王新亮 袁珂 岳秀偉（陜西高科環(huán)保科技有限公司，陜西咸陽713200）

0 引言

濕電子化學品是液晶面板、半導體芯片等制作過程中不可缺少的基礎化工材料之一，按照組成成分和應用工藝不同可將工藝化學品分為通用濕電子化學品和功能濕電子化學品。

其中功能濕電子化學品是指通過復配手段達到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需求的配方類或復配類化學品。主要包括剝離液、刻蝕液等。

目前液晶面板和半導體行業(yè)中所用的光刻膠以正性光刻膠為主，相對應的光刻膠剝離液主要為堿性剝離液。堿性剝離液大致可分為溶劑型和水基型剝離液。

溶劑型光刻膠剝離液主要成分包括有機胺化合物、醇醚類高沸點有機溶劑、防腐蝕劑和添加劑等。該類剝離液能有效對光刻膠進行剝離，而且對基底和金屬布線基本無腐蝕，同時具備毒性小、易于精制再生等優(yōu)點。

近年來京東方、維信諾、華星光電等面板廠家為了提高液晶面板價格的競爭力，進一步降低面板在生產各個環(huán)節(jié)的成本。要求其剝離液的供應商對使用過的廢光刻膠剝離液進行回收及混配加工，后再循環(huán)使用，預計回收再生后的剝離液比新剝離液的價格會降低20%以上，且與新液的性能方面基本相同。同時，以前廢剝離液主要是通過焚燒等處置方法進行處置，所產生的廢氣對大氣環(huán)境造成了較大的污染。因此，廢剝離液的再生循環(huán)利用越來越受到各大液晶面板廠商的重視。

1 影響再生剝離液產品色度的因素

我們對NM-01型剝離液經過幾年的技術摸索及再生利用，再生剝離液產品（以下簡稱再生液）的品質、收率等各方面都有了較大的提高，但是在日常生產過程經常會存在再生液的色度偏高的問題。由于NM-01溶劑型剝離液廢液其中除了有機胺、醇醚有機物等主要成分外，還存在一定量的膠狀污泥，這一部分膠狀污泥是光刻膠通過UV 曝光后分解或者聚合后的物質，這些物質成分較復雜，在剝離曝光后的光刻膠時就會溶解到剝離液中，這些成分復雜的未知物是導致再生剝離液產品色度偏高的主要原因。所以解決再生剝離液色度偏高的措施就是找到合適的生產工藝控制條件，將溶解到剝離液中的光刻膠分解物有效的分離出去，得到質量合格的再生液產品。

再生液產品質量指標：主要有機物之和氣相色譜含量（ar?ea%）＞99.5%,水份含量（wt%）＜0.1%，色度（APHA）＜20，Na、Mg、Ca、Fe、Ni、Cu、Al 等各金屬離子均＜20ppb。再生過程中產品的GC 及水份指標存在的問題不大，按照國內半導體用濕電子化學品BV 系列標準，產品金屬離子及顆粒物指標可以達到BV-Ⅲ級別。但是色度問題在生產過程中卻偶有超標的現(xiàn)象。

在生產控制時，當色度化驗連續(xù)兩次≥19.5 時我們就會將再生液產品切入廢液罐，等色度降低到＜19 時后再切回產品罐。這樣保證最終發(fā)給客戶的再生液的色度是合格的。在最初出現(xiàn)產品色度偏高問題時，我們經過分析初步判斷有兩個因素影響色度：重沸器液位和真空度。

（1）再沸器液位控制偏低時（小于40%），大多數(shù)情況下產品色度會偏高。經過分析決定將日常生產中再沸器液位控制在50%以上，但是當再沸器液位控制較高時也偶爾會出現(xiàn)色度偏高的現(xiàn)象。

（2）真空度不宜控制過低（小于35mmHg），真空度宜控制在40～45mmHg左右?？刂七^低會導致將系統(tǒng)前端廢液中有色物質隨著產品氣相進入精餾塔中，導致系統(tǒng)采出的產品色度升高，但是當系統(tǒng)真空度控制在40mmHg 左右時也偶爾會出現(xiàn)色度偏高的現(xiàn)象。

綜上說明再沸器液位和系統(tǒng)的真空度對產品色度有一定的影響作用，但是對控制產品色度不是唯一的必要條件。

2 再生液生產工藝過程及控制條件的分析

隨后我們對NM-01 型剝離液的各個生產控制數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn)：當?shù)谝环蛛x器溫度升高（在一定真空度下）時都會伴隨著產品色度的升高，同時色度偏高的現(xiàn)象有一定的滯后性，滯后時間在3～4小時左右，即當?shù)谝环蛛x器溫度升高時若不及時調整，在4h之后會出現(xiàn)產品色度升高的現(xiàn)象，最終將造成產品色度超出指標。造成產品色度上升的原因最初猜測是由重沸器液位和系統(tǒng)真空度控制不當造成的，所以大多數(shù)情況下是通過控制回流量來調節(jié)重沸器液位和系統(tǒng)真空度，這樣就忽視了對第一分離器的溫度參數(shù)的控制，使得我們進入了一定的誤區(qū)。

剝離液再生回收系統(tǒng)的工藝流程圖如圖1所示：

圖1 剝離液再生回收系統(tǒng)的工藝流程圖

通過深入研究分析，我們發(fā)現(xiàn)第一分離器溫度控制過高時可能會導致系統(tǒng)廢液中色度較高的物質有機蒸氣帶入精餾塔內，隨著產品采出最終造成產品色度偏高，所以生產中對第一分離器的溫度控制至關重要。其次第一分離器中色度較高的高沸點污泥需要輸送至污泥濃縮槽，污泥通過濃縮后經過污泥濃縮槽定期排出。

第一分離器溫度是在不同真空度下的溫度控制，塔的真空度大小將直接影響其溫度控制點的高低，剝離液再生系統(tǒng)日常生產真空度范圍為：30～50mmHg，通過分析剝離液生產數(shù)據(jù)和產品化驗數(shù)據(jù)，得到第一分離器溫度隨真空度控制曲線，如圖2所示：

圖2 第一分離器溫度隨真空度控制曲線

圖2中橫坐標表示真空度，縱坐標表示第一分離器內溫度，曲線表示在不同真空度下有色物質從第一分離器蒸出的溫度臨界點。在對應的真空度下，當?shù)谝环蛛x器溫度控制高于曲線時，產品的色度將會升高。所以在控制操作過程中第一分離器的溫度控制應低于曲線上所對應的值。

3 影響再生液產品色度的工藝控制條件

通過上面生產工藝過程及參數(shù)條件分析，得出影響產品色度的因素有：

（1）第一分離器的溫度：通過調節(jié)原料加熱器加熱蒸汽量來調節(jié)第一分離器溫度，在一定真空度下和進料條件下，且保證正常生產的情況下盡量降低第一分離器溫度，參照圖2 曲線圖；

（2）再沸器液位：液位過低導致少量進入塔底及再沸器的有色物質無法在再沸器中留存分層，會隨產品蒸汽進入產品中，所以原則不低于50%；

（3）系統(tǒng)真空度：真空度不宜過高，過高導致系統(tǒng)整體溫度，包括第一分離器及污泥濃縮池等溫度上升。真空度也不宜過低，過低導致將廢液中高色度的物質帶入產品中；

（4）廢液原料的進料量：在其它條件一定的情況下，進料量越大，E-1103加熱蒸汽閥開度加熱量越大，同時導致D-1104的溫度也會上升。由生產數(shù)據(jù)表一得出：當進料量原料在1700kg/hr時，色度偏高大于20；當進料量降低到1500kg/hr后加熱器的蒸汽加熱控制閥開度降低，第一蒸發(fā)分離器的溫度從120℃以上降到117℃。產品的色度也逐步降低到15～16左右。

產品色度控制過程各工藝控制數(shù)據(jù)見表1所示：

表1 產品色度關聯(lián)各工藝的控制數(shù)據(jù)

綜上得出控制再生液產品色度的方法。首先，控制原來廢液的進料量在1200～1700kg/hr；其次，控制系統(tǒng)真空度在35～45mmHg；第三，控制第一分離器溫度，使其控制在曲線范圍內；第四，通過調節(jié)回流量和采出量控制再沸器液位50%～70%。

因此，當系統(tǒng)各個控制條件控制平穩(wěn)以后，再生液產品的色度也會逐步降低，并符合產品指標要求。