再生优选的最佳使用工艺

清洗剂回收再生工艺：粗滤→精馏→精滤→分析→合格→包装

工艺说明：

粗滤——是将回收的清洗剂中的可见油污、水份、杂质、玻璃削进行初步分离，为下一步精馏做好作备。

精馏——是将粗滤后的回收清洗剂放置在一个特制的精馏釜中精馏，通过控制减压蒸发、冷凝收集烷烃馏出物，分离以除去溶解的结构水份、重质油污等过程。对于特定的清洗剂具有特别的工艺控制条件，该工艺蒸汽压力优选为560mmHg柱～740mmHg柱，特别是620mmHg柱～680mmHg柱，尤其是660mmHg柱～670mmHg柱；加热温度控制优选可为90℃～220℃，特别是110℃～180℃，尤其是135℃～165℃。

精滤——是将精馏得到的回收清洗剂，打入过滤机，使其通过3000目以上的超细过滤，充分除净悬浮杂质，使其洁净度达到标准要求。

分析——是将回收再生的清洗剂按表5标准进行分析，质量符合要求后，采用同一种型号未清洗的液晶或油污试片进行常温浸泡试验，观察清洗效果，作为考察回收清洗能力的判断依据，一般要求，回收的清洗剂常温浸泡试验时间不多于正常品30s。

表5可循环再生的环保清洗剂技术标准

  项目  技术指标  试验方法  外观  无色至微黄色透明液体  JB/T4323.2第4  水溶性  与水混溶  目测  密度(20℃)g/cm³  0.720～0.730  JB/T4472第2.3.3  电导率(25℃)μS/cm  ≤5  电导仪

以上是对本发明所提供的可循环再生利用的水基清洗剂及其循环再生工艺进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的配方及其制备工艺进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，说明书内容不应理解为对本发明的限制。