ODS清洗劑替代品發(fā)展趨勢(shì).ppt

1、ODS清洗劑替代品發(fā)展趨勢(shì),ODS清洗劑,ODS清洗劑是指用于清洗、溶劑或其它用途（干洗、涂改液）的CFC-113，CTC和TCA。 中國(guó)ODS清洗行業(yè)包括用于電子、郵電、航空、航天、輕工、紡織、機(jī)械、醫(yī)療器械、汽車、精密儀器等所有使用ODS作為清洗劑的企業(yè)。兩種主要的ODS清洗劑是CFC-113和TCA。,清洗行業(yè)計(jì)劃的目標(biāo)是：,對(duì)CFC-113，2000年7月開始淘汰活動(dòng)。從2000年7月至2006年1月1日，按照行業(yè)計(jì)劃要求，減少CFC-113生產(chǎn)（包括進(jìn)口）和消費(fèi)量。2006年1月1日以前全部淘汰CFC-113的生產(chǎn)和消費(fèi)。 對(duì)CTC，在2002年之前的任何一年，CTC最大受控消費(fèi)不超

2、過(guò)100 ODS噸。淘汰活動(dòng)將在2002年開始。在2002年，必要用途許可證制度將予實(shí)施，為讓用戶及時(shí)得到許可證，相應(yīng)的公告將提前公布。2004年1月1日以前，全部淘汰CTC清洗劑使用。 對(duì)TCA，2000年開始實(shí)施淘汰行動(dòng)并在2001年見到TCA消費(fèi)的降低。在2010年1月1日以前完全淘汰TCA生產(chǎn)和消費(fèi)。清洗行業(yè)計(jì)劃被批準(zhǔn)后的12個(gè)月起，將實(shí)施對(duì)TCA的進(jìn)口控制，按照國(guó)家方案的生產(chǎn)控制線和淘汰行動(dòng)計(jì)劃的要求減少TCA的供應(yīng)，直到2010年完全淘汰。,國(guó)際淘汰活動(dòng)狀態(tài)概括,1996年通常用途清洗劑已經(jīng)淘汰 50-60%的企業(yè)選擇了水洗技術(shù) 在精密清洗行業(yè)選擇替代溶劑較多 大部分替代溶劑的單價(jià)

3、遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原來(lái)ODS溶劑價(jià)格 還在尋求經(jīng)濟(jì)和有效的替代品,清洗用途的替代品,氫氯氟烴類（HCFCs） HCFC-141b或HCFC-141b和乙醇的混合物。這些替代品可以用于蒸氣清洗的設(shè)備中，主要是電子或精密清洗。,氫氯氟烴類（HCFCs）,HCFC-225 應(yīng)用在精密部件和設(shè)備的制造和維護(hù)方面。 初步的毒性測(cè)試表明，在HCFC-225的兩種異構(gòu)體HCFC-225ca和HCFC-225cb中，ca異構(gòu)體引起的毒性可以由 “職業(yè)排放限制”標(biāo)準(zhǔn)所限制。另外，使用HCFC-225的設(shè)備通常是為精密操作而設(shè)計(jì)的，它的發(fā)散量本身就很低。 目前我國(guó)還沒有HCFC-225的生產(chǎn),清洗用途的替代品,半水系清洗劑

4、 這種清洗劑使用水/表面活性劑?；瘜W(xué)物質(zhì)的主要包括萜類、C6-C20的石油烴類化合物（包括自然的和合成的兩種來(lái)源）以及氧化性的有機(jī)溶劑（例如乙醇）。,清洗用途的替代品,水系清洗劑 水系清洗用水作為主要的溶劑。主要用作金屬清洗，但許多企業(yè)已經(jīng)開始探索這些替代品在其它清洗方面的應(yīng)用。在水性試劑反應(yīng)中，清洗劑和表面活性劑在含有各種添加劑的水中結(jié)合，這些添加劑包括有機(jī)溶劑（例如高沸點(diǎn)的乙醇）、增潔劑、皂化劑、抑制劑、乳化劑、pH緩沖劑和消泡劑等。清洗過(guò)程和半水性的清洗過(guò)程相似，由清洗階段、漂洗階段和干燥階段聯(lián)合組成。一個(gè)重要的不同就是清洗的容器要經(jīng)常加熱以促使除去臟物。最后一步干燥是和清洗的步驟分開的

5、，而且可以使用加熱或烘干設(shè)備來(lái)完成。,清洗用途的替代品,有機(jī)清洗劑 有機(jī)溶劑可以分為以下幾類：萜類、C6-C20石油烴類化合物（包括自然的和合成的來(lái)源）、氧化性的有機(jī)溶劑（例如乙醇）、醚類（包括丙烯乙二醇醚類）、酯類和酮類。這些有機(jī)物一般在室溫下在清洗裝置內(nèi)使用，盡管溶劑也可能用在嵌入式清洗系統(tǒng)中或者被加熱以增大溶解能力。如果要加熱的話，使用這種溶劑的設(shè)備就必須有控制蒸氣散失的設(shè)計(jì)。 但許多有機(jī)溶劑被作為VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）控制，這是因?yàn)樗鼈儠?huì)影響地表面的臭氧形成。 另外，某些有機(jī)溶劑對(duì)人體健康有毒害作用，應(yīng)該遵從關(guān)于廢棄物處理的標(biāo)準(zhǔn)，還要遵從工作場(chǎng)所最高允許濃度標(biāo)準(zhǔn)。例如，二甲苯和甲苯可

6、以用作替代品，但是一旦它們成為廢棄物，就要按照廢棄物處理標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制。,有機(jī)清洗劑,其它的含氯溶劑 通常使用的其它三種含氯溶劑是三氯乙烯（TCE）、亞甲基氯（meth）和全氯乙烯（perc）。 這些含氯溶劑在大氣中的壽命非常短，而且不用考慮對(duì)臭氧損耗的影響。但是，所有這三種都已知有毒性問(wèn)題，并被當(dāng)作危險(xiǎn)的氣體污染物質(zhì)來(lái)管理。 這三種溶劑通常都被認(rèn)為可能作為金屬清洗劑的替代品，尤其當(dāng)它們可以用在常規(guī)的蒸氣除油垢設(shè)備以后。事實(shí)上，如果不考慮它們的毒性，這三種溶劑將是首選的工業(yè)用溶劑，而預(yù)期的允許排放限制（PEL）值的降低，也導(dǎo)致了一些MCF的使用者轉(zhuǎn)而使用它們。 為響應(yīng)這些考慮，設(shè)備制造商現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)

7、展了使用這些溶劑的設(shè)備，以盡量限制它們的泄漏。這種設(shè)備的實(shí)用性已經(jīng)促使其它一些西方國(guó)家（例如德國(guó)）的環(huán)境部門放松了對(duì)這些化學(xué)物質(zhì)的使用限制。盡管價(jià)格昂貴，這些設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)能在美國(guó)買到了。,有機(jī)清洗劑,全氟烴類（PFCs） PFCs是全由氟形成的化合物。目前PFCs中被作為清洗劑應(yīng)用或正在研究其商業(yè)用途的是：C5F12、C6F12、C6F14、C7F16、C8F18、C5F11NO、C6F13NO、C7F15NO以及C8F16。 盡管這種系統(tǒng)在技術(shù)上能符合多種清洗工藝的需要，但PFCs的生產(chǎn)成本限制了商業(yè)上對(duì)使用這種化合物的廣泛興趣。 這些化合具有較高的全球變暖潛能（比二氧化碳高5,000-10

8、,000倍）和長(zhǎng)的大氣中壽命（3,000-5,000年）。盡管對(duì)全球變暖的實(shí)際影響還要看PFCs的排放量，但PFCs本質(zhì)上的變暖效應(yīng)是不能忽略的。但從另一方面考慮，PFCs是良性的，通常無(wú)毒、不可燃，也不會(huì)影響地表臭氧的形成。PFCs的限制泄露和再利用技術(shù)有商業(yè)上有可利用性，已被制造者們推薦用來(lái)抵消可能對(duì)環(huán)境造成的不利影響。,有機(jī)清洗劑,一氯甲苯/三氟甲苯 一氯甲苯和三氟甲苯在各種用途的清洗方面作為溶劑的替代品，有商業(yè)上的應(yīng)用前景。根據(jù)所需要的化學(xué)性質(zhì)，這些化合物可以單獨(dú)使用，也可以用在各種混合物中。,有機(jī)清洗劑,揮發(fā)性的甲基硅氧烷 環(huán)形和線形揮發(fā)性甲基硅氧烷（VMSs）可用在金屬、電子和精密

9、清洗方面的替代品。由于這些化合物的化學(xué)性質(zhì)，可以作為國(guó)防和航空工業(yè)使用的精密制導(dǎo)設(shè)備所用清洗劑的替代品。另外，揮發(fā)性甲基硅氧烷純度高，因此可以相對(duì)較容易地再生和循環(huán)使用。在使用VMSs的清洗系統(tǒng)中，被洗件在一個(gè)完全封閉的設(shè)備中清洗，然后使用真空烘干器來(lái)烘干。,替代技術(shù),超臨界流體清洗、等離子體清洗和紫外-臭氧清洗 超臨界流體清洗、等離子體清洗和紫外-臭氧清洗是三種高科技的清洗技術(shù)。這些技術(shù)主要用在電子清洗或精密清洗方面，盡管超臨界的二氧化碳也被研究用在金屬清洗方面。,有機(jī)清洗劑,二溴甲烷 二溴甲烷（或叫亞甲基溴）可以用作替代的清洗劑。但這種化學(xué)物質(zhì)有0.17的ODP值。但估計(jì)它的毒性要比亞甲基

10、氯強(qiáng)。,有機(jī)溶劑,HFC-43-10mee 它可以替代長(zhǎng)壽命的PFCs。但它的應(yīng)用將因?yàn)槿蜃兣?yīng)而受限制。,允許使用的替代品,金屬清洗 （a）半水系/水系清洗劑 包括使用萜類、石油醚類和乙醇的半水系清洗劑。其符合金屬清洗方面對(duì)清洗劑能力的要求。這些替代品的每一種都有可能占據(jù)金屬清洗市場(chǎng)的70%。 安裝再生和循環(huán)使用這種清洗劑的系統(tǒng)。這既保護(hù)水資源帶來(lái)重要的益處，也降低了清洗工藝的操作成本。并依據(jù)關(guān)于廢水處理的要求進(jìn)行污水處理。 （b）有機(jī)清洗劑 這種可接受性不僅對(duì)單獨(dú)的有機(jī)溶劑，也對(duì)混合使用的有機(jī)溶劑。雖然這些化合物對(duì)人類健康有毒害作用，但這些危害可以通過(guò)技術(shù)措施予以控制和處理。 這些溶劑

11、的使用者應(yīng)考慮回收和處理失效的有機(jī)溶劑，在使用有機(jī)溶劑清洗時(shí)應(yīng)該考慮污染預(yù)防的原則，例如采用適當(dāng)排放控制措施，將會(huì)從來(lái)源上減少污染。 （c）其它的含氯溶劑 三氯乙烯（TCE）、全氯乙烯（perc）和亞甲基氯（meth）都是可接受的CFC-113和MCF的替代品。這些替代品的化學(xué)性質(zhì)可以符合超過(guò)80%的金屬清洗的需要。由于這些化合物的毒性較高，它們可能會(huì)對(duì)工人和附近的居民造成危害。但是，這些危害可以根據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，包括有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)排氣裝置以及好的工作習(xí)慣。在金屬清洗操作方面為三氯乙烯的最高允許排放濃度為50 ppm，對(duì)亞甲基氯為25 ppm。,允許使用的替代品,金屬清洗 （d）超臨界

12、二氧化碳清洗 在金屬清洗方面，超臨界二氧化碳作為替代品是可接受的。鑒定表明還沒有任何與這種替代品有重要關(guān)系的環(huán)境影響。 （e）消散油 在金屬清洗方面，消散油是可接受的CFC-113和MCF的替代品。雖然這種原料屬于VOCs，但消散油新產(chǎn)品通常有較高的閃點(diǎn)，使得它們能夠在烘箱中被收集。 （f）揮發(fā)性甲基硅氧烷：十二甲基環(huán)六硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷都是可接受的CFC-113和MCF的替代品。對(duì)這些化學(xué)物質(zhì)的危害性鑒定顯示，這些替代品的釋放通常都低于會(huì)引起健康危害的標(biāo)準(zhǔn)。,允許使用的替代品,電子清洗 （a）半水性/水性清洗劑 在電子方面，估計(jì)半水系清洗劑能擁有超過(guò)80%

13、的清洗劑市場(chǎng)，而水系清洗劑能占據(jù)超過(guò)60%的市場(chǎng)。各企業(yè)應(yīng)采取污染預(yù)防措施，并選擇低毒害作用的試劑。 （b）免清洗替代技術(shù) 在電子清洗方面，隨著時(shí)間的推移，差不多70%的電子清洗市場(chǎng)將轉(zhuǎn)向免清洗處理，許多電子公司對(duì)這種替代技術(shù)表示出高度興趣。 對(duì)免清洗技術(shù)引起的危害的關(guān)注主要集中于工人的安全問(wèn)題上。為了檢測(cè)這種危害性，應(yīng)注意區(qū)別免清洗技術(shù)和傳統(tǒng)電子清洗過(guò)程的臨界因素。這些區(qū)別集中于所用材料中使用的化學(xué)物質(zhì)的比例的變化。 （c）可溶性有機(jī)清洗劑 這種可接受性的定義可以擴(kuò)展到單獨(dú)使用或混合使用的有機(jī)溶劑。,允許使用的替代品,電子清洗 （d）其它的含氯溶劑 在電子清洗方面，三氯乙烯（TCE）、全氯乙

14、烯（perc）和亞甲基氯（meth）都是可接受替代品。雖然在電子清洗方面這些溶劑還沒有象在金屬清洗方面有那么多的商業(yè)前景。 這些化學(xué)物質(zhì)固有的毒性而引起的任何危害，可以根據(jù)現(xiàn)有的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，包括有適當(dāng)?shù)耐L(fēng)排氣裝置以及好的工作習(xí)慣。 （e）超臨界流體清洗、等離子體清洗和紫外-臭氧清洗 在電子清洗方面，超臨界流體清洗、等離子體清洗和紫外-臭氧清洗都是可接受的。由于臭氧對(duì)人體健康有危害，使用這種化合物的工作場(chǎng)所應(yīng)符合所制定限制標(biāo)準(zhǔn)。 （f）揮發(fā)性甲基硅氧烷 在電子清洗方面，十二甲基環(huán)六硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷都是可接受的替代品。對(duì)這些化學(xué)物質(zhì)的危害性鑒定顯示，這

15、些替代品的釋放通常都低于會(huì)引起健康危害的標(biāo)準(zhǔn)。,允許使用的替代品,精密清洗 （a）半水系/水系清洗劑 半水系和水系清洗劑是可接受的。得出這種結(jié)論的原因與在金屬清洗部分所講的相同。這兩類清洗劑都有可能占據(jù)大約65%的精密清洗市場(chǎng)。 （b）其它的含氯溶劑 對(duì)于這些替代品在精密清洗這一最終用途方面的危害性分析，假定由于精密清洗過(guò)程的釋放量等于或少于金屬清洗的排放，所以暴露量也會(huì)等于或少于金屬清洗的暴露量。因此其危害性也會(huì)等于或低于金屬清洗造成的危害性。,允許使用的替代品,精密清洗 ( c）可溶性有機(jī)清洗劑 這種可接受性的定義可以擴(kuò)展到單獨(dú)使用或混合使用的有機(jī)溶劑。 （d）超臨界流體清洗、等離子體清洗

16、和紫外-臭氧清洗 超臨界流體清洗、等離子體清洗和紫外-臭氧清洗作為替代者都是可接受的。由于臭氧對(duì)人體健康有危害，使用這種化合物的工作場(chǎng)所應(yīng)遵守制定的限制標(biāo)準(zhǔn)。 （e）揮發(fā)性甲基硅氧烷 在精密清洗方面，十二甲基環(huán)六硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷都是可接受的替代品。危害性鑒定顯示，這些替代品的釋放通常都低于會(huì)引起健康危害的標(biāo)準(zhǔn)。,當(dāng)前的替代趨勢(shì)電子清洗,免清洗是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的替代技術(shù)； 如果需要清洗 水溶性的清洗最廣泛，污水處理相對(duì)簡(jiǎn)單；大部分情景成本低于CFC-113； 加入皂化劑的水清洗，由于堿性對(duì)部分材料有破壞性，水處理要求高，成本高； 碳?xì)浔砻婊钚詣?半水洗，設(shè)

17、備投資高、污水處理高； 小企業(yè)清洗設(shè)備每臺(tái)$ 50,000。,當(dāng)前的替代趨勢(shì)精密清洗,HCFC-225是用量最多的替代品 HFEs和HFCs 用途廣泛但高GWP值 水洗和半水洗程序復(fù)雜 NPB正在進(jìn)入該市場(chǎng),當(dāng)前的替代趨勢(shì)金屬清洗,溶劑清洗 水洗 水洗加表面活性劑 依然不少清洗使用存儲(chǔ)的CFC-113/TCA,當(dāng)前的替代趨勢(shì)干洗/氧氣系統(tǒng),全氯乙烯和碳?xì)淙軇┦歉上吹氖走x替代品 氧氣系統(tǒng) 水洗 HFE-7100, HCFC-225, HFC-43-10 和 HCFC-141b,含溴溶劑-正丙基溴/氯溴甲烷,正在替代二氯甲烷、三氯乙烯、全氯乙烯和CFC-113/TCA 兩者依然是ODS，ODP分別

18、為0.15/0.026 目前全球總體消費(fèi)量是20005000噸/年 估計(jì)在未來(lái)的五年之內(nèi)正丙基溴清洗劑的使用將到達(dá)60,000噸/年,關(guān)于替代品和替代技術(shù)的考慮,盡量使用GWP低和環(huán)境友好的替代品 提高能源效率以彌補(bǔ)替代品本身的不足（LCCP） 易燃和有毒替代品的安全使用 經(jīng)濟(jì)有效性 VOC HCFCs HFCs HFEs PFCs,新清洗劑,HFC-245fa 其物理性質(zhì)類似于HCFC-141b，匹配性優(yōu)于HCFC-141b。HFC-245fa和醇類等組成的混合物可增加其清洗能力。在精密清洗領(lǐng)域，HFC-245fa可用來(lái)清洗印刷線路板、磁頭、繼電器、各種通信醫(yī)療設(shè)備和珠寶等。HFC-245fa的主要優(yōu)點(diǎn)是ODP為零、GWP較低，使用它作為清洗劑對(duì)環(huán)境的影響小。但是HFC-245fa的