대부분의 산업분야에서 제품상의 이물질 제거를 위해 세정을 실시하며 그 세정물질로 대부분 CFC-113, 1,1,1-TCE (1,1,1-Trichloroethane), MC(Methylene chloride), TCE 등과 같은 세정성과 재질호환성이 양호한 염소계세정제를 사용하여 왔다. 그러나, CFC-113, 1,1,1-CE는 오존파괴물질로 선진국에서는 이미 사용이 전면 규제되고 있고 MC, TCE는 유해성 또는 발암성 물질로 판명되어 일부 사업장에서 제한적으로 사용되고 있다. 그러므로, 세정성이 좋고 환경/안전성이 우수한 대체세정제를 개발하여 사용하거나 기존 개발된 ...
대부분의 산업분야에서 제품상의 이물질 제거를 위해 세정을 실시하며 그 세정물질로 대부분 CFC-113, 1,1,1-TCE (1,1,1-Trichloroethane), MC(Methylene chloride), TCE 등과 같은 세정성과 재질호환성이 양호한 염소계세정제를 사용하여 왔다. 그러나, CFC-113, 1,1,1-CE는 오존파괴물질로 선진국에서는 이미 사용이 전면 규제되고 있고 MC, TCE는 유해성 또는 발암성 물질로 판명되어 일부 사업장에서 제한적으로 사용되고 있다. 그러므로, 세정성이 좋고 환경/안전성이 우수한 대체세정제를 개발하여 사용하거나 기존 개발된 세정제 중에서 우수한 세정제를 선정하여 사용하는 것이 필요한 실정이다. 대체세정제로는 수계세정제가 환경성과 경제적면에서 유망한 것으로 평가받고 있어 많은 사업장에서 사용될 전망이다. 이에 따라 본 연구에서는 수계세정제와 준수계세정제를 개발하고 이를 현장에 응용하고자하였다. 1차적으로 환경친화적인 수계세정제를 개발하기 위하여 수계세정제의 주요성분인 여러 형태의 계면활성제를 선정하여 이들의 물성, 거품성, 오염물 종류에 따른 세정성, 유수분리성을 평가하여 비교하였다. 또한, 선정된 계면활성제에 보조계면활성제를 첨가하여 보조계면활성제의 종류와 보조계면활성제/계면활성제(cosurfactant/surfactant, A/S)의 함량 비율 등에 따라 배합된 세정제들의 물성, 세정성을 평가하였으며 세정제의 유수분리성을 측정하여 재활용성을 평가하였다. 다양한 단일 계면활성제를 혼합 오염물에 대해서 세정 성능 평가 실험결과 Primary alcohol ethoxylate(PA), Secondary alcohol ethoxylate(SA), EO/PO Copolymer(EO/PO) 계통의 계면활성제 중에서 PA type인 LAE-3, 5, 7이 좋은 세정 효율을 나타내는 것으로 판단되었다. 계면활성제로만 이루어진 수용액의 세정효율을 향상시키기 위하여 알콜류인 Hexanol을 보조 계면활성제로 첨가하여 세정성능 영향 평가를 수행하였다. 그러나, 계면활성제와 보조계면활성제를 이용하여 세정시 상안정성의 문제가 발생하여 Sodium xylene sulfonate와 Sodium octanoate와 같은 가용화제를 첨가하여 상안정성을 확보하고자 하였다. 이 두가지 가용화제중 Sodium xylene octanate가 상안정성에 더 좋은 영향을 주었다. 그리고, 보다 환경에 친화적이면서 안정하고 경제성이 나은 세정제를 개발하기 위해 계면활성제와 보조계면활성제, 가용화제를 이용하여 배합한 수계세정제에 builder를 첨가하여 상안정성과 세정성을 평가하였다. builder로 사용했던 NaOH, Na_(2)CO_(3), NaHCO_(3), KOH 중에서 NaOH와 Na_(2)CO_(3)가 세정성 향상에 보다 좋은 것으로 판단되었다. 또한 단일 계면활성제로 이루어진 배합 세정제와 builder와 가용화제를 넣은 배합 세정제의 세정 효율을 비교해 봤을 때 비슷한 수준을 유지하는 것으로 보아 builder도 세정력을 향상시킬 수 있는 것으로 판단되었다. 다음으로 수계세정제에서 세정력이 떨어지는 오염물질들을 세정하고자 본 연구실에서 개발한 준수계세정제를 사용하여 현장적용 실험을 수행하였다. 물성, 세정성, 헹굼액의 유수분리성을 고려하여 유기용매의 종류 및 함량, 계면활성제의 종류 및 함량, 보조계면활성제/계면활성제(A/S, cosurfactant/surfactant) 비율 등을 변수로 하여 준수계 세정제를 개발하였다. 개발된 준수계세정제는 대부분 평균 액적크기가 10~20 nm의 미세 나노입자를 가지고 있었으며, 30.2~32.5 dyne/cm의 낮은 표면장력과 낮은 점도 값을 보여 주었다. 플럭스에 대한 용해력은 계면활성제의 소수성이 중가할수록 높게 나타났으며 terpene을 함유한 세정제들이 hydrocarbon 함유 세정제와 대응 시판세정제에 비해 우수한 용해력을 보여 terpene계 세정제가 대체세정제로서의 적합성을 보여주었다. 또한, 개발된 세정제들을 함유한 헹굼액은 시판세정제에 비하여 우수한 유수분리성을 보여 헹굼액의 재활용이 가능하여 경제적인 부담과 수질오염을 줄일 수 있음을 보여주었다. 그리고, 이렇게 개발된 세정제를 L 전자 회사의 전자부품 생산라인 SMT(surface mount technology) 세정공정에 적용시켜 보았다. 그 결과 solder cream 제거에 있어서 에탄올, 이소프로필알콜(IPA), glycol ether와 같은 물질이 함유된 기존의 세정제와 비교해서 세정성능이 2배 이상 향상되었고 생산현장에서 악취와 VOC의 문제를 해결시킬 수 있었다.
대부분의 산업분야에서 제품상의 이물질 제거를 위해 세정을 실시하며 그 세정물질로 대부분 CFC-113, 1,1,1-TCE (1,1,1-Trichloroethane), MC(Methylene chloride), TCE 등과 같은 세정성과 재질호환성이 양호한 염소계세정제를 사용하여 왔다. 그러나, CFC-113, 1,1,1-CE는 오존파괴물질로 선진국에서는 이미 사용이 전면 규제되고 있고 MC, TCE는 유해성 또는 발암성 물질로 판명되어 일부 사업장에서 제한적으로 사용되고 있다. 그러므로, 세정성이 좋고 환경/안전성이 우수한 대체세정제를 개발하여 사용하거나 기존 개발된 세정제 중에서 우수한 세정제를 선정하여 사용하는 것이 필요한 실정이다. 대체세정제로는 수계세정제가 환경성과 경제적면에서 유망한 것으로 평가받고 있어 많은 사업장에서 사용될 전망이다. 이에 따라 본 연구에서는 수계세정제와 준수계세정제를 개발하고 이를 현장에 응용하고자하였다. 1차적으로 환경친화적인 수계세정제를 개발하기 위하여 수계세정제의 주요성분인 여러 형태의 계면활성제를 선정하여 이들의 물성, 거품성, 오염물 종류에 따른 세정성, 유수분리성을 평가하여 비교하였다. 또한, 선정된 계면활성제에 보조계면활성제를 첨가하여 보조계면활성제의 종류와 보조계면활성제/계면활성제(cosurfactant/surfactant, A/S)의 함량 비율 등에 따라 배합된 세정제들의 물성, 세정성을 평가하였으며 세정제의 유수분리성을 측정하여 재활용성을 평가하였다. 다양한 단일 계면활성제를 혼합 오염물에 대해서 세정 성능 평가 실험결과 Primary alcohol ethoxylate(PA), Secondary alcohol ethoxylate(SA), EO/PO Copolymer(EO/PO) 계통의 계면활성제 중에서 PA type인 LAE-3, 5, 7이 좋은 세정 효율을 나타내는 것으로 판단되었다. 계면활성제로만 이루어진 수용액의 세정효율을 향상시키기 위하여 알콜류인 Hexanol을 보조 계면활성제로 첨가하여 세정성능 영향 평가를 수행하였다. 그러나, 계면활성제와 보조계면활성제를 이용하여 세정시 상안정성의 문제가 발생하여 Sodium xylene sulfonate와 Sodium octanoate와 같은 가용화제를 첨가하여 상안정성을 확보하고자 하였다. 이 두가지 가용화제중 Sodium xylene octanate가 상안정성에 더 좋은 영향을 주었다. 그리고, 보다 환경에 친화적이면서 안정하고 경제성이 나은 세정제를 개발하기 위해 계면활성제와 보조계면활성제, 가용화제를 이용하여 배합한 수계세정제에 builder를 첨가하여 상안정성과 세정성을 평가하였다. builder로 사용했던 NaOH, Na_(2)CO_(3), NaHCO_(3), KOH 중에서 NaOH와 Na_(2)CO_(3)가 세정성 향상에 보다 좋은 것으로 판단되었다. 또한 단일 계면활성제로 이루어진 배합 세정제와 builder와 가용화제를 넣은 배합 세정제의 세정 효율을 비교해 봤을 때 비슷한 수준을 유지하는 것으로 보아 builder도 세정력을 향상시킬 수 있는 것으로 판단되었다. 다음으로 수계세정제에서 세정력이 떨어지는 오염물질들을 세정하고자 본 연구실에서 개발한 준수계세정제를 사용하여 현장적용 실험을 수행하였다. 물성, 세정성, 헹굼액의 유수분리성을 고려하여 유기용매의 종류 및 함량, 계면활성제의 종류 및 함량, 보조계면활성제/계면활성제(A/S, cosurfactant/surfactant) 비율 등을 변수로 하여 준수계 세정제를 개발하였다. 개발된 준수계세정제는 대부분 평균 액적크기가 10~20 nm의 미세 나노입자를 가지고 있었으며, 30.2~32.5 dyne/cm의 낮은 표면장력과 낮은 점도 값을 보여 주었다. 플럭스에 대한 용해력은 계면활성제의 소수성이 중가할수록 높게 나타났으며 terpene을 함유한 세정제들이 hydrocarbon 함유 세정제와 대응 시판세정제에 비해 우수한 용해력을 보여 terpene계 세정제가 대체세정제로서의 적합성을 보여주었다. 또한, 개발된 세정제들을 함유한 헹굼액은 시판세정제에 비하여 우수한 유수분리성을 보여 헹굼액의 재활용이 가능하여 경제적인 부담과 수질오염을 줄일 수 있음을 보여주었다. 그리고, 이렇게 개발된 세정제를 L 전자 회사의 전자부품 생산라인 SMT(surface mount technology) 세정공정에 적용시켜 보았다. 그 결과 solder cream 제거에 있어서 에탄올, 이소프로필알콜(IPA), glycol ether와 같은 물질이 함유된 기존의 세정제와 비교해서 세정성능이 2배 이상 향상되었고 생산현장에서 악취와 VOC의 문제를 해결시킬 수 있었다.
In most of industrial fields, cleaning is employed for removing soils on their products or parts. Halogenated cleaning agents such as CFC-113, 1,1,1-TCE(1,1,1-trichloroethane), MC(methylene chloride) and TCE(trichloroethylene) have been widely used in most of companies in the world since their excel...
In most of industrial fields, cleaning is employed for removing soils on their products or parts. Halogenated cleaning agents such as CFC-113, 1,1,1-TCE(1,1,1-trichloroethane), MC(methylene chloride) and TCE(trichloroethylene) have been widely used in most of companies in the world since their excellent performance of cleaning ability and good material compatibility. However, CFC-113 and 1,1,1-TCE which are ozone destruction substances are not used any more in the advanced countries because of Montreal protocol. MC and TCE are now used restrictively at some of industrial fields at most of countries since they are known to be hazardous or carcinogenic materials. Thus, it is indispensible that the alternative cleaning agents which are environmental-friendly and safe, and show good cleaning ability should be developed or utilized for replacement of the halogenated cleaning agents. Aqueous or semi-aqueous cleaning agents are evaluated to be promising alternative ones among various alternatives in environmental and economical view point. This study has been carried out as a part of development program of aqueous/semi-aqueous cleaning agents. First of all, several types of surfactants which are the most important component in aqueous cleaning agents were chosen, and the physical properties, foaming ability, cleaning ability and oil-water separation efficiency of their aqueous solutions were measured and compared for selection of proper type of surfactant in aqueous cleaning agents. In order to increase cleaning efficiency of cleaning solutions which consist of only surfactants, hexanol was added as cosurfactant in the solutions and their cleaning ability was evaluated out in this study. However, the cleaning solutions formulated with surfactants and cosurfactants were found to be unstable due to their phase separation. Thus, solubilizers such as sodium xylene sulfonate and sodium octanoate were added in the surfactant solution for their phase stability. Among these solubilizers, sodium octanoate were shown to be better than sodium xylene sulfonate in keeping phase stability of the cleaning solutions formulated with surfactants and cosurfactants. In order to develop more enviromental-friendly and economic cleaning agents, aqueous cleaning solutions were formulated with surfactants, cosurfactant, solubilizers and builders and their phase stability and cleaning ability were evaluated. NaOH, Na_(2)CO_(3), NaHCO_(3), and KOH were employed as builders, and NaOH and Na_(2)CO_(3) were judged to be better in increasing cleaning performance among them. In comparison of cleaning efficiency between single surfactant solution and cleaning solution formulated with surfactant, solubilizer and builder, it was found that the builder can improve cleaning ability based on their similar cleaning efficiency if it is added in the cleaning solution. Semi-aqueous cleaning agents which consist of organic solvent, surfactant, cosurfactant, and water were developed by changing formulation parameters such as organic solvent type and its contents, surfactant type and its contents, and cosurfactant/surfactant(A/S) ratio, etc, in our laboratory, And the physical properties and flux removal of the formulated cleaning agents have been evaluated in this study. Also, the performance of oil-water separation from the rinse water contaminated during the cleaning process was evaluated for its recycling. The formulated cleaning agents in this work were expected to have good penetration because of their low viscosity and low surface tension values of 30.232.5 dyne/cm. The flux removal with the terpene type cleaning agent was higher than that with hydrocarbon type cleaning agent and two commercial products CPA(commercial product A), CPB(commercial product B). And the performance of oil-water separation by gravity settling from the rinse water contaminated with formulated cleaning agent and soils was shown to be very good. The cleaning agents developed in our laboratory work were applied to surface mounting technology(SMT) cleaning process for manufacturing electronic parts at L electronic company. As a result, the newly developed cleaning agents showed two times better cleaning speed for removal of solder cream than the conventional one containing ethanol and IPA(isopropyl alcohol). In addition, malodor and VOC problems generated by the previous organic cleaning agents have been solved in the manufacturing field through introduction of the non-volatile and environmental-friendly cleaning agents developed in our laboratory.
In most of industrial fields, cleaning is employed for removing soils on their products or parts. Halogenated cleaning agents such as CFC-113, 1,1,1-TCE(1,1,1-trichloroethane), MC(methylene chloride) and TCE(trichloroethylene) have been widely used in most of companies in the world since their excellent performance of cleaning ability and good material compatibility. However, CFC-113 and 1,1,1-TCE which are ozone destruction substances are not used any more in the advanced countries because of Montreal protocol. MC and TCE are now used restrictively at some of industrial fields at most of countries since they are known to be hazardous or carcinogenic materials. Thus, it is indispensible that the alternative cleaning agents which are environmental-friendly and safe, and show good cleaning ability should be developed or utilized for replacement of the halogenated cleaning agents. Aqueous or semi-aqueous cleaning agents are evaluated to be promising alternative ones among various alternatives in environmental and economical view point. This study has been carried out as a part of development program of aqueous/semi-aqueous cleaning agents. First of all, several types of surfactants which are the most important component in aqueous cleaning agents were chosen, and the physical properties, foaming ability, cleaning ability and oil-water separation efficiency of their aqueous solutions were measured and compared for selection of proper type of surfactant in aqueous cleaning agents. In order to increase cleaning efficiency of cleaning solutions which consist of only surfactants, hexanol was added as cosurfactant in the solutions and their cleaning ability was evaluated out in this study. However, the cleaning solutions formulated with surfactants and cosurfactants were found to be unstable due to their phase separation. Thus, solubilizers such as sodium xylene sulfonate and sodium octanoate were added in the surfactant solution for their phase stability. Among these solubilizers, sodium octanoate were shown to be better than sodium xylene sulfonate in keeping phase stability of the cleaning solutions formulated with surfactants and cosurfactants. In order to develop more enviromental-friendly and economic cleaning agents, aqueous cleaning solutions were formulated with surfactants, cosurfactant, solubilizers and builders and their phase stability and cleaning ability were evaluated. NaOH, Na_(2)CO_(3), NaHCO_(3), and KOH were employed as builders, and NaOH and Na_(2)CO_(3) were judged to be better in increasing cleaning performance among them. In comparison of cleaning efficiency between single surfactant solution and cleaning solution formulated with surfactant, solubilizer and builder, it was found that the builder can improve cleaning ability based on their similar cleaning efficiency if it is added in the cleaning solution. Semi-aqueous cleaning agents which consist of organic solvent, surfactant, cosurfactant, and water were developed by changing formulation parameters such as organic solvent type and its contents, surfactant type and its contents, and cosurfactant/surfactant(A/S) ratio, etc, in our laboratory, And the physical properties and flux removal of the formulated cleaning agents have been evaluated in this study. Also, the performance of oil-water separation from the rinse water contaminated during the cleaning process was evaluated for its recycling. The formulated cleaning agents in this work were expected to have good penetration because of their low viscosity and low surface tension values of 30.232.5 dyne/cm. The flux removal with the terpene type cleaning agent was higher than that with hydrocarbon type cleaning agent and two commercial products CPA(commercial product A), CPB(commercial product B). And the performance of oil-water separation by gravity settling from the rinse water contaminated with formulated cleaning agent and soils was shown to be very good. The cleaning agents developed in our laboratory work were applied to surface mounting technology(SMT) cleaning process for manufacturing electronic parts at L electronic company. As a result, the newly developed cleaning agents showed two times better cleaning speed for removal of solder cream than the conventional one containing ethanol and IPA(isopropyl alcohol). In addition, malodor and VOC problems generated by the previous organic cleaning agents have been solved in the manufacturing field through introduction of the non-volatile and environmental-friendly cleaning agents developed in our laboratory.
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