FI100541B - Moniliuottiminen puhdistusjärjestelmä - Google Patents

Description

100541

Moniliuottiminen puhdistusjärjestelmä . - Rengöringssystem för flerlösningsmedel.

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite likaantuneiden kappaleiden puhdistamiseen ja tähän tarkoitettu laite ja tarkemmin sanoen juoksuttimen ja rasvan poistaminen osista vedettömässä puhdistusjärjestelmässä käyttämällä osien puhdistamiseen orgaanista liuotinta ja syttymätöntä fluorihiililiuo-tinta.

Liuottimen höyryfaasissa tapahtuva rasvanpoisto ja juoksuttimen poisto on menetelmä, jossa likaantunut substraatti (esimerkiksi painettu piirilevy tai valmistettu metalli-, lasi-, keramiikka-, muovi- tai elastomeeriosa tai komposiitti) upotetaan kiehuvaan syttymättömään nesteeseen, kuten kloorihiili- tai kloorifluorihiili-nesteeseen tai seokseen, minkä jälkeen tämä osa huuhdellaan toisessa säiliössä tai puhdistusvyöhykkeessä upottamalla tai tislesuihkeella käyttämällä puhdasta liuotinta, joka on sama kloorihiili- tai kloorifluorihiili kuin mitä käytettiin ensimmäisessä puhdistusvyöhykkeessä. Sen jälkeen osat kuivataan pitämällä jäähdytetty osa kondensoituvissa höyryissä, kunnes lämpötila on saavuttanut tasapainon.

Erityyppisten osien liuotinpuhdistus tapahtuu yleensä panos-, nostolaitteen avustamassa panos-, kuljetinpanos- tai in-line-tyyppisessä kuljettimella varustetussa rasvanpoisto- ja juok-suttimenpoistolaitteistossa. Tällaisia in-line-kuljettimilla varustettuja rasvanpoisto- ja juoksuttimenpoistolaitteistoja on kuvattu vireillä olevassa US-patenttihakemuksessa sarjanumero 07/410,216, jätetty 21.9.1989 (otsikko "Cold Air Lock Vapor Seel"), nyttemmin US-patentti 5,007,179, siirretty esillä olevan keksinnön haltijalle. Osat voidaan myös puhdistaa ylhäältä avoimessa juoksuttimenpoisto- tai rasvanpoistolaitteis-tossa, kuten esimerkiksi laitteistossa, joka on kuvattu US-patenttihakemuksessa sarjanumero 07/587,893, jätetty 25.9.1990 2 100541 ja joka myös on siirretty. Kummankin tyyppisessä laitteistossa laitteiston sisääntulo- ja/tai ulostulopäät ovat yleensä avoimessa yhteydessä ympäröivän ympäristön ja laitteiston sisällä olevan liuottimen kanssa. Jotta joko konvektion tai diffuusion kautta tapahtuva liuotinhävikki laitteistosta voitaisiin minimoida, alalla on yleisenä käytäntönä vesijäähdytteiset tai jäähdytysnesteellä jäähdytetyt kierukat, jotka muodostavat kondensoidusta höyrystä vaipan rasvanpoisto/juoksutt imenpoisto-säiliössä olevan kuuman tai ympäristönlämpöisen alueen päälle, kuten on esitetty US-patentissa 4,261,111 (Rand).

Edellä mainitussa rasvanpoistomenetelmässä, jossa käytetään liuotinhöyryä, on siten yleisesti tunnettua käyttää puhdistus-, huuhtelu- ja kuivausvaiheiden suorittamiseen yhtä ainoaa orgaanista kloorihiili- tai kloorifluorihiili (CFC)-nestettä. ΟΡΟΙ 13 ja Freon-tyyppiSten liuottimien käyttäminen on aikaisemmin ollut erityisen suosittua. Viimeaikaiset tieteelliset tutkimukset ovat kuitenkin viitanneet siihen, että niiden höyrydiffuu-sio ympäristöön on yksi monista mahdollisista osaltaan vaikuttavista syistä, jotka aiheuttavat stratosfäärisen otsonin maailmanlaajuista, ei-toivottavaa vähenemistä. Tällaisten kloo-rifluorihiilien valmistaminen ja käyttö on tällä hetkellä säädeltyä, ja ne loppuvat vähitellen USAissa tämän vuosikymmenen loppuun mennessä. Ympäristöstä tunnetun huolen johdosta viime vuosina on kehitetty kloorifluorihiilivety (HCFC)-pohjäisiä liuottimia ympäristön kannalta paremmin hyväksyttävinä olevina vaihtoehtoina CFC-pohjäisiin, höyryfaasissa toimiviin rasvanpoisto- ja juoksuttimenpoistomenetelmiin. Vaikkakin näiden aineiden on osoitettu olevan erinomaisia CFC:n korvikkeita monissa erilaisissa puhdistussovellutuksissa, niitä pidetään väliaikaisina CFC-yhdisteiden korvaajina, koska niillä yhä on pieni, vaikkakin äärellinen, otsonia kuluttava vaikutus ja vaikkakin se on paljon pienempi kuin niiden korvaamilla CFC-yhdisteillä. Nämä HCFC-liuottimet on sen vuoksi myös ehdotettu vähitellen poistettavaksi maailmanlaajuisesti lähitulevaisuu- 3 100541 dessa. Yleisesti uskotaan, että orgaaniset liuottimet, jotka eivät sisällä kloori-, bromi- tai jodiatomeja, eivät osallistu otsonikatoon otsonikadon stratosfäärissä. Orgaanisilla kemikaaleilla, jotka eivät sisällä edellä mainittuja halogeeniatomeja, kuten hiilivedyillä, alkoholeilla, estereillä, eettereillä, ketoneilla jne., on kuitenkin tavallisesti ei-toivottuja syttymisominaisuuksia tai reaktiivisuuksia. Perfluoratuilla hiilivedyillä ja fluorihiilivedyillä on monia toivottuja liuotinominaisuuksia: ei lainkaan vaikutusta otsonikatoon; stabiileja, reagoimattomia, erittäin hyvä yhteensopivuus muovien kanssa; hyvä veden korvaamiskyky; yleensä toksittomia ja inerttejä, ja sopivat ideaalisesti puhdistuslaitteistoon, jossa liuotin on höyryfaasissa. Perfluorihiilien on kuitenkin havaittu olevan erittäin huonoja liuottimia monille yleisille orgaanisille ja epäorgaanisille lioille, esimerkiksi juoksutti-mille. Fluorihiilivedyillä on parempi, mutta yhä rajallinen puhdistuskyky verrattuna perfluorihiileen, kun fluoripitoisuu-den määrä molekyylissä alenee, mutta vähän fluoria sisältävillä fluorihiilivedyillä voi alkaa esiintyä ei-toivottuja syttymis-ominaisuuksia niiden hiilivetyanalogeihin verrattuna.

Puhdistusmenetelmiä on muunkin tyyppisiä, kuten vettä sisältävä puhdistaminen. Vettä sisältävässä puhdistuksessa yleensä puhdistetaan substraatti tai osa detergenttien tai pinta-aktii-visten aineiden vesiliuoksesta, minkä jälkeen suoritetaan useita huuhteluvaiheita puhdistetulla vedellä. Sen jälkeen osa kuivataan haihduttamalla pitkään ilmassa tai energiaintensii-visillä termisillä kuvauslaitteilla. Tämä menetelmä ei ole aina suotava johtuen kuivauksen korkeista energiakustannuksista ja koska tarvitaan ylimääräisiä pääomakustannuksia ja käyttökustannuksia, jotta voitaisiin pitää huoli valtion ja paikallisten viranomaisten edellyttämästä vesipitoisen jäteveden puhdistamisesta ennen viemäröintiä pohjaveteen.

Eräs toinen puhdistusmenetelmä, puolivedetön puhdistaminen, 4 100541 muodostuu substraatin puhdistamisesta hiilivetyliuottimessa, jonka pohjana ovat esimerkiksi terpeenit, esterit tai maaöljy-tisleet, joilla on suuri affiniteetti osista puhdistettaviin öljyihin, vahoihin ja rasvoihin, käyttämällä apuna pinta-aktiivista ainetta tai ilman sitä. Korkealla kiehuva hiilivetyliuo-tin huuhdellaan pois puhdistetusta substraatista usealla huuh-teluvaiheella käyttämällä puhdistettua vettä. Hiilivetyliuotin erotetaan faasina takaisin pesualtaaseen, kun taas vesipitoinen jätevirta on prosessoitava ennen pohjaveteen viemäröintiä. Siten on ilmeistä, että samoin kuin edellä mainitussa vesipuhdis-tusmenetelmässäkin, siihen liittyy korkeita kustannuksia kui-vausenergiasta ja jäteveden prosessoinnista johtuen. Toinen haitta on, että hiilivetyliuottimella on tavallisesti leimah-duspiste, ja räjähdyksen välttämiseksi sitä on käsiteltävä varovasti tai se on suojattava syttymättömästä puristetusta kaasusta, kuten typestä muodostuvalla vaipalla. Typpikaasu pakenee paljon helpommin kuin kondensointivyöhykkeessä olevat fluorihiilen tiheät höyryt. Vaikkakin puhdistettava substraatti voi olla hiilivetyliuottimen kanssa yhteensopiva, monissa sovellutuksissa voivat lisäksi eräät muovit tai liuottimet olla yhteensopimattomia vesipitoisen huuhteluliuottimen kanssa ja aiheuttaa veden absorboitumista substraattiin tai sen ruostumista .

Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on siten tuoda esiin vedetön puhdistusjärjestelmä rasvan tai juoksuttimen poistamiseen osista ympäristön kannalta turvallisella tavalla.

Keksinnön toisena tavoitteena on tuoda esiin vedetön puhdistus järjestelmä, jossa ei käytetä huuhteluun vettä ja jossa ei ole tarvetta vesipitoisen jäteveden puhdistamiseen, jolloin tätä vedetöntä puhdistusjärjestelmää voidaan käyttää tapauksissa, joissa materiaalit eivät sovi yhteen veden kanssa.

Tavoitteena on edelleen tuoda esiin vedetön puhdistusjärjes- 5 100541 telmä, jolla vältetään tarve kuivata haihduttamalla pitkään huuhtelunestettä ilmassa tai energiaintensiivisillä termisillä kuivausmenetelmillä.

Tavoitteena on edelleen tuoda esiin vedetön puhdistusjärjestelmä, jossa käytetään osien puhdistamiseen orgaanista nestemäistä puhdistusainetta ja orgaanista pesuainetta ainakin hieman liuottavaa huuhteluainetta, jolla orgaaninen puhdistusaine huuhdellaan osasta ja joka kykenee kuivumaan tästä osasta pieniä energiamääriä käyttämällä.

Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, käsittää esillä olevan keksinnön mukaisesti vaiheet, joissa osa viedään kosketukseen riittävän liuotuskyvyn omaavan orgaanisen puhdistusnesteen kanssa, joka oleellisesti poistaa tämän epäpuhtauden, ja sen jälkeen osa poistetaan orgaanisesta nesteestä ja huuhdellaan ainakin jonkin verran orgaanista puhdistusainetta liuottavassa huuhteluaineessa, joka poistaa sen substraatista. Substraatti upotetaan huuhteluaineeseen, suihkutetaan huuhteluaineilla, asetetaan alttiiksi huuhteluaineen höyryille tai millä tahansa näiden yhdistelmällä. Kun osa poistetaan höyrystä, se on oleellisesti puhdas ja kuiva.

Tämän keksinnön mukaisessa vedettömässä puhdistusjärjestelmässä käytetään mieluummin kaksisäiliöistä puhdistusmenetelmää, jossa ensimmäinen säiliö sisältää orgaanisen liuottimen ja toinen säiliö sisältää huuhteluaineen. Puhdistettavat osat tai substraatit voidaan viedä kuljettimella puhdistussäiliöstä huuhte-lusäiliöön käyttämällä tunnettuja kuljetin- tai nostolaitteita. Säiliöt voivat olla osa tavanomaisesta tai tunnetusta in-line-kuljettimilla varustetusta rasvanpoisto/juoksuttimenpoistolait-teistosta, erillisiä päältä avoimia juoksuttimenpoistosäiliöitä tai ylhäältä avoimia juoksuttimenpoistosäiliöitä, jotka on muunnettu niin, että ne sisältävät puhdistus- ja huuhtelusäi- 6 100541 liöitä tai -altaita.

Keksinnön erään toisen tunnusmerkin mukaisesti vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osista, käsittää vaiheet, joissa substraatti tai osa viedään riittävän liuotuskyvyn omaavaan orgaaniseen nesteeseen, joka poistaa jäljellä olevan epäpuhtauden osista. Sen jälkeen osat huuhdellaan saattamalla ne kosketukseen toisen orgaanisen liuottimen kanssa, joka kykenee liuottamaan likaa tai pinnan epäpuhtauksia vähemmän kuin ensimmäinen orgaaninen nestemäinen liuotin, mutta jolla on erinomaiset liuotinominaisuudet ensimmäiseen liuottimeen nähden. Toinen liuotin (huuhteluaine) voidaan valita fluorihiiliryhmän liuottimista, jotka sisältävät vähintään yhden fluoriatomin kiinnitettynä orgaaniseen runkoon, jossa on kaksi tai useampi hiiliatomi, ja valinnaisesti muita atomeja myös runkoon kiinnitettynä, kuten happi-, rikki-, typpi-, fosfori-, vety- tai muita halogeeniatomeja; tai vähemmän suositellusti huuhteluaine voi olla valittu muista liuotin-luokista, kuten alkoholeista, eettereistä, estereistä, ketoneista, hiilivedyistä ja muista vedettömistä mediumeista. Sen jälkeen osat kuivataan pitämällä inertin höryvaipan alla, mikä pienentää tai heikentää ensimmäisen orgaanisen puhdistus-liuottimen tai, jos tämä on syttyvä, toisen huuhteluliuottimen • syttyvyyttä, jolloin tällainen syttyvyyttä peittävä höyryvaippa voidaan muodostaa käyttämällä ainakin yhtä joukosta, johon kuuluvat typpi, hiilidioksidi, perfluorihii1i, fluorihiilivety tai kloorihiilivety.

Eräässä suoritusmuodossa puhdistaminen voidaan tehdä järjestelmässä, jossa hiilivetyliuottimen ja fluorihiililiuottimen liuos sekoitetaan yhteen, valinnaisesti rasvanpoistolaitteessa liuen-tavana aineena käytetyn pinta-aktiivisen aineen kanssa. Haihtu-vampi fluorihiili muodostaa syttymistä estävän vaipan. Samaa fluorihiiltä voidaan käyttää viereisessä huuhtelualtaassa aluksi tapahtuvaan upottamiseen tai huuhtelemiseen nestesuih- n 7 100541 kulia, minkä jälkeen suoritetaan lopullinen huuhtelu höyryssä.

Yksinkertaisimmassa suoritusmuodossa puhdistaminen voidaan tehdä yksialtaisessa järjestelmässä, jossa hiilivetyliuottimen ja alempana kiehuvan fluorihiililiuottimen liuos sekoitetaan yhteen valinnaisesti liuentavana aineena toimivan pinta-aktiivisen aineen kanssa. Fluorihiili, joka on haihtuvampi, muodostaa syttymistä estävän vaipan, ja jos puhdistusseokseen upotettu liattu osa pidetään kondensoituvissa fluorihiilihöy-ryissä riittävän kauan, osa voidaan poistaa höyrytaasista puhtaana ja kuivana.

Orgaaninen puhdistusliuotin voidaan valita suorista tai haarautuneista alkyyli- tai alkanolimonokarboksyyli- tai dikarboksyy-lihappoestereistä, joissa on vähintään yksi hiiliatomi esteri-osassa, jolloin tällaisen liuottimen leimahduspiste on kaikkein mieluimmin yli 93°C (200°F) tai vähemmän mieluummin yli 66°C (150°F). Orgaaninen neste voidaan myös valita suorista tai syklisistä hiilivedyistä, jotka sisältävät vähintään yhden olefii-nisen sidoksen renkaaseen nähden endo- tai ekso-asemassa. Hiilivety-puhdistusaine voi sisältää pineeniä ja/tai kamfeenia tai se voi sisältää terpineeniä, limoneeniä, terpinoleeniä, terpi-neolia, linaleolia tai muita terpeeniperheen lähisukuisia jäseniä.

& & at

Alfa-pineeni Beta-pineeni Kamfeeni 8 100541

Α. Αολ A

Alfa-terpineoli Linalooli Mentholi Γί f^s

XXX

Alfa-terpineeni Limoneeni Terpinoleeni

Orgaaninen puhdistusliuotin voi myös muodosstua suorista, haarautuneista tai syklisistä hiilivedyistä, joissa on Ciq-C3Q-osia.

Orgaaninen puhdistusneste voi myös muodostua hiilivedystä, joka sisältää olefiinisia osia, jotka on substituoitu Rl -Ri2-ryhmil-lä, jolloin R1-R12 vetyatomit tai alkyyliryhmät, joissa on 1 -6 hiiliatomia, tai molemmat, voivat käsittää substituoidun ryhmän, so.

R, l )<Cr5 r9 R7

II

9 100541 Tämä orgaaninen puhdistusneste voi myös sisältää lineaarisen rakenteen (1 ) (1)

R(CH2)nOH

R = H , hydroksyyli jossa n on 1 - 20, tai haaratuneen rakenteen (2) (2)

Ri

R2 — C (CH2) nOH I

jossa n on 1 - 20, tai syklisen rakenteen (3) (3) R?0>OiR8

Rs Re jossa R-) - Rg tarkoittavat alkyyli- tai vetyryhmiä tai näiden seoksia, ja n on 0 - 6, määrittelemiä asyklisiä tai syklisiä mono-oleja tai dioleja.

Orgaaninen neste voi myös sisältää suoria, haarautuneita tai syklisiä mono- tai polyketoneja, kuten 1 o 100541 Λ-V;

Tav r8 Rg R5 ^ jossa n on 0 - 6, ja R-]-R-|o tarkoittavat alkyyli- tai vetyryhmiä tai näiden seoksia.

Muita orgaanisia puhdistusnesteitä, joita voidaan käyttää tässä keksinnössä, voivat olla: (a) alkyyli- tai aryylinitrii1it, joilla on kaava:

R - CN

jossa R voi olla alkyyliryhmä (metyyli, etyyli, jne.), fenyyliryhmä tai alkyylillä substituoitu fenyyliryhmä, (b) alkyylibentseeni, jolla on kaava: Q) (c) alkyyliestereitä, kuten dietyyliftalaatti, jolla on kaava:

II

100541 1 1 C°2R2 (d) polyeetterialkanoleja, joilla on kaava: *2

R, - (CCH20)nH

jossa Rq on valittu H-, alkyyli- tai hydroksyyliryhmien määrittelemästä yhdisteryhmästä ja R2 on valittu H- tai alkyyli- tai fluorialkyyliryhmien määrittelemästä yhdiste-ryhmästä , (e) substituoituja aromaatteja, joilla on kaava: R4 jossa R-|-R5 on valittu vety-, alkyyli-, fluorialkyyli- tai halogeeniryhmistä ja näiden yhdistelmistä, kuten trifluori-bentseeni.

1 2 100541 Tällainen orgaaninen puhdistusliuotin voi myös sisältää kaikkien edellä mainittujen orgaanisten puhdistusliuottimien seoksia fluorihiilien, kuten suorien, haarautuneiden tai syklisten perfluorihiilien tai fluorihiilivetyjen tai kloorifluorihiilivetyjen kanssa, jotka valinnaisesti on substituoitu hiiliatomiin kiinnittyneillä happi-, rikki-, typpi-, fosfori- tai muilla halogeeniatomeilla, ja valinnaisesti liuentavana aineena toimivan pinta-aktiivisen aineen kanssa.

Fluorihii1i-huuhteluliuotin voidaan valita rakenteeltaan suorien, haarautuneiden tai syklisten fluorihiilivety- tai kloorifluorihiilivety-yhdisteiden tai näiden seoksien ryhmästä, joiden kiehumispiste on vähintään 25 - 120°C, ja tällaiset fluorihiilet voivat valinnaisesti olla substituoidut muilla funktionaalisilla ryhmillä valittuna joukosta, johon kuuluvat muut halogeenit ja happi-, rikki-, typpi- ja fosforiatomit.

Hyvänä pidetyillä fluorihiilivety-yhdistei1lä tai kloorifluorihiilivety-yhdisteillä on tietty sekoittuvuus orgaanisten puhdistusliuottimien kanssa kiehumisvälillä vähintään 25 -120°C niin, että vähintään 2 mooli-% hiilivety-puhdistusliuo-tinta sekoittuu fluorihiilinesteen kanssa faasien eroamatta.

Fluorihiilivedyt sisältävät yhdisteessä mieluummin 3-8 hiiliatomia, vetyä ja fluoria. Kiehumispiste on mieluummin välillä 25°C ja 120°C ja yhdisteessä on vähintään 60 % fluoria. Yhdisteiden ketju on mieluummin suora tai haarautunut.

Syttyvyyden estyminen voidaan ylläpitää käyttämällä sopivia höyrysuojavaipan muodostavia yhdisteitä. Huuhteluliuotin voi myös olla valittu yhdisteistä tai seoksista, jotka sisältävät muita suoria, haarautuneita tai syklisiä alkyyli- tai aryyli-alkoholeja, estereitä, nitro-, nitrosyklo- tai nitriiliyhdis-teitä, eettereitä, ketoneja, hiilivetyjä ja muita vedettömiä mediumeja.

13 100541

Esillä olevan keksinnön muut tavoitteet ja edut käyvät helpommin ilmi alan ammattimiehille seuraavasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta, jossa on esitetty ja kuvattu vain hyvänä pidetyt suoritusmuodot havainnollistamalla keksinnön parasta ajateltua toteuttamistapaa. On ymmärrettävä, että keksintö voi käsittää muita erilaisia suoritusmuotoja, ja että sen moniin yksityiskohtiin voidaan tehdä erilaisia ilmeisiä muunnelmia poikkeamatta keksinnöstä. Piirustuksia ja kuvausta tulee sen vuoksi pitää luonteeltaan havainnollistavana eikä rajoittavana.

Piirustuksissa:

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti osaa rasvanpoisto- ja juoksut-timenpoistolaitteistosta, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön mukaisessa moniliuottimisessa, vedettömässä puhdistusjärjestelmässä.

Kuvio 2 kuvaa kaaviollisesti laitteiston vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

Kuvio 3 kuvaa kaaviollisesti toista laitteiston vaihtoehtoista suoritusmuotoa, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

Kuvio 4 esittää kaaviollisesti osaa vielä toisesta vaihtoehtoisesta laitteistosta, jolla esillä olevan keksinnön järjestelmä voidaan toteuttaa.

Kuvio 5 esittää vielä yhtä laitteiston suoritusmuotoa, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

Kuvio 6 esittää vielä yhtä laitteiston suoritusmuotoa, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

100541 1 4

Keksinnön paras toteutustapa

Esillä oleva keksintö on pelkistetyimmässä muodossaan uusi vedetön puhdistusmenetelmä, joka yhdistää puolittain vedettömän puhdistusmenetelmän ja liuotinmenetelmän, jossa rasva poistetaan liuotinhöyryillä, kaikkein houkuttelevimmat ominaisuudet. Tarkemmin sanoen ensin pestään puhdistettava substraatti tai osa (esimerkiksi hartsipohjäisellä juoksuttimella päällystetty painettu piirilevy tai maaöljypohjäisellä öljyllä tai rasvalla, synteettisellä tai puolisynteettisellä öljyllä tai rasvalla päällystetty metallinen tai ei-metallinen osa) lämpimässä tai ympäristönlämpöisessä hiilivetyliuottimessa, jolla on yleensä suurempi affiniteetti substraatilla olevaan likaan tai epäpuhtauteen kuin fluorihiili-pohjäisellä liuottimena. Sen jälkeen osa huuhdellaan suihkuttamalla tai upottamalla toiseen säiliöön tai puhdistusaineeseen, joka sisältää syttymätöntä fluorihiili-liuotinta, jonka kiehumispiste on mieluummin alempi kuin hiili-vetyliuottimen. Fluorihiililiuottimella on ainakin vähäinen kyky ottaa hiilivetyliuotinta ja sen vuoksi se huuhtelee hii-livetyliuottimen osan pinnalta. Fluorihiililiuotin kuivataan sen jälkeen osan pinnasta haihduttamalla tunnetulla tavalla. Tämän menetelmän etuna on, että kuivauskustannukset ovat minimissään, jäteveden käsittelykustannuksia ja laitteisto- ja pääomainvestointeja ei käytännöllisesti katsoen ole, ja käyttö on turvallisempaa. Koska huuhtelu- ja kuivausvaiheissa käytetään fluorihiilivety- tai perfluorihiililiuottimia, hyöty ympäristölle on myös paljon parempi verrattuna kloorihiili- tai kloori fluorihi ili-1iuotinjärjestelmi in.

Orgaaninen puhdistusaine on mieluummin hiilivety, joka voi olla valittu suorista tai haarautuneista alkyyli- tai alkanolimono-karboksyylihappoestereistä, joissa on vähintään 6 hiiliatomia alifaattisessa osassa ja vähintään yksi hiiliatomi esteriosas-sa.

Il 1 5 100541

Orgaaninen hiilivetyneste voi myös olla valittu suorista tai syklisistä hiilivedyistä, jotka sisältävät vähintään yhden olefiinisen sidoksen renkaaseen nähden endo- tai eksoasemassa.

Hiilivety voi olla myös pineeni ja/tai kamfeeni.

Hyvänä pidetyt fluorihiilivedyt on valittu seuraavista ryhmistä: (1) yhdisteet, joiden empiirinen kaava on: C3HnF8 -n j°ssa n * 1 Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: ch2fch2fchf2 ch2fcf2cfh2 cf2hch2cf2h cf2hcfhcf2h (2) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joiden empiirinen kaava on: C,HnFl0.n jossa n < 5

Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: chf2 ( cf2 ) 2cf2h cf3cf2ch2ch2f

CHjCF (CHF2) CHF2 CFjCH2CF2CH2F

ch3chfcf2cf3 cf3ch2ch2cf3 ch2fcf2cf2ch2f2 CHF2CH(CF3)CF3 CHF(CFj) CF2CF3 (3) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joiden empiirinen kaava on: 16 100541 C5HnF12.n jossa n < 6

Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: ch3chfch2cf2cf3 cf3ch2cf2ch2cf3 ch3chfchfcf2cf3 cf3ch2ch2cf2cf3 ch3chfcf2cf2cf3 cf3cf2cf2ch2ch3 ch3cf2cf2cf2cf3 cf3ch2chfch2cf3 ch2fcf2cf2cf2cf3 cf3ch2cf2ch2ch2f chf2cf2cf2cf2cf3 CH3CF(CF2H)CHFCHF2 ch3cf(chfchf2) cf3 CH3CH(CF2CF3)CF3 CHF2CH(CHF2)CF2CF3 chf2cf (CHF2) cf2cf3 chf2cf2cf (cf3) 2 1 suorat tai haarautuneet yhdisteet, joiden empiirinen kaava on: C6HnFU-n ^OSSa n - 7

Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: :hf2(cf2)4cf2h cf3cf2ch2ch2cf2cf3 ch2ch2ch2cf2cf2cf3 ( cf3ch2 ) 2chcf3 ch3ch2cfhcfhcf2cf3 ch3chfcf2chfchfcf3 ch3fchfch2cf2chfcf3 cf2hchfcf2cf2chfcf2h ch2fcf2cf2cf2cf2cf2h chf2cf2cf2cf2cf2chf2 chf2cf2cf2cf2cf2cf3 CH3CH(CHFCH2CF3) cf3 CH3CF (CF2H) CHFCHFCFj 1 7 100541 CK3CF(CF3)CHFCHFCF3 CHjCF2CF (CFj) cf2ch3 CH3CF(CF3)CF2CF2CF3 CKF2CF2CH(CF3) cf2cf3 chf2cf2cf ( cf3 ) cf2cf3 (5) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joiden empiirinen kaava on: jossa n < 8.

Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: ch3ch2ch2chfcf2cf2cf3 ch3chfch2cf2chfcf2cf3 CH3(CF2)5CH3 CH3CH2(CF2)aCF3 CF3CH2CH2(CF2)3CFj CH2FCF2CHF(CF2)3CF3 cf3cf2cf2chfchfcf2cf3 cf3cf2cf2chfcf2cf2cf3 CH3CH2CH2CHFCF(CF3)2 CHjCH (CFj) CF2CF2CF2CH3 CH3CF (CF3) CH2) CFHCF2CF3 ch3cf (cf2cf3chfcf2cf3 CH3CH2CH (CFj) cf2cf2cf3 CHF2CF(CF3) (CF2)3CHF2 CHF2CF(CF3) (CF2)3CF3 18 100541 (6) Suorat tai haarautuneet yhdisteet, joiden empiirinen kaava on:

CaHFie jossa n < 9.

3 n1· 18-n

Tyypillisiä esimerkkejä tästä ryhmästä ovat: ch3ch2ch2ch2cf2cf2cf2cf3 CHj(CF2)6CHj CF3(CF2)6CF2H CHF2CF(CF3) (CF2)4CF3 CHF2CF(CF3) (CF2)aCHF2 CH3CH2CH (CF,) cf2cf2cf2cf3 ch3cf (cf2cf3) chfcf2cf2cf3 CHjCH2CH2CHFC (CFj) 2CF3 CH3C (CFj) 2CFzCF2CF2CH3 CH3CH2CH2CF (CFj) CF (CFj) 2 CH2FCF2CF2CHF(CF2)3CF3

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti osaa yhdentyyppisestä laitteesta, jota voidaan käyttää käsillä olevassa menetelmässä. Astia 10 on siinä jaettu kolmeen altaaseen: puhdistusaltaaseen 15, pesualtaaseen 20 ja huuhtelualtaaseen 25. Yksi tai useampi seinä 17, 19 erottaa puhdistusosaston 15 toisesta osastosta 20, joka sisältää kuumentimen 34 avulla kiehumispisteeseensä kuumennettua fluorihiilinestettä 22. Näin saadaan kaikkien astialle 10 yhteisten altaiden 15, 20, 25 yläpuolelle syttymätön, kondensoituva höyryvaippa 30 tai syttymistä estävä vaippa.

Osasto 20 muodostaa myös alueen, johon pääosa liasta ja orgaanisesta puhdistusaineesta voidaan pestä substraatista joko upottamalla osastossa 20 olevaan fluorihiilinesteeseen tai laittamalla puhtaasta fluorihiilikondensaatista olevaan suihkuun 18, jolloin epäpuhdas neste putoaa pisaroina alapuolella l! 19 100541 olevaan altaaseen. Puhdistusosasto 15 on tehty niin, että se sisältää kyseiseen puhdistussovellutukseen räätälöityä orgaanista puhdistusliuotinta 24, joka voi olla vaativaa puhdistusta varten edellä ja jäljempänä esimerkeissä mainittu orgaaninen hiilivety tai vähemmän vaativia puhdistussovellutuksia varten orgaanisen hiilivedyn seos vähemmän voimakkaan liuottimen, kuten fluorihiilen kanssa (silloin, kun tärkeämpi näkökohta voi olla yhteensopivuus substraatin kanssa). Pesusoasto 20 on tehty niin, että se sisältää huuhteluainetta 22, joka ainakin hieman liuottaa puhdistusliuotinta 24. Se, että huuhteleva fluorihii-liliuotin liuottaa puhdistavaa hiilivetyliuotinta "ainakin hieman" tarkoittaa kaikkialla tässä julkaisussa sitä, että hiilivetyä liukenee > 2 mooli-% fluorihiili-liuottimeen. Eräs kyseeseen tuleva ja esillä olevassa keksinnössä suositeltu huuhteluaine 22 on edellä ja jäljempänä esimerkeissä mainittu fluorihii1i-pohjäinen liuotin. Ensimmäisestä huuhteluosastosta myötävirtaan päin voi olla tehty valinnaisesti toinen huuhtelu-osasto 25, joka on alhaisemmassa lämpötilassa kuin osasto 20 ja joka voi olla myös tehty niin, että se sisältää huuhteluaineena toimivaa fluorihiililiuotinta. Osaston 25 tarkoituksena on, että substraatti voidaan lopuksi huuhdella siinä upottamalla, millä poistetaan hivenjäämät öljyä tai puhdistusliuotinta ja myös jäähdytetään substraattia niin, että osa huuhdellaan puhtaalla kondensoituvalla höyryllä höyryvyöhykkeessä 30. Höyry-vyöhyke 30 on muodostettu vastaavien osastojen 15, 20, 25 yläpuolelle, ja alalla tunnetun tyyppinen (esitetty esimerkiksi US-patentissa 4,261,111, Rand) jäähdytyskierukka 32 määrittelee höyryvyöhykkeen 32 ylimmän etäisyyden, josta höyry kondensoi-daan ja palautetaan osastoon 25.

Huomattakoon, että puhdistava hiilivetyliuotin 24 ja huuhteleva fluorihiilineste 22 voidaan valita vastaavien keskinäisten liukoisuuksiensa suhteen niin, että kerääntynyt lika voidaan poistaa sekä puhdas orgaaninen liuotin voidaan kierrättää takaisin alkuperäiseen altaaseensa käyttämällä jotakin fysikaalista 20 100541 erotustapaa, kuten faasien erottamista. Sen vuoksi, ja kuvioon 1 viitaten, huomattakoon, että osaston 20 yhteydessä voidaan käyttää faasien U-putkierotinta (ei esitetty) tai ylijuoksua tai reikäerotinta erottamaan tai poistamaan kondensoitunut hiilivety, joka kelluu fluorihiilen päällä. Tämä erotuslaite (ei esitetty) voi olla sijoitettu niin, että ylimääräinen hiilivetyneste virtaa huuhtelusäiliöstä 20 takaisin puhdistus-säiliöön 15.

Kuvion 1 astia 10 on kuvattu ylhäältä avoimen tyyppisenä juok-suttimenpoisto- tai rasvanpoistolaitteena. Kuitenkin on ymmärrettävä, että astia 10 kaaviollisessa muodossaan voi myös esittää in-line-tyyppistä rasvanpoisto- tai juoksuttimenpoistolai-tetta, jossa peräkkäisillä kuljetinlaitteilla (ei esitetty) voidaan osat kuljettaa puhdistusaltaasta 15 huuhtelualtaisiin 20 ja 25.

Kuviossa 2 voi puhdistussäiliössä 15 oleva orgaaninen puhdis-tusneste olla valinnaisesti sekoitettu fluorihiili-tyyppisen liuottimen kanssa. Tässä tapauksessa puhdistusneste lämmitetään fluorihiilen poiskiehuttamiseen riittävään lämpötilaan, jolloin fluorihiilen kiehumispisteen tulisi olla vähintäään 10°C alhaisempi kuin orgaanisen hiilivetynesteen kiehumispisteen. Räjähdysvaaran minimoimiseksi seos kuumennetaan kierukoilla 33, jolloin muodostunut, välittömästi hiilivedyn yläpuolella oleva höyryvyöhyke on oleellisesti fluorihiili-pohjäinen syttymätön tai syttymistä estävä höyryvyöhyke. Orgaanisen hiilivetyliuot-timen ja fluorihiili-liuottimen välisen faasin homogeenisuuden varmistamiseksi voi olla tarpeen lisätä puhdistusnesteseokseen pinta-aktiivista ainetta tai lisääminen voi olla tarpeetonta. Kiehuttamalla poistettu fluorihiili pidetään osastossa 15 va-kiokonsentraatiossa joko palauttamalla höyrykondensaatti takaisin tähän osastoon ja/tai pumppaamalla nestettä huuhteluosas-tosta (osastoista) 20, 25 takaisin tähän altaaseen tilavuuden tai pinnan tunnistavan muuntimen (ei esitetty) säätämänä. Tässä 21 100541 kuvion 1 muunnelmassa ei välttämättä tarvita kiehuvaa huuhtelu-allasta 20 tai se voi toimia puhtaasti toisena huuhtelualtaana missä tahansa osaston 15 ja osaston 25 välisessä lämpötilassa. Kolmen altaan vaihtoehdossa, jossa astian 10 syttymättömän vaipan muodostamiseen käytetty fluorihiili-höyry tulee altaasta 20, voidaan allasta 20 kuumentaa kuumennuskierukoilla 34, ja kuumennuskierukat 33 saattavat olla tarpeettomia. Kahden altaan vaihtoehdossa, jossa astian syttymätön vaippa 30 muodostetaan altaan 15 tuottamalla fluorihiili-höyryllä, on suositeltavampaa käyttää kuumennuskierukkaa 33, ja kuumennuskierukka 34 saattaa olla tarpeeton. Kahden altaan vaihtoehdossa, jossa astian 10 syttymätön vaippa 30 muodostetaan altaan 15 tuottamalla fluorihiili-höyryllä, allas 20 ei ehkä ole tarpeen, ja allas 25 toimii paikkana, jossa osa huuhdellaan ottamalla viileään nesteeseen, ennenkuin puhdistettu substraatti viedään höyryn tiivistävään vyöhykkeeseen 30 lopulliseen huuhteluun puhtaalla kon-densaatilla.

Kuviossa 3 voi huuhteluallas 20 sisältää hiilivetypohjäisen puhdistusnesteen kyllästettyä liuosta ja fluorihiili-pohjäistä huuhteluliuotinta. Nesteet valitaan siten, että hiilivetyfaasi eroaa jossakin alhaisessa konsentraatiossa (so. alle 10 mooli-%:ssa) fluorihiilessä ja nousee tiheämmän fluorihiilen päälle, millä saadaan aikaan kaskadivirtaus takaisin puhdistusaltaaseen 15. Huuhteluallas (altaat 25a tai 25b) voivat myös vuorostaan palauttaa puhtaan huuhteluliuottimen kaskadina altaaseen 20 niin, että pinnankorkeus säilyy ja myös saadaan aikaan suunnattu kuoriva virtaus, joka huuhtelee eronneen orgaanisen kerroksen kohti kiehutusallasta 15.

Kuviossa 4 sisältää kiehutusallas 15 sekä hiilivety- että fluo-rihiili-pohjäisiä liuottimia, jotka ovat niin paljon toisiinsa sekoittumattomia, että muodostuu kerrosmaiset puhdistusvyöhyk-keet 5a ja 15b. Tämän järjestelyn etuna on, että kuumennuskierukka 33, joka saa aikaan syttymättömän höyryvaipan astiaa 10 22 100541 varten, on nyt upoksissa fluorihiili-rikkaassa faasissa, mikä pienentää mahdollisuutta vahingossa tapahtuvasta syttymisestä, jos altaassa oleva neste laskee alle aiotun pinnan-korkeutensa. Lisäksi kiehuva fluorihiilineste sekoittaa nyt päällä sijaitsevaa, tiheydeltään pienempää orgaanista hiili-vetyfaasia ja edistää puhdistamiskykyä. Samoin kuin kuviossa 3, voidaan fluorihiili-huuhteluliuotin ja hiilivety-puhdistus-liuotin johtaa kaskadivirtauksena tai pumpata takaisin vastaaviin altaisiinsa ja näin varmistetaan, että nesteiden tilavuudet altaissa säilyvät.

Kuviossa 5 voi hiilivetyä käyttävä puhdistusvyöhyke 15 olla erotettu huuhteluvyöhykkeistä 20 ja 25 käyttämällä erillisiä rakenteita 11 ja 12. Tämän kokoonpanon 18 tarkoituksena on, että tavanomainen liuotinhöyryillä toimiva, panostyyppinen rasvanpoisto- tai juoksuttimenpoistolaitteisto, kuten kuviossa 15 astian 12 esittämä laitteisto, voidaan jälkikäteen yhdistää tämän keksinnön mukaiseen puhdistusmenetelmään. Orgaanisen liuottimen kulkeutumista astiasta 11 astiaan 12 voidaan pienentää mekaanisilla laitteilla, kuten ilmaveitsellä 37. Hiilivedyn syttyvyyden tai räjähdysvaaran pienentämiseksi voidaan hiilive-tyaltaan 15 päällä olevaan höyryvyöhykkeeseen johtaa typpeä tai mitä tahansa muuta syttymätöntä puristettua kaasua, kuten tyypillisesti tehdään monentyyppisissä tavanomaisissa puolivedet-tömissä (pesu orgaanisilla aineilla/huuhtelu vesipitoisilla aineilla) puhdistusmenetelmissä. Puhdistusaltaasta 15 kantautunut, jäljelle jäänyt hiilivety 20 voidaan fluorihiilen kellu-tusaltaassa 20 erottaa mekaanisesti kuviossa 1 kuvatulla tavalla ja kierrättää takaisin pumpun 45 (esitetty kaaviolli-sesti) avulla, koska näiden kahden puhdistusvyöhykkeen fyysinen erottaminen estää aikaisemmissa suoritusmuodoissa käytetyn kaskadipalautuksen.

Kuviossa 6 on oletettu, että puhdistusaltaassa 15 oleva orgaaninen puhdistusliuotin on sekoittumaton huuhtelualtaassa 25 li 23 100541 olevan fluorihiili-pohjäisen huuhteluliuottimen kanssa tai tähän vain vähän sekoittuva. Näiden liuottimien keskinäisen sekoittumisen estämiseksi ja jotta ei näin mahdollisesti uudelleen liattaisi puhdistettua substraattia, ensimmäinen huuhtelu-vyöhyke on varustettu yhdistävällä liuottimena (esimerkiksi alkanolilla, kuten butanolilla, tai muulla fluorikemikaalilla, kuten trifluoribentseenillä tai muun tyyppisellä hiilivedyllä), jossa fluorihiili sekoittuu kytkentäaineen kanssa. Fluorihiili-liuottimen kiehumispiste on mieluummin alempi kuin orgaanisen puhdistusliuottimen tai yhdistävän liuottimen. Fluorihiilellä altaassa 25 on tässä tapauksessa pääasiallisesti tarkoituksena muodostaa altaissa 15 ja 20 oleville syttyville nesteille suo-javaippa syttymättömästä höyrystä. Huuhtelualtaassa 20 olevan nesteen, joka muodostuu pääasiallisesti yhdistävästä liuotti-mesta, pinnankorkeus ylläpidetään altaasta 25 tulevan fluori-hiilineste-täydennyksen avulla. Substraatti, joka on huuhdeltu yhdistävän liuottimen altaassa 20, joko menee lopulliseen upo-tushuuhteluun altaaseen (altaisiin) 25a ja/tai 25b tai se pidetään fluorihiilen kondensoivassa höyryvyöhykkeessä 42 lopullista huuhtelua varten, mikä voidaan tarkoituksenmukaisesti tehdä, koska yhdistävä liuotin sekoittuu fluorihiili-liuottimen kanssa.

ESIMERKIT

Seuraavien esimerkkien avulla osoitetaan havaittu odottamaton puhdistuskyky, kun liattu näytepala upotetaan ensin orgaaniseen puhdistusliuottimeen ja sen jälkeen huuhdellaan fluorikemikaa-li-liuottimella. Näissä tutkimuksissa päällystettiin ruostumattomasta teräksestä olevat näytepalat erilaisilla kaupallisilla maaylipohjaisilla, puolisynteettisillä ja synteettisillä öljyillä. Kaupalliset maaöljypohjäiset öljyt ovat suoraketjuisia tai haarautuneita tyydyttyneitä parafiinihiilivetyjä. Kaikkia näitä öljyjä käytetään metalleja työstävässä teollisuudessa jäähdyttämiseen ja voiteluun. Synteettiset öljyt sisältävät 24 100541 synteettistä polymeeriä yhdessä raasvahappoja ja amiineja sisältävien lisäaineiden kanssa. Puhdistusmenetelmä, jota käytettiin tämän keksinnön testeihin, upotettiin näytepala 30 sekunniksi orgaaniseen puhdistusliuottimeen ja sen jälkeen 30 sekunniksi fluorikemialliseen liuottimeen, minkä jälkeen huuhdeltiin 30 sekuntia jäähdytyskierukan vyöhykkeessä olevan nesteen päällä fluorikemiallisen liuottimen kondensoituvilla höyryillä.

Lian määrä näytekappaleen päällä ennen puhdistamista ja sen jälkeen määritettiin kaupallisella C02-kulmetrilla, joka mittaa mikrogramman herkkyydellä pinnalla olevan orgaanisen jäännöksen määrän hiiliyksiköissä ilmoitettuna. Näyte näytekappaleen päällä olevasta jäännöksestä laitetaan polttouuniin näyteveneen avulla ja poltetaan happikaasukehässä 650°C lämpötilassa. Muodostunut CO2 ja muut palamistuotteet kulkevat pesurien läpi, joissa poistetaan mahdolliset häiritsevät halogeenit, rikki, typpioksidit ja vesi. Sen jälkeen kaasu johdetaan kolometriken-noon, joka sisältää indikaatioliuosta. Kaasuvirran kulkiessa liuoksen läpi CO2 absorboituu kvantitatiivisesti ja reagoi liuoksessa olevan kemikaalin kanssa ja muodostaa titrattavissa olevaa happoa. Sen jälkeen liuos neutraloidaan automaattisesti säädetyn sähkövirran avulla, kokonaisvirta integroidaan ja tulokset ilmoitetaan mikrogrammoina hiiltä. Tämän menetelmän herkkyys on +/- 0,01 mikrogrammaa hiiltä. Menetelmä on eräs kaikkein herkimmistä menetelmistä, joilla voidaan toistetta-vasti analysoida pinnan päällä olevia hiilikomponentteja. Koska kaikki tässä keksinnössä puhdistetut öljyt ovat luonteeltaan pääasiallisesti orgaanisia, hiilipitoisuuden seuraaminen on erinomainen tapa määrittää substraatin päällä olevan orgaanisen lian määrä erittäin toistettavasti ja herkästi.

Esimerkki Yksi

Orgaanisena liuottimena käytetään (Cg - Cη -j ) metyyliesteriä. Spektroskooppisen karakterisoinnin perusteella mukana oli pieni määrä haarautunutta komponenttia. HFC 51-13 on fluorihiili- 25 100541 huuhteluaineena käytetty haarautunut fluorihiilivety (C5F13H). Metyylliesteri poistaa tehokkaasti maaöljypohjäisen öljyn me-tallinäytteistä huoneen lämpötilassa, mutta puhdistamisen jälkeen jälelle jää ohut kalvo metyyliesteriliuotinta. Öljyä ei kyetä puhdistamaan näytekappaleen pinnalta HFC 52-13:11a. Kuitenkin menetelmä, jossa puhdistettiin metyyliesterillä, huuhdeltiin HFC 52-13:11a ja sen jälkeen huuhdeltiin kondensoituvilla fluorihiili-höyryillä, oli erittäin tehokas ja poisti yli 99,9 % korkealla kiehuvan esterin ohuesta kalvosta metallinäyt-teestä jättämättä mitattavaa määrää likaavaa öljyä. Puhdistuksen tehokkuus määritettiin painomittauksin. Jokaisessa seuraa-vassa esimerkissä nollanäytteiden todettiin sisältävän pinnalla noin 10 pg hiiltä.

Esimerkki Kaksi

Laboratoriossa valmistettiin puhdistusliuotinseos kaksiemäk-sisistä estereistä syntetisoimalla adipiinihapon, meripihka-hapon ja lgutaarihapon dimetyyliestereitä vastaavasti suhteissa 10 paino-%, 22 paino-% ja 68 paino-%. Liatut näytepalat upotettiin kaksiemäksisten estereiden seokseen HFC-365:n (CF3CH2CF2CH3) kanssa 56°C:ssa 30 sekunniksi, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja huuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365-höyryllä. Saatiin seuraavat tulokset: 26 100541

. I

Koe Substraatilla ! Puhdistus- Hiiltä (pg) ! ___oleva öljy_ menetelmä__pinnalla__

Ennen puh- Puhdistuk- _!__distusta__sen jälkeen l (a) 1 maaöljy- Tämä 819 11 ._pohjainen_keksintö___ (b) maaöljy- ei HFC- - 819 495 _pohjainen_huuhtelua___ (c) maaöljy- ei esteri- ’j 819 70 _pohjainen_ huuhtelua_;__ (d) synteettinen tämä 508 10 _keksintö i__ (e) synteeettinen ei HFC- 508 724 _huuhtelua___ (f) synteettinen ei esteri- J 508 499 i l ' huuhtelua : i J-1-1-—--1-

Kokeissa, joissa käytettiin maaöljypohjäisiä ja synteettisiä öljyjä, voitiin näytepalan pinta puhdistaa täydellisesti (hiilestä pois >99,9 %), kun käytettiin orgaanista puhdistusvai-hetta ja sen jälkeen huuhteluvaihetta fluorikemikaalihöyryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi emäksiseen esteriin ja sen jälkeen vain kuivattiin 30 sekuntia ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla toisen kerran HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivattiin 30 sekuntia ilmassa käyttämättä esteripuhdistusvaihetta. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemikaalin höyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu joko diemäksiseen esteriin tai diemäk-sisen esterin ja fluorikemikaalin seokseen, ja että esteri yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

li 27 100541

Esimerkki Kolme

Liattuja näytepaloja upotettiin sykloheksanonin (syklinen ketoni) ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50/50-tilavuusprosent-tiseen seokseen 30 sekunniksi 57 - 59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyry huuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:lla. Saatiin seuraavat tulokset:

"W

Koe Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (μς) __oleva öljy_ menetelmä__pinnalla_ | -

Ennen puh- Puhdistuk- ____distusta sen jälkeen (a) maaöljy- tämä 819 8,7 __pohjainen_i keksintö___ (b) maaöljy- ei HFC- 819 1064 __pohjainen_; huuhtelua__|_ (c) maaöljy- . ei ketoni- 819 | 70 _j pohjainen_i huuhtelua__j_ | (d) synteettinen j tämä 508 j 3,7

l keksintö I

-1-1--!- (e) synteettinen ! ei HFC- 508 ! 1475 ___! huuhtelua___ (f) synteettinen ei ketoni- 508 499 ___huuhtelua____ (g) mineraali- tämä 950 7,5 __öljy__keksintö____ (h) synteettinen tämä 1033 14,9 ___keksintö___

Kokeissa (a) - (f) voitiin näytepalan pinta puhdistaa täydellisesti (hiiltä pois >99,9 %) käyttämällä orgaanista puhdistus-vaihetta ja sitä seuraavaa huuhteluvaihetta fluorikemikaalihöy-ryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä 28 100541 määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi sykloheksanoniin ja sen jälkeen vain kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämättä ketonipuhdistusvai-hetta. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemi-kaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu joko ketoniin (syklinen tai asyklinen) tai fluorikemikaalin, ja että ketoni yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Neljä

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäisen sykloheksanolin (syklinen alkanoli) ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50/50-tilavuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 57 - 59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:lla.

Saatiin seuraavat tulokset: 29 100541 . j j ; ' :

Koe Substraatilla > Puhdistus- , Hiiltä (pg) _oleva öljy_! menetelmä _pinnalla_!_

Ennen puh- ! Puhdistuk- i _i_distusta | sen jälkeen (a) ; maaöljy- tämä 819 I 4 _pohjainen_keksintö___ (b) maaöljy- ei HFC- 819 2397 _pohjainen_huuhtelua_j_ (c) maaöljy- ei alkanoli- 819 70 _pohjainen_puhdistusta_ (d) synteettinen tämä 508 139,7 _keksintö___ (e) synteettinen ei HFC- 508 1 148 _huuhtelua_ (f) synteettinen ei alkanoli- 508 499 _huuhtelua_ (g) mineraali- tämä 950 1 2,7 j_öljy_keksintö_i_ '(h) synteettinen tämä 1033 10,2 : i i , I keksintö ! 1-1-'---i-1-

Maaöljypohjäisellä öljyllä suoritetuissa kokeissa voitiin näy-tepalapinta puhdistaa täydellisesti (hiilestä pois >99,9 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvaihetta, jota seurasi huuhte-luvaihe fluorikemikaalihöyrylla. Koska sykloheksanoli on jokseenkin huono liuotin synteettisen öljyn puhdistamisessa, kuten näkyy kokeista (b) ja (e), suurin osa öljykalvosta ja orgaanisen liuottimen kalvosta voitiin poistaa tämän keksinnön mukaisella puhdistusmenetelmällä, kuten näkyy kokeesta (d). Lisäksi kokeissa (b) ja (e) pintaan jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi sykloheksa-noliin, mitä seurasi vain 30 sekunnin kuivaaminen ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekun 30 100541 niksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämällä alkanolipuhdistusvaihetta. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu alkanoliin (sykliseen tai asykliseen), ja että alka-noli yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Viisi

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäisen 1,5-dimetyylisyklo-oktadienin (syklinen olefiini) ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50/50-tilavuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 57 -59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:11a. Saatiin seuraavat tulokset: 31 100541

Koe I Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (pg) _I oleva öljy__menetelmä__pinnalla__

Ennen puh- Puhdistuk- ! .· i _|_l__distusta__sen jälkeeni

' · “ I I

i (a) ! maaöljy- ! tämä 819 10,1

I ; I

pohjainen keksintö I

i ! ~ i | (b) maaöljy- ei HFC- 819 2953 j __pohjainen_huuhtelua___ j i (c) maaöljy- ei olefiini- 819 70 j ,_pohjainen_ puhdistusta___ (d) synteettinen tämä 508 18,8 __keksintö____ (e) synteettinen ei HFC- 508 2831 j _ huuhtelua___[ (f) synteettinen ei olefiini- j 508 499 ! _puhdistusta j_I_ (g) mineraali- tämä 950 1 10 _ öljy_keksintö__J_j_ (h) i synteettinen i tämä 1033 | 15,1 l_I keksintö__!_[_ i

Kokeissa, joissa käytettiin maaöljypohjäistä öljyä ja synteet-I tistä öljyä, voitiin näytepalan pinta puhdistaa täydellisesti (hiilestä pois >99,8 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvaihet-ta, jota seurasi huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi 1,5-dimetyylisyklo-oktadieniin, mitä seurasi vain kuivaaminen 30 sekuntia ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivattiin 30 sekuntia ilmassa käyttämättä puhdistusvaihetta olefiiniliuottimella. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhtelu-vaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin 32 100541 täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu olefii-niin (sykliseen tai asykliseen), ja että olefiini yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Kuusi

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäisen bentsotrifluoridin (fluorattu aromaattinen kemikaali) ja HFC-365:n (fluorihiili-vety) 50/50-tilavuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 57 -59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:11a. Saatiin seuraavat tulokset: l f i 1 ' : Koe Substraatilla j Puhdistus- ! Hiiltä (μς) \ _; oleva öljy_ menetelmä_pinnalla__ 1 , Ennen puh- Puhdistuk- _|_distusta_sen jälkeen (a) maaöljy- j tämä 819 13,3 '__pohjainen_keksintö_ ! (b) maaöljy- ei HFC- 819 138 !_ pohjainen_l huuhtelua___ : l (c) maaöljy- j ei puhdistusta 819 70 __pohjainen_ f 1. orq .:11a _ (d) synteettinen tämä | 508 16,1 _j__keksintö_;_ ; (e) i synteettinen ei HFC- j 508 1 022 '___huuhtelua_!__ | (f) synteettinen ei puhdistusta; 508 499 !_|__f 1. orq. : 11a _ l(g) | mineraali- I tämä 950 13,7 _; öljy_I keksintö_ (h) i synteettinen tämä 1033 127,9 _|_j keksintö_I_i_ ' i 33 100541

Kokeissa, joissa käytettiin maaöljypohjäistä öljyä ja synteettistä öljyä, voitiin näytepalan pinta puhdistaa täydellisesti (hiilestä pois >99,8 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvai-hetta, jota seurasi huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi bentsotrifluoridiin, mitä seurasi vain 30 sekunnin kuivaaminen ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pintaan jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämättä puhdistusvaihetta fluoriaro-maattisella aineella. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhtelu-vaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu fluo-rattuun aromaattiseen liuottimeen, ja että fluoriaromaattinen puhdistusliuotin yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinomaan ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Seitsemän

Liattuja näytepaloja upotettiin polyetyleeniglykolin (MP 200) (polyeetteridioli) metyyliesterin 50-tilavuusprosenttiseen seokseen ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50 tilavuusprosenttiin 30 sekunniksi 45 - 50°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:lla. Saatiin seuraavat tulokset: 34 100541

Koe Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (pg) __oleva öljy__menetelmä__pinnalla__

Ennen puh- Puhdistuk- ____distusta__sen jälkeen (a) maaöljy- tämä 819 14 __pohjainen__keksintö___ (b) maaöljy- ei HFC- 819 1917 j__pohjainen__huuhtelua___ i (c) maaöljy- ei PEG/esteri- 819 70 __pohjainen__puhdistusta____ | (d) synteettinen tämä 508 11 ___keksintö____ (e) synteettinen j ei HFC- 508 1847 ]__j huuhtelua____ ! (f) synteettinen I ei PEG/esteri- 508 499 i ; i !__ puhdistusta __i I (g) mineraali- j tämä 950 12 j__öljy_j keksintö____ (h) synteettinen tämä 1033 13 ___keksintö____

Maaöljypohjäisellä öljyllä ja synteettisellä öljyllä suoritetuissa kokeissa voitiin täydellisesti puhdistaa näytepalan pinta (hiilestä pois >99,8 %) käyttämällä orgaanista puhdistus-vaihetta, jota seurasi huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi polyetyleeniglykoli/metyyliesteri-liuotinseokseen, mitä seurasi vain 30 sekunnin kuivaaminen ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämättä glykoli/esteri-liuotinpuhdistusvaihetta. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, 35 100541 jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu glykolin ja esterin seokseen, ja että orgaaninen seka-liuotin yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Kahdeksan

Liattuja näytepaloja upotettiin joko metyyliesteriin tai poly-etyleeniglykolin (MP 200, polyeetteridioli) ja metyyliesterin seokseen 30 sekunniksi 57 - 59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi joko HCFC-123:aan (kloorifluorihiilivety) tai HFC-52-13:aan (runsaasti fluorattu aikaani) ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia jommalla kummalla fluori-kemikaaliliuottimella. Saatiin seuraavat tulokset: (a) Sekä synteettinen öljy että Valvoline-rasva lähtivät kumpikin metallipaloista yli 99,9-prosenttisesti käyttämällä tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä puhdistusliottimena PEG-200/metyyliesteri-seosta ja huuhteluliuottimena HCFC-123:a.

(b) Sekä synteettinen öljy että Valvoline-rasva lähtivät kumpikin metallipaloista yli 99,9-prosenttisesti käyttämällä tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä puhdistusliuottimena PEG-200/metyyliesteri-seosta ja huuhteluliuottimena HFC 52-13:a.

Esimerkki Yhdeksän

Liattuja näytepaloja upotettiin BIOACT EC-7:n (terpeenien ja ei-ionillisten pinta-aktiivisten aineiden kaupallinen seos) ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50/50-tilavuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 57 - 59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:lla. Saatiin seuraavat tulokset: 36 100541 t ! ! ! Γ ~

Koe ' Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (pg) oleva öljy menetelmä pinnalla

' I

Ennen puh-i Puhdistuk- __distusta I sen jälkeen | (a) maaöljy- tämä 819 15,3 _pohjainen_keksintö_|___ (b) maaöljy- ei HFC- 819 2221 _pohjainen_huuhtelua____ (c) maaöljy- ei terpeeni- 819 36 _pohjainen_puhdistusta__ (d) synteettinen tämä 508 13,6 _keksintö____ (e) synteettinen ei HFC- 508 2272 _huuhtelua_ (f) synteettinen ei terpeeni- 508 27,9 _puhdistusta_ (g) mineraali- tämä 950 12 _öljy_keksintö_ (h) mineraali- ei terpeeni- 950 94 öljy_puhdistusta_ (i) synteettinen tämä 1033 13 _ keksintö__ (j) synteettinen ei terpeeni- 1033 13 j_,_i puhdistusta j_(_l_ »

Maaöljypohjäisellä öljyllä ja synteettisellä öljyllä suoritetuissa kokeissa voitiin käytännöllisesti katsoen täydellisesti puhdistaa näytepalan pinta (hiilestä pois >99,6 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvaihetta, jota seurasi huuhteluvaihe fluo-rikemikaalihöyryllä. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi terpeeniliuotinseokseen, mitä seurasi vain 30 sekunnin kuivaaminen ilmassa ilman HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c) ja (f) pinnalle jäi merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala 37 100541 puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HFC-365:aan ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämättä puhdistus-vaihetta terpeeniliuottimella. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu terpeeniliuottimeen, ja että terpeeniliuotin yksinään tai fluorikemikaaliliuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen.

Esimerkki Kymmenen

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäisen sykloheksanonin (syklinen ketoni) ja HFC-365:n (fluorihiilivety) 50/50-tila-vuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 56 - 59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi 5 % HCFC-141b:n (kloorifluorihiilivety) ja 90 % HFC-365:n (fluorihiilivety) syttymättömään, vakiolämpötilassa kiehuvaan seokseen ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HCFC141b/HFC-365:n kondensoituvilla aseotrooppisilla höyryillä. Saatiin seuraavat tulokset: 38 100541 1 »

Koe Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (pg) _I oleva öljy__menetelmä__pinnalla___

Ennen puh- Puhdistuk- ____distusta__sen jälkeen (a) maaöljy- tämä 819 18 __pohjainen__keksintö___ (b) maaöljy- ei HFC/HCFC- 81 9 2221 __pohjainen__seos huuhtelua___

(c) maaöljy- ei ketoni- 81 9 70 J

__pohjainen__puhdistusta___j (d) synteettinen tämä 508 29 ! ___keksintö___| (e) synteettinen ei HFC/HCFC- 508 2272 ; ___seoshuuhtelua___[ (f) synteettinen ei ketoni- 508 499 i __; puhdistusta___ (g) mineraali- ; tämä 950 15 _ öljy__keksintö___j_ (h) synteettinen tämä 1033 25 [ __| keksintö___|_

Maaöljypohjäisellä öljyllä ja synteettisellä öljyllä suoritetuissa kokeissa voitiin käytännöllisesti katsoen täydellisesti puhdistaa näytepalan pinta (hiilestä pois >99,8 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvaihetta, jota seurasi höyryhuuhteluvaihe HCFCrn ja HFC:n fluorikemikaaliseoksella. Kokeissa (b) ja (e) pinnalle jäi kuitenkin merkittävä määrä hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi ketoni-puhdistusliuot-timeen, mitä seurasi ainoastaan 30 sekunnin kuivaaminen ilmassa ilman HCFC/HFC-höyryhuuhtelua. Kokeissa (c), (f), (h) ja (j) pinnalle jäi enemmän hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi HCFC-141b/HFC-365-aseotrooppiin ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa kuin tämän keksinnön mukaisessa kaksoisliuotinmenetelmässä käyttämällä puhdistusvai- 39 100541 heessa terpeeniliuotinta. Tämä esimerkki osoittaa, että myös silloin, kun käytetään huuhteluliuottimena voimakasta fluori-kemikaalia, kuten HFCF-141b:a sisältävää seosta, yhdistetty orgaaninen (ketoni) puhdistusvaihe, jota seuraa huuhteluvaihe fluorikemikaalilla, antaa paremman puhdistustuloksen kuin jos substraatin puhdistamiseen käytetään ketoniliuotinta yksinään tai fluorikemikaaliliuotinta yksinään.

Esimerkki Yksitoista

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäisen sykloheksanonin (syklinen ketoni) ja HFC-365/FC-72:n (95:5 painosta laskettuna) 50/50-tilavuusprosenttiseen seokseen 30 sekunniksi 56 -59°C:ssa, minkä jälkeen upotettiin 30 sekunniksi 5 % FC-72:n (perfluorihiili) ja 95 % HFC-365:n (hydrofluorihiili) kasautu-mattomaan seokseen ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-72/HFC-365:n kondensoituvilla aseotrooppisilla höyryillä. Saatiin seuraavat tulokset: 40 100541 I i _ —

Koe Substraatilla Puhdistus- 1 Hiiltä (μς) __oleva öljy__menetelmä_pinnalla______ ! Ennen puh- Puhdistuk- __!_distusta ' sen jälkeen j(a) maaöljy- tämä 819 22

j_pohjainen_keksintö_I

](b) maaöljy- ei ketoni- 819 44,3 j I ! i_puhdistusta_: !(c) synteettinen tämä 508 20,1 ;

j_keksintö_I

(d) synteettinen ei ketoni- 508 453 __puhdistusta_; ‘(e) mineraali- tämä 950 21,3 i _öljy_keksintö_ (f) mineraali- ei ketoni- 950 550 _öljy_puhdistusta_ (g) synteettinen tämä 1033 20,4 keksintö 1-r i(h) synteettinen ei ketoni- 1033 426 i_j_; puhdistusta j_

η I * j I

Edellä olevissa kokeissa voitiin täydellisesti puhdistaa näytepalan pinta (hiilestä pois 99,9 %) käyttämällä orgaanista puhdistusvaihetta ja sen jälkeen huuhteluvaihetta fluorikemi-kaalihöyryillä. Pinnalle jäi enemmän hiiltä, kun näytepala puhdistettiin upottamalla 30 sekunniksi FC-72/HFC-365:n seokseen ja sen jälkeen kuivaamalla 30 sekuntia ilmassa käyttämättä puhdistusvaiheessa sykloheksanoniliuotinta. Tämä esimerkki osoittaa, että huuhteluvaihe fluorikemikaalihöyryllä on tarpeen, jotta voitaisiin täydellisesti puhdistaa liattu pinta, joka on upotettu ketoniliuottimeen, ja että ketoniliuotin yksinään tai fluorikemiallinen liuotin yksinään ei kumpikaan riitä pinnan täydelliseen puhdistamiseen. Lisäksi on yleisesti tunnettua, että perfluorihiilet, kuten FC-72, ovat erittäin l! 41 100541 huonoja liuottimia öljyille. Kun niitä sekoitettiin kloorihiilivetyjen tai jopa kloorifluorihiilivetyjen kanssa tämän menetelmän höyry- tai upotushuuhteluvaiheessa yhdistettynä orgaaniseen puhdistusvaiheeseen, kaksoisliuotinmenetelmällä saadaan kuitenkin täysin puhtaita näytepaloja, joita ei voitu täydellisesti puhdistaa itse yksittäisillä liuottimilla.

Esimerkki Kaksitoista

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäiseen sykloheksanoliin (syklinen alkoholi), jota ei oltu sekoitettu HFC:n kanssa ennen puhdistamista (kuten edellisissä esimerkeissä). Näytepalat upotettiin 30 sekunniksi 56 - 59°C:ssa ja sen jälkeen ne upotettiin 30 sekunniksi HFC-365:aan (fluorihiilivety) ympäristön lämpötilassa ja höyry huuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:n kondensoituvilla aseotrooppisilla höyryillä. Saatiin seuraavat tulokset : . .

Koe . Substraatilla Puhdistus- Hiiltä (pg) __oleva öljy__menetelmä__pinnalla__

Ennen puh- Puhdistuk- ____distusta__sen jälkeen (a) maaöljy- tämä 819 18,5 __pohjainen__keksintö___ (b) synteettinen tämä 508 166 ___keksintö___ (c) mineraali- tämä 950 20,9 ___öljy__keksintö____ (d) synteettinen tämä 1033 22,4 ___keksintö____ Tässä kokeessa osoitettiin orgaanisen puhdistusaineen puhdistuskyky HFC:sta erotettuna. Tulokset ovat koevirheen rajoissa esimerkin 4 tuloksista, jossa esimerkissä arvioitiin seoksen TC0541 42 muodossa oleva orgaaninen/liuotin-järjestelmä. Mielenkiintoista tässä esimerkissä on, että HFC/orgaaninen seos puhdistusaltaas-sa puhdisti paremmin kuin, jos puhdistusallas sisälsi vain orgaanista liuotinta (sykloheksanoli).

Esimerkki Kolmetoista

Liattuja näytepaloja upotettiin nestemäiseen sykloheksanoniin (syklinen ketoni), jota ei oltu sekoitettu HFC:n kanssa ennen puhdistamista (kuten aikaisemmissa esimerkeissä). Näytepalat upotettiin 30 sekunniksi 56 - 59°C:ssa ja sen jälkeen toisen kerran 30 sekunniksi HFC-365:aan (fluorihiilivety) ympäristön lämpötilassa ja höyryhuuhdeltiin 30 sekuntia HFC-365:n kondensoituvilla aseotrooppisilla höyryillä. Saatiin seuraavat tulokset:

i " — --- I --- I

! Koe ' Substraatilla j Puhdistus- Hiiltä (pg) ! |_| oleva öljy_I menetelmä___pinnalla__ j j Ennen puh-; Puhdistuk- j____distusta_sen jälkeen

j i I

; (a) maaöljy- tämä 819 I 11,3 |__pohjainen__keksintö__j_ (b) synteettinen tämä 508 j 12,2 ___keksintö___ j (c) mineraali- tämä 950 1 1 /7 ___öljy__keksintö___ (d) synteettinen tämä 1033 10,3 i __S__keksintö___ Tässä kokeessa osoitettiin orgaanisen puhdistusaineen puhdistuskyky erillään HFCrsta. Tulokset ovat kokeellisen virheen rajoissa esimerkin 12 tuloksista, jossa esimerkissä arvioitiin orgaaninen/liuotin-systeemi yhdistettynä. Alan keskivertoammat-timies voi helposti havaita, että esillä oleva keksintö täyttää l: 43 100541 edellä asetetut tavoitteet. Alan keskivertoammattimies voi edellisen kuvauksen luettuaan tehdä tässä yhteydessä laajasti esitettyyn keksintöön erilaisia muutoksia, vastaavia korvaamisia ja erilaisia muita toimenpiteitä. Sen vuoksi tarkoituksena on, että keksinnölle saatua suojaa rajoittavat ainoastaan oheisten patenttivaatimusten ja niitä vastaavien kohtien määritelmät .

Claims (9)

100541

1. Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: (a) viedään osa riittävän liuotuskyvyn omaavaan orgaaniseen puhdistusnesteeseen, joka oleellisesti poistaa epäpuhtauden tästä osasta; (b) poistetaan osa orgaanisesta puhdistusnesteestä ja osa huuhdellaan upottamalla se huuhteluaineeseen, joka kykenee liuottamaan likaa tai pinnan epäpuhtauksia vähemmän, mutta joka ainakin hieman liuottaa orgaanista puhdistusainetta ja poistaa orgaanisen puhdistusaineen tästä osasta, joka huuhteluaine on valittu fluorihiilivety-yhdisteistä tai seoksista, joissa on 3-8 hiiliatomia ja vähintään 60 % fluoria yhdisteessä, jolloin näiden yhdisteiden, joissa on suoria tai haarautuneita ketjuja, kiehumispiste on välillä noin 25 - noin 125°C; ja (c) kuivataan osa.

2. Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: (a) viedään osa puhdistusosastoon, joka sisältää hiilivety-puh-; distusliuotinta sekoitettuna fluorihiilivetyliuottimen kanssa, joka saatu seos oleellisesti poistaa epäpuhtauden tästä osasta ja jossa seos kuumennetaan lämpötilaan, joka riittää kiehuttamaan pois ainakin osan fluorihiilivedystä, jonka kiehumispiste on pienempi kuin hiilivetynesteen, jolloin muodostunut, puhdis-tusnesteen päällä oleva höyryvyöhyke on oleellisesti fluorihii-lipohjainen syttymistä estävä höyryvyöhyke ja (b) kuivataan osa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fluorihiilivedyt on valittu seuraavista ryhmistä: 100541 (1) yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: W,.„ J°ssa " S 4 (2) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: WlO-n jOSSa n - 5 (3) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: W,,.* i°SSa " £ 6 (4) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: ^^u-n jossa n < 7 (5) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: C7H„F16.n jossa n < 8 (6) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: jossa n < 9.

4. Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: (a) viedään osa liuotuskyvyltään riittävään orgaaniseen puhdis-tusnesteeseen, joka oleellisesti poistaa epäpuhtaudet tästä osasta ja joka orgaaninen puhdistusneste on rakenteen sisällä, jossa puhdistusvyöhyke sijaitsee tämän orgaanisen puhdistus-nesteen yläpuolella; (b) poistetaan osa orgaanisesta puhdistusnesteestä ja huuhdellaan osa huuhteluaineella, joka kykenee liuottamaan vähemmän likaa tai pinnan epäpuhtauksia, mutta joka ainakin hieman liuottaa orgaanista puhdistusainetta ja poistaa orgaanisen 'CCL 41 puhdistusaineen tästä osasta, joka huuhteluaine on valittu fluorihiilivety-yhdisteistä tai seoksista, joissa on 3 - 8 hiiliatomia ja vähintään 60 % fluoria yhdisteessä, joiden yhdisteiden, joissa on suoria tai haarautuneita ketjuja, kiehumispiste on välillä noin 25 - noin 125°C; jolloin huuhteluaineen huuhtelu-vyöhyke sijaitsee huuhteluaineen yläpuolella ja on orgaanisesta puhdistusvyöhykkeestä erillään olevan rakenteen sisällä; (c) kuivataan osa.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiilivety-puhdistusneste ja HFC-huuhteluliuotin ovat yleisesti ottaen sekoittumattomia, ja että menetelmä lisäksi käsittää vaiheen, jossa hiilivety-puhdistusvyöhykkeen ja HFC-huuhteluvyöhykkeen väliin muodostetaan alkuhuuhteluvyöhyke, joka sisältää yhdistävää liuotinta, joka sekoittuu HFC-liuottimen kanssa.

6. Puhdistusseos, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että seos sisältää hiilivety-yhdistettä ja fluorihiilivety-yhdistettä, jossa on vähintään 60 % fluoria yhdisteessä ja suoria tai haaraketjuisia rakenteita, joissa on 3 - 7 hiiliatomia.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen seos, tunnettu siitä, että fluorihiilivedyt on valittu seuraavista ryhmistä: (1) yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: c3HnF8-n jossa n £ 4 (2) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: c4HnFl0-n jossa n ύ 5 (3) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava : 100541 C,H„F„.„ jossa n < 6 (4) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: CA^U-n jossa n < 7 (5) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: CjVi^ jossa n < 8 (6) suorat tai haarautuneet yhdisteet, joilla on empiirinen kaava: <WlS-, jossa n < 9.

8. Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: (a) viedään osa riittävän liuotuskyvyn omaavaan orgaaniseen puhdistusnesteeseen, joka oleellisesti poistaa epäpuhtaudet osasta; (b) poistetaan osa orgaanisesta puhdistusnesteestä ja huuhdellaan osa huuhteluaineella, joka kykenee liuottamaan vähemmän likaa tai pinnan epäpuhtauksia, mutta joka ainakin hieman liuottaa orgaanista puhdistusainetta ja poistaa orgaanisen puhdistusaineen tästä osasta, joka huuhteluaine on valittu fluori-hiilivety-yhdisteistä tai seoksista, joissa on 3 - 8 hiiliatomia ja vähintään 60 % fluoria yhdisteessä, joiden yhdisteiden, joissa on suoria tai haarautuneita ketjuja, kiehumispiste on välillä noin 25 - noin 125°C; (c) huuhdellaan osaa edelleen upottamalla se toisessa huuhtelu-osastossa, joka sisältää huuhteluainetta; ja (d) kuivataan osa.

9. Vedetön puhdistusmenetelmä, jolla poistetaan likajäämiä tai • · 100541 pinnan epäpuhtauksia osasta, tunnettu siitä, että se käsittää vaiheet, joissa: (a) viedään osa liuotuskyvyltään riittävään orgaaniseen puhdis-tusnesteeseen, joka oleellisesti poistaa epäpuhtaudet osasta, joka organinen puhdistusneste on valittu joukosta, johon kuuluvat suorat tai haarautuneet alkyyli- tai alkanolimonokarbok-syyli- tai dikarboksyylihappoesterit, joissa on ainakin yksi hiiliatomi esteriosassa, suorat, haarautuneet tai sykliset hiilivedyt, jotka sisältävät C10-C3Q-osia, hiilivedyt, jotka sisältävät olefiinisia osia, jotka on substituoitu R1-R12_ryhniillä, joissa R1-R12 ovat vetyatomeja tai 1-6-hiiliatomisia alkyyliryh-miä tai näiden yhdistelmä, polyeetterialkanolit, joiden kaava on R±-(CCH20)nH r2 jossa Rj^ on valittu H-, alkyyli- tai hydroksialkyyliryhmien määrittelemästä yhdisteluokasta ja R2 on valittu H- tai alkyyli- tai fluorialkyyliryhmien määrittelemästä yhdisteluokasta, substitu-oidut aromaatit, joilla on kaava: jossa R-l - R6 on valittu vety-, alkyyli-, fluorialkyyli- tai halogeeniryhmistä ja näiden yhdistelmistä ja edellä mainittujen yhdisteiden seokset ja edellä mainittujen yhdisteiden seokset fluorihiilien, kuten suorien, haarautuneiden tai syklisten per-fluorihiilien tai fluorihiilivetyjen tai kloorifluorihiilivetyjen, jotka valinnaisesti on substituoitu hiiliatomiin kiinnittyneillä happi-, rikki-, typpi-, fosfori- tai muilla halogeeniato-meilla, kanssa; (b) poistetaan osa orgaanisesta puhdistusnesteestä ja huuhdellaan osa huuhteluaineella, joka kykenee liuottamaan vähemmän likaa tai pinnan epäpuhtauksia, mutta joka ainakin hieman liuottaa orgaanista puhdistusainetta ja poistaa orgaanisen 100541 puhdistusaineen tästä osasta, joka huuhteluaine on valittu fluorihiilivety-yhdisteisstä tai seoksista, joissa on 3 - 8 hiiliatomia ja ainakin 60 % fluoria yhdisteessä, joiden yhdisteiden, joissa on suoria tai haarautuneita ketjuja, kiehumispiste on välillä noin 25°C - noin 125°C; ja (c) kuivataan osa. » 100541