CN112782946A - 一种工业设备用显影液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业设备用显影液，属于显影液领域，包括包括如下重量份的原料，纯水30‑50份、KOH10‑15份、表面活性剂25‑40份、辛酸8‑12份。本方案通过使用更为纯净的蒸馏水或除去沉淀杂质的沸水，减少显影液的氧化，采用水溶性更好的磺酸盐型表面活性剂，该表面活性剂渗透快速均匀，乳化、发泡性能好，提高了显影液的生产效率，通过控制加入KOH的量来控制显影液的浓度，继而提高产品适用度，使得显影的成影效果更好，生产流程也相对于现有的工艺更加环保。
Description
技术领域
本发明涉及显影液领域，更具体地说，涉及一种工业设备用显影液。
背景技术
显影液是一种重要的湿电子化学品，也是半导体、显示面板、太阳能电池制作过程中关键的原材料之一。显影液质量的优劣，直接影响电子产品的质量，电子行业对显影液的一般要求是超净和高纯。半导体、显示面板、太阳能电池等行业发展速度快，属于国家大力发展的战略新兴行业。显影液的市场需求会随着这些行业的快速发展而不断增长。
显影是指感光材料曝光产生潜影之后，在显影液中进行一段时间处理，产生可见银影像的过程。显影过程是一个氧化还原反应，反应的实质是使银离子还原为黑色的金属银。反应中的还原剂就是显影液中的显影剂。显影作用一般都是在曝光的卤化银微晶上进行。这是由于曝光的卤化银晶体上形成了显影中心，显影中心在显影的化学反应中是一个催化剂。因此，显影过程总是从显影中心开始，直到这个卤化银晶体中的银离子全部被还原为止，但现有的显影液存在显影效果不净和显影过度的的现象。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业设备用显影液，采用更为纯净的蒸馏水或除去沉淀杂质的沸水减少显影液的氧化，采用水溶性更好的磺酸盐型表面活性剂，该表面活性剂渗透快速均匀，乳化、发泡性能好，提高了显影液的生产效率，通过控制加入KOH的量来控制显影液的浓度，继而提高产品适用度。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案，
一种工业设备用显影液，包括如下重量份的原料，纯水30-50份、KOH10-15份、表面活性剂25-40份、辛酸8-12份。
作为本发明进一步的方案，所述表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：将原油进入反应器中处理，在紫外线照射下，引入氯气和二氧化硫，进行磺氯化反应，再经过脱气和皂化的步骤，最后通过分离器进行脱油脱盐得到表面活性剂。
作为本发明进一步的方案，所述纯水为蒸馏水或除去沉淀过的沸水。
作为本发明进一步的方案，所述辛酸为是八个碳的直链羧酸，通过正己基丙二酸加热放出二氧化碳，同时减压至4～6.65kPa使反应完全，最后将反应产物减压蒸馏，收集127～129℃(2.13kPa)馏分得到使用的辛酸。
作为本发明进一步的方案，所述紫外线照射引发反应，氯气和二氧化硫俺1：1的比例在气体混合器内混合，再通入反应器。
作为本发明进一步的方案，所述磺氯化反应为放热反应，为除去反应热可采用内冷却方式，也可采用外冷却方式。
作为本发明进一步的方案，所述脱气和皂化的过程里，通过在产物中溶解一部分HCL，未反应的氯气和二氧化硫，利用压缩空气，将这些气体吹脱，至反应混合物中的游离酸含量小于0.085％之后，进入皂化釜，其整个皂化过程保持微碱性，中和温度保持在80-90℃，游离碱的含量为0.4-0.6％。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于，
(1)本方案通过通过使用更为纯净的蒸馏水或除去沉淀杂质的沸水，减少显影液的氧化。
(2)本方案通过采用水溶性更好的磺酸盐型表面活性剂，该表面活性剂渗透快速均匀，乳化、发泡性能好，提高了显影液的生产效率。
(3)通过控制加入KOH的量来控制显影液的浓度，继而提高产品适用度，使得显影的成影效果更好。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种工业设备用显影液，包括如下重量份的原料，纯水30-50份、KOH10-15份、表面活性剂25-40份、辛酸8-12份，通过水溶性更好的磺酸盐型表面活性剂，使得制作过程中原料渗透快速且均匀，同时乳化、发泡性能好，该表面活性剂，其分子结构有两部分组成，分子的一段为非极亲油的疏水基，也称为亲油基，分子的另一端为极性亲水的亲水基，也称为亲油基分子的另端为极性亲水的亲水基(如OH、COOH、NH2、SO3H等)，在放入水中电离后生成起表面活性作用阴离子为磺酸根(R--S03)者称为磺酸盐型阴离子表面活性剂，包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐等多种类型。
具体的，表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：将原油进入反应器中处理，在紫外线照射下，引入氯气和二氧化硫，进行磺氯化反应，再经过脱气和皂化的步骤，最后通过分离器进行脱油脱盐得到表面活性剂。
具体的，紫表面活性剂的制备方法中外线照射引发反应，氯气和二氧化硫俺1：1的比例在气体混合器内混合，再通入反应器。
具体的，表面活性剂的制备方法中磺氯化反应为放热反应，为除去反应热可采用内冷却方式，也可采用外冷却方式。
具体的，表面活性剂的制备方法中脱气和皂化的过程里，通过在产物中溶解一部分HCL，未反应的氯气和二氧化硫，利用压缩空气，将这些气体吹脱，至反应混合物中的游离酸含量小于0.085％之后，进入皂化釜，其整个皂化过程保持微碱性，中和温度保持在80-90℃，游离碱的含量为0.4-0.6％。
实施例2：
一种工业设备用显影液，包括如下重量份的原料，纯水30-50份、KOH10-15份、表面活性剂25-40份、辛酸8-12份，原料混合的水温控制在50℃，因为温度过低，加入的原料不易溶解，温度过高则原料的特性会发生变化影响反应效果。
该工业设备用显影液制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将表面活性剂和有机碱分别加入反应釜中，进行搅拌，搅拌时长50-60min，该步骤使用的搅拌器为涡轮式，反应釜外部架设有加热和冷却夹套；
步骤2：将纯水匀速加入到步骤1的混合溶液中，并持续进行搅拌；
步骤3：搅拌完成后使用过滤器进行过滤，即得显影液。
具体的，过滤器的滤芯缝隙为0.06～0.2μm，在搅拌的过程中间歇性加入适量水。
具体的，表面活性剂的制备方法中脱气和皂化的过程里，通过在产物中溶解一部分HCL，未反应的氯气和二氧化硫，利用压缩空气，将这些气体吹脱，至反应混合物中的游离酸含量小于0.085％之后，进入皂化釜，其整个皂化过程保持微碱性，中和温度保持在80-90℃，游离碱的含量为0.4-0.6％，不能忽高忽低，如果反应液呈酸性或反应温度过高，会造成溢锅事故，液碱的加入要均匀，反应液的搅动要充分，这样可防止中和后泛酸。皂化所用碱液的浓度不同，磺氯化产物也不一样。M-80，M-50和M-30产物皂化时分别采用30％、16.5％和10％氢氧化钠的碱液。磺氯化产物皂化后得到的活性物溶液中含有未反应的烃也称重蜡油，需回收利用。
具体的，对于表面活性剂的制作可以分为，经处理的原料蜡进入反应器，在紫外线照射下，由底部引入氯气和二氧化硫。反应后的物料部分经冷却后返回反应器，使反应温度保持在35℃，其它部分磺氯化物进入脱气塔，脱气后的磺氯化物送入中间贮罐，再在皂化器中与氢氧化钠反应，然后在分离器中分开残留的石蜡，下层进入分离器，在此脱盐后，进入蒸发器。然后在磺酸盐分离器中分出磺酸盐。蒸出的部分在分离器中分离石蜡和水。由反应器和脱气塔放出的氯化氢气体进入气体吸收塔用水吸收。
具体的，表面活性剂的制备方法中磺氯化反应为放热反应，为除去反应热可采用内冷却方式，也可采用外冷却方式，内冷却是在反应器内装冷却管，这种方法冷却效果好，反应温度较稳定，但反应液搅动情况差，外冷却方式是采用循环泵和外冷却器，将一部分物料冷却后循环。这种方式物料循环好，反应液充分混合，设备维修也方便，缺点是反应在冷却前后温差较大，冷却过程中物料不受紫外光照，对反应不利，使用者可根据实际情况选择冷却方式。
具体的。对于反应物的反应设备的选取上，可根据具体反应他特点选取，显影液制备过程中，因反应物在反应设备内要有适当的停留时间，同时需要具有传热功能的特性，所以选取时应注意这两点。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种工业设备用显影液，其特征在于，包括如下重量份的原料，纯水30-50份、KOH10-15份、表面活性剂25-40份、辛酸8-12份。
2.根据权利要求1所述的一种工业设备用显影液，其特征在于，所述表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：将原油进入反应器中处理，在紫外线照射下，引入氯气和二氧化硫，进行磺氯化反应，再经过脱气和皂化的步骤，最后通过分离器进行脱油脱盐得到表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的工业设备用显影液，其特征在于，所述纯水为蒸馏水或除去沉淀过的沸水。
4.根据权利要求1所述的工业设备用显影液，其特征在于，所述辛酸为是八个碳的直链羧酸，通过正己基丙二酸加热放出二氧化碳，同时减压至4～6.65kPa使反应完全，最后将反应产物减压蒸馏，收集127～129℃(2.13kPa)馏分得到使用的辛酸。
5.根据权利要求2所述的工业设备用显影液，其特征在于，所述紫外线照射引发反应，氯气和二氧化硫俺1：1的比例在气体混合器内混合，再通入反应器。
6.根据权利要求5所述的工业设备用显影液，其特征在于，所述磺氯化反应为放热反应，为除去反应热可采用内冷却方式，也可采用外冷却方式。
7.根据权利要求2所述的工业设备用显影液，其特征在于，所述脱气和皂化的过程里，通过在产物中溶解一部分HCL，未反应的氯气和二氧化硫，利用压缩空气，将这些气体吹脱，至反应混合物中的游离酸含量小于0.085％之后，进入皂化釜，其整个皂化过程保持微碱性，中和温度保持在80-90℃，游离碱的含量为0.4-0.6％。
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2021
- 2021-01-11 CN CN202110031892.1A patent/CN112782946A/zh active Pending
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