KR101503377B1 - 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

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안드레아스 스쿠핀
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크리스티안 로빈스키
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아토테크 도이칠란드 게엠베하
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Abstract

피처리 재료(10), 특히 피처리 평판 재료(10)의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스(1)는, 피처리 재료(10)를 처리액(9)으로 처리하는 처리 용기(2), 피처리 재료(10)를 처리 용기(2)를 통해 이송하는 이송 디바이스(24), 및 처리 용기(2)에 불활성 가스를 공급하는 공급 디바이스(11)를 포함한다.

Description

피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR THE WET CHEMICAL TREATMENT OF MATERIAL FEEDSTOCK}
본 발명은 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 피처리 재료가 연속 공정 플랜트에서 처리액으로 처리되어 이송되는 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 인쇄 회로 기판 산업에서의 인쇄 회로 기판과 같은 피처리 평판 재료의 공정에서, 피처리 재료의 처리는 습식 화학적 공정 라인에서 발생한다. 연속 공정 플랜트에서, 피처리 재료는 그 피처리 재료가 하나의 처리 용액으로, 후속하여 다른 처리 용액들로 처리되는 하나의 처리 모듈 또는 복수의 처리 모듈들을 통해 이송될 수 있다. 처리 용액은 펌프에 의해 피처리 재료로 운반될 수 있고 처리 부재를 통해 전달될 수 있다. 이에 의해, 대기중의 산소가 처리 용액으로 진입할 수 있다.
일부 처리 용액들에서, 산소의 주입은 처리 용액 자체 및/또는 피처리 재료의 처리의 공정을 손상시킬 수 있다. 예를 들어, 산소의 주입은 전해질 용액에서 산화 공정들을 촉진시킬 수 있다. 산소의 주입에 의해 영향을 받을 수 있는 처리 용액의 예가 주석 용액이다. EP 545 216 A2에서, 예를 들어, 공기로부터 주석 용액으로의 산소의 주입이 Sn(II) 이온들의 산화의 결과로서 Sn(IV) 이온들의 축적을 초래할 수 있고, 용해도 한계가 초과되고 착물이 침전물을 형성하는 농도로 Cu(I)-티오요소 착물의 축적을 초래할 수 있다는 것이 기재되어 있다.
일반적으로, 특정한 처리 용액들은, 입자들이 침전 및 대응하는 슬러리가 처리 모듈에서 형성되는 방식으로 산소의 주입에 의해 영향을 받을 수 있다. 이것은 용액의 서비스 수명의 감소를 초래할 수 있고, 이것은 화학제품 및 유지보수에 대한 비용을 증가시킨다는 것을 의미한다. 슬러리는 피처리 재료에 대한 손상을 초래할 수 있다. 슬러리는 또한, 공정 라인의 낮은 유동 면적에서 가라앉을 수 있고, 이 슬러리를 제거하는 것은 유지보수에 관한 비용을 증가시킬 수 있다.
산소의 주입은 또한, 처리 용액에서 피처리 재료와의 반응 동안 유해 가스들이 형성될 수 있다는 효과를 가질 수 있고, 이 가스들은 용액에 용해되어 남아 있고 반응성을 감소를 초래한다.
이하에서, 피처리 재료를 처리하는 공정 또는 공정 라인 또는 처리 모듈의 동작에 대해, 처리 용액으로의 산소의 주입이 처리 용액 자체에 대해 악영향을 갖는 처리 용액을 산소 또는 공기 감응형 처리 용액이라 칭한다.
처리 용액으로의 산소의 주입의 영향들을 줄이기 위해, DE 101 32 478 C1에는, 용액들을 예를 들어, 금속 주석과 접촉시킴으로써 용액들을 재생시키는 것이 제안되어 있다. 이에 의해, 고산화 상태에서의 금속 이온들이 저산화 상태에서의 금속 이온들로 감소된다. 대응하는 재생기가 이 목적을 위해 제공된다.
본 발명에 기초하는 목적은 연속 공정 플랜트에 대한 피처리 재료의 처리를 위한 향상된 방법 및 향상된 디바이스를 제공하는 것이다. 특히, 산소의 주입으로부터 발생할 수 있는 처리 용액 및/또는 피처리 재료를 처리하는 공정 및/또는 공정 라인 또는 처리 모듈의 동작에 대한 부정적 영향이 감소되는 방법 및 디바이스가 필요하다. 특히, 이들 문제점들이 처리 속도에 실질적으로 영향을 미치지 않고 연속 공정 플랜트의 연속 동작 동안 감소될 수 있는 방법 및 디바이스가 필요하다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 독립항들에 기재된 바와 같은 방법 및 디바이스에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 바람직하거나 이로운 실시예들을 정의한다.
일 양태에 따르면, 연속 공정 플랜트에서 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법이 제공되고, 이 방법에서, 피처리 재료는 처리 용기를 통해 이송되고 처리액으로 그 처리 용기에서 처리된다. 본 발명에 따르면, 불활성 가스가 처리 용기에 공급된다.
피처리 재료는 특히, 피처리 평판 재료, 예를 들어, 인쇄 회로 기판, 도전성 막, 시트 재료 등일 수 있다. 피처리 재료는 도전성 구조를 가질 수 있다. 처리액은 특히, 처리 용액 자체 및/또는 피처리 재료를 처리하는 공정 및/또는 공정 라인 또는 처리 모듈의 동작에 대해, 처리 용액으로의 산소의 주입이 악영향을 갖는 용액일 수 있다.
불활성 가스의 공급은 처리 용기에서 공기중의 산소의 변위를 초래한다. 이 방법에서, 처리 용기에서의 산소 농도는 감소될 수 있고, 처리액으로의 산소의 주입이 그에 따라 감소될 수 있다. 특히, 산소의 작은 부분을 함유하거나 산소를 함유하지 않는 가스 쿠션이 처리액의 용액 위에 그리고 용액 표면에 바로 인접하여 생성될 수 있다. 이것은 피처리 재료가 처리 용기로 그리고 처리 용기 외부로 이송되는 연속 공정 플랜트에서 처리 용액으로의 산소의 주입이 감소되게 한다.
불활성 가스의 공급은 폐공기가 처리 용기로부터 방출되는 영역 또는 영역들로부터 이격된 처리 용기의 영역 또는 영역들에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 불활성 가스는 처리 용기의 적어도 하나의 제 1 영역에서 처리 용기로 공급될 수 있으면서, 불활성 가스는 제 1 영역으로부터 이격된 처리 용기의 제 2 영역에서 처리 용기로부터 흡입에 의해 방출, 예를 들어, 제거되거나 배출된다. 이것은 제 1 영역 및 제 2 영역의 적절한 배치에 의해, 산소가 처리 용기로부터 변위될 수 있게 한다.
불활성 가스는 처리 용기의 에지 영역을 통해 처리 모듈로부터 배출될 수 있다. 에지 영역은 예를 들어, 연속 공정 플랜트에서 처리 용기와 인접 처리 모듈 사이의 분리 벽상에서 이송 방향에서의 처리 모듈의 범위를 정하는 처리 용기의 재킷의 섹션상에 배열될 수 있다. 처리 용기로의 불활성 가스의 공급은 이송 방향에서의 처리 용기의 범위를 정하는 처리 용기의 재킷의 2개의 섹션들로부터 이격된 영역에서, 특히, 2개의 섹션들 사이에서 실질적으로 중심적으로 적어도 발생할 수 있다. 이것은 산소가 처리 용기의 길이상에서 변위되게 한다.
처리 용기는, 피처리 재료가 처리 용기로 이송되는 인렛 슬롯, 및 피처리 재료가 처리 용기 외부로 이송되는 아웃렛 슬롯을 가질 수 있고, 불활성 가스는 인렛 슬롯 및/또는 아웃렛 슬롯을 통해 처리 용기로부터 방출된다. 불활성 가스는 특히, 인렛 슬롯 및 아웃렛 슬롯을 통한 흡입에 의해 처리 용기로부터 제거될 수 있다. 이것은 폐공기가 하나의 슬롯을 통해, 특히, 피처리 재료의 통과를 위해 처리 용기에 제공된 2개의 슬롯들을 통해 처리 용기로부터 방출되게 한다. 이들 슬롯들을 통한 처리 용기로의 공기의 진입이 그에 따라 방지될 수 있다.
처리 용기의 증기 공간의 압력은 처리 용기 외부의 대기 압력 보다 높도록 조절될 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 인렛 슬롯 및/또는 아웃렛 슬롯을 통한 주변으로부터의 대기중의 산소의 처리 용기로의 진입이 감소될 수 있다.
불활성 가스는 처리 용기로 연속적으로 공급될 수 있다. 그 결과, 산소는 연속 공정 플랜트의 연속 동작 동안 처리 용기로부터 변위될 수 있다.
불활성 가스는 처리 용기로 그 불활성 가스를 공급하기 위해 처리액으로 적어도 주입될 수 있다. 이것은 불활성 가스가 처리 용기로 공급될 때, 처리 공정 동안 형성되는 처리액에서 용해된 산소 또는 처리액에서 용해된 유독 가스가 처리액으로부터 배출되게 할 수 있다.
불활성 가스는 처리액의 용액 레벨 아래에 배열되는 위치에서 처리액으로 주입될 수 있다. 특히, 불활성 가스는 용액 레벨 아래에 적어도 10 mm, 특히, 100 mm에 배열되는 위치에서 처리액으로 주입될 수 있다. 그 결과, 거품의 형성이 방지될 수 있고, 균일한 기포 분포가 달성될 수 있으며, 불활성 가스 기포들과 처리액의 용액 사이의 긴 접촉 시간이 달성될 수 있다.
또한, 불활성 가스는 용액, 또는 처리액의 소용돌이가 달성되는 방식으로 처리액으로 주입될 수 있다. 그 결과, 잔류량에 여전히 존재할 수도 있는 임의의 슬러리의 소용돌이가 달성될 수 있어서, 슬러리의 필터링이 더욱 간단하게 가능하다. 따라서, 유지보수 간격들이 길어질 수 있으며, 공정 라인의 더 높은 이용가능성이 달성될 수 있다.
처리 용기는 처리액이 적어도 일정 레벨로 축적되고 처리액이 처리 부재로 운반되는 섬프(sump)를 가질 수 있고, 불활성 가스는 그 레벨 아래의 처리 용기로 주입된다. 그 결과, 불활성 가스는 낮은 산소 함유량을 갖는 처리액이 하나 이상의 처리 부재들을 통해 운반되고 전달되는 방식으로 처리액으로 목적을 가지고 주입될 수 있다. 이 방식에서, 산소 및/또는 유독 가스들은 처리 용기에서의 처리액의 큰 부분으로부터 배출될 수 있다.
불활성 가스는 특히, 처리액을 처리 부재로 운반하는 컨베이어 디바이스의 흡입 영역에서 처리액으로 주입될 수 있다. 특히, 불활성 가스는, 처리액을 순환시키는 컨베이어 디바이스로 흐르는 대량의 액체가 존재하고/하거나 컨베이어 디바이스의 흡입 개구쪽으로 유한의 유속이 존재하는 위치 또는 영역에서 섬프에 축적된 처리액으로 주입될 수 있다. 불활성 가스가 방출되는 상기 인렛 슬롯 및 상기 아웃렛 슬롯 중 적어도 하나는 상기 컨베이어 디바이스의 흡입 영역으로부터 이격될 수 있다.
불활성 가스는 컨베이어 디바이스의 흡입 개구 보다 높은 섬프에 배열되는 위치 또는 영역에서 섬프에 축적된 처리액으로 주입될 수 있다. 이에 의해, 컨베이어 디바이스를 손상시킬 수 있는 가스 기포들의 흡입를 회피할 수 있다.
처리액으로 불활성 가스를 공급하는, 특히, 불활성 가스를 주입하는 공급 디바이스는, 불활성 가스가 기포들의 형태로 주입되도록 구성될 수 있다. 공급 디바이스는 불활성 가스가 처리액으로 주입되는 다공성 프릿을 가질 수 있다. 공급 디바이스는 또한, 불활성 가스가 처리액으로 주입되는 작은 홀들의 배열이 제공된 공급 섹션을 가질 수 있다. 프릿 또는 전달 섹션은 관형의 플라스틱 부품의 형태일 수 있다. 불활성 가스가 기포들의 형태로 처리액으로 주입될 때, 고도의 불활성 가스 사용이 달성될 수 있다. 또한, 바람직하지 않은 스플래시(splash)들이 감소될 수 있다.
처리 용기로 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비가 처리 용기의 증기 공간에서 원하는 산소 농도를 달성하기 위해 확립될 수 있다. 체적 흐름비는 예를 들어, 처리 용기의 공지의 치수들 및 동작 파라미터들에 의존하여 제어될 수 있다. 체적 흐름비는 또한, 예를 들어, 처리 모듈의 증기 공간에서의 산소 농도 또는 다른 가스 농도를 측정하는 센서의 출력 신호에 의존하여 조절될 수 있다.
처리 용기로 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비는, 용액 레벨 이상의 처리 용기의 증기 공간에서의 산소 농도가 10 체적% 미만, 특히, 5 체적% 미만, 특히, 2 체적% 미만이도록 확립될 수 있다.
이 방법 및 디바이스에서, 처리 용기의 증기 공간에서의 산소 농도를 0 체적%로 낮추는 것은 필요하지 않다. 예시적인 실시예에서, 처리 용기로 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비는, 용액 레벨 이상의 처리 용기의 증기 공간에서의 산소 농도가 0.1 내지 15 체적%의 범위, 특히, 3 내지 12 체적%의 범위, 특히, 4 내지 8 체적%의 범위이도록 확립될 수 있다. 이러한 산소의 잔류 농도로도, 피처리 재료가 산소 또는 공기 감응형 처리 용액으로 처리될 때 발생할 수 있는 문제점들이 성공적으로 감소될 수 있다는 것이 나타나 있다.
단위 시간 당 처리 용기로 공급된 불활성 가스의 양은, 단위 시간 당 처리 용기로부터 방출된 폐공기의 양이 단위 시간 당 공급된 불활성 가스와 처리액의 증발에 의해 단위 시간 당 형성된 증기의 양의 합의 적어도 80%이도록 확립될 수 있다. 단위 시간 당 처리 용기로부터 방출된 폐공기의 양은 상기 합의 적어도 90%, 특히, 100%일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 단위 시간 당 처리 용기로부터 제거된 폐공기의 양은 상기 합의 80% 내지 120%일 수 있다. 이러한 방식에서, 형성되는 증기들은 흡입에 의해 안전하게 제거될 수 있다.
처리 용기로 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비는, 처리 용기내에 존재하는 m3 단위로 측정된 처리액의 체적과 m3/h 단위로 측정된 체적 흐름비 사이의 비율이 20 :1 미만, 특히, 10 :1 미만이도록 확립될 수 있다. 불활성 가스의 이러한 체적 흐름비들은, 피처리 재료가 산소 또는 공기 감응형 처리 용액으로 처리될 때 발생할 수 있는 문제점들이 방지되게 하며, 불활성 가스의 소비가 충분히 낮게 유지되게 한다.
처리 용기는 각각에 적어도 하나의 폐쇄 엘리먼트가 제공될 수 있는 유지보수 및 서비스 개구들을 가질 수 있다. 적어도 하나의 폐쇄 엘리먼트에는 개스킷이 제공될 수 있다. 이것은 유지보수 및 서비스 개구들을 통해 처리 용기의 주변으로부터의 산소의 진입이 방지되게 한다.
예를 들어, 이산화질소 또는 이산화탄소가 불활성 가스로서 사용될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 피처리 재료, 특히, 피처리 평판 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스가 제공된다. 이 디바이스는 처리액으로 피처리 재료를 처리하는 처리 용기, 처리 용기를 통해 피처리 재료를 이송하는 이송 디바이스, 및 불활성 가스를 처리 용기로 공급하는 공급 디바이스를 포함한다.
이 디바이스가 처리 용기에 불활성 가스를 공급하도록 구성되기 때문에, 처리 용기에서의 공기중의 산소가 변위될 수 있다. 이 디바이스는, 처리 용기에서의 산소 농도, 및 그에 따라 처리액으로의 산소의 주입을 감소시키도록 구성된다. 특히, 산소의 작은 부분을 함유하거나 산소를 함유하지 않는 가스 쿠션이 처리액의 용액상에 그리고 용액 표면에 바로 인접하여 생성될 수 있다. 이것은 연속 공정 플랜트에서 처리액으로의 산소의 주입이 감소되게 한다.
이 디바이스는 여기에 설명한 다양한 예시적인 실시예들에 따른 방법을 실행하도록 구성될 수도 있고, 이 방법의 대응하는 실시예들과 관련하여 설명한 효과들이 달성되는 것이 가능하다. 디바이스의 실시예들은 종속항들에 또한 기재되고, 각 경우에서, 방법의 대응하는 실시예들과 관련하여 설명한 효과들이 달성되는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 일 양태 또는 예시적인 실시예에 다른 방법에 의해 처리되는 물품, 특히, 인쇄 회로 기판 또는 도전성 호일이 제공된다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시예들에 따른 방법들 및 디바이스들은 처리액으로의 산소의 주입이 감소되게 한다. 특히, 피처리 재료가 처리 용기로 이송되고, 처리액을 이용한 처리 이후에 처리 용기 외부로 이송되는 연속 공정 플랜트에서, 처리액으로의 산소의 주입으로부터 발생할 수 있는 문제가 다양한 예시적인 실시예들에 따른 방법들 및 디바이스들에 의해 감소될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 피처리 재료가 이송되는 플랜트들, 특히, 인쇄 회로 기판들, 호일형 재료, 스트립 도체들 등의 화학적, 특히, 전기화학적 처리를 위한 플랜트들에서 사용될 수 있다. 그러나, 예시적인 실시예들은 이러한 애플리케이션의 분야에 제한되지 않는다.
본 발명은 첨부한 도면들을 참조하여 바람직하거나 이로운 예시적인 실시예들에 의해 더욱 상세히 이하에 설명된다.
도 1은 하나의 예시적인 실시예에 따른 피처리 평판 재료의 처리를 위한 디바이스의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 디바이스의 다른 개략 단면도이다.
예시적인 실시예들은, 피처리 재료가 수평 이송 평면에서 이송되는 피처리 재료의 처리를 위한 플랜트의 컨텍스트내에서 설명된다. 종래와 같이, 피처리 재료에 관한 방향들 또는 위치들은 이송 방향과 관련하여 설명된다. 피처리 재료의 이송에 대한 이송 방향에 평행이거나 역평행인 방향을 종방향이라 칭한다.
도 1 및 도 2는 예를 들어, 인쇄 회로 기판, 도전성 호일 등과 같은 인쇄 회로일 수 있는 피처리 평판 재료(10)의 처리를 위한 디바이스(1)의 개략 단면도들을 도시한다. 도 1의 단면도에서, 드로잉 평면은 이송 방향(25)에 대해 직각으로 배향되고, 도 2의 단면도에서, 드로잉 평면은 이송 방향(25)에 대해 평행하게 배향된다.
디바이스(1)는 피처리 재료가 처리액으로 처리되는 처리 용기(2)를 갖는 처리 모듈을 포함한다. 처리액은 특히, 산소 또는 공기 감응형 처리 용액, 예를 들어, 화학적 주석 용액일 수 있다. 처리 용기(2)를 갖는 처리 모듈은 처리 용기(2)를 갖는 처리 모듈에 인접하여 배열되고, 피처리 재료(10)가 다른 공정 화학물질 또는 린싱액으로 각각 처리되는 다른 처리 모듈들(31, 32)을 갖는 공정 라인의 일부일 수 있다. 처리 용기(2)에서, 피처리 재료(10)는 종래의 방식으로 처리액과 접촉하게 될 수 있다. 예를 들어, 처리 용기(2)는 처리액(9)이 레벨(17)로 축적하는 섬프(3)를 가질 수 있다. 이하, 증기 공간(4)이라 칭하는 처리 용기(2)에서의 다른 영역은 처리액으로 채워지지 않고 다양한 가스들을 함유할 수 있다. 실시예들에서, 증기 공간(4)은 액체로 채워지지 않은 처리 용기(2)의 부분 체적으로서 정의될 수 있다. 증기 공간(4)에서, 증발된 처리액이 가스상(gas phase)으로 또한 함유될 수 있다.
처리 용기(2)는 처리 용기(2)의 재킷을 정의하지만 기밀성이 아니어야 하는 하우징을 갖는다. 특히, 이송 방향(25)에서 인접 처리 모듈(31)로부터 처리 용기(2)의 범위를 정하는 분리 벽(35)에서, 하우징은 피처리 재료(10)가 처리 용기(2)로 이송되는 인렛 슬롯(26)을 가질 수 있다. 이송 방향(25)에서 인접 처리 모듈(32)로부터 그것의 대향하는 단부에서 처리 용기(2)의 범위를 정하는 다른 분리 벽(36)에서, 하우징은 피처리 재료(10)가 처리 용기(2)로 이송되는 아웃렛 슬롯(27)을 가질 수 있다. 이송 엘리먼트들, 예를 들어, 이송 롤러들(24)의 쌍들을 포함하는 이송 디바이스가 처리 용기(2)로 피처리 재료(10)를 운반하기 위해 제공된다.
처리 용기(2)의 하부에서는 처리액이 처리 용기(2)의 섬프(3)로부터 컨베이어 디바이스(5)와 같은 이송수단에 의해 운반되는 흡입 개구(6)가 제공된다. 컨베이어 디바이스(5)는 섬프(3)로부터, 흐름 노즐, 스웰 노즐, 스프레이 노즐 등을 포함할 수 있는 처리 부재들(7, 8)로 처리액을 운반한다. 처리액은 처리 부재(7, 8)를 지나 가이드된 피처리 재료(10)를 처리액으로 처리하기 위해 처리 부재들(7, 8)로부터 전달된다. 처리 부재들(7, 8)로부터, 또는 피처리 재료(10)로부터, 처리액은 컨베이어 디바이스(5)에 의해 다시 순환되도록 섬프(3)로 역으로 흐를 수 있다.
디바이스(1)는 불활성 가스가 처리 용기(2)에 공급될 수 있도록 또한 구성된다. 공급된 불활성 가스는 예를 들어, 이산화질소 또는 이산화 탄소일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 디바이스(1)는 불활성 가스를 공급하는 공급 디바이스(11)를 갖는다. 공급 디바이스(11)는 불활성 가스(16)가 처리 용기(2)의 섬프(3)에 축적된 처리액(9)으로 레벨(17) 아래에서 전달될 수 있는 복수의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)을 갖는다.
불활성 가스(16)를 처리액(9)으로 전달하기 위해, 공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은, 처리액(9)이 디바이스(1)의 동작 동안 섬프(3)에 적어도 축적하는 레벨(17) 아래에서 공급 엘리먼트들이 불활성 가스를 전달하도록 위치된다. 공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은 특히, 이들이 레벨(17) 의 적어도 10mm, 특히, 적어도 100mm 아래에서 처리액(9)에 불활성 가스를 전달하도록 위치될 수 있다.
공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은 또한, 이들이 컨베이어 디바이스(5)가 섬프(3)로부터 처리액을 운반하는 흡입 개구상에서 처리액으로 불활성 가스를 전달하도록 위치된다.
공급 디바이스(11)의 적어도 하나의 공급 엘리먼트(12b)는 이송 방향(25)에서 처리 용기(2)의 범위를 정하는 2개의 분리 벽들(35, 36)로부터 처리 용기(2)의 종방향에서 떨어져 배열된다. 공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트(12b)는 특히, 임의의 경우에서, 2개의 분리 벽들(35, 36) 사이의 중간 위치에서 또한 처리액(9)으로 불활성 가스(16)를 전달할 수 있도록 배열될 수 있다. 불활성 가스는 처리 용기(2)의 종방향에서 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(27)으로부터 이격된 위치에서 처리 엘리먼트(12b)에 의해 처리 용기(2)에 공급된다. 공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12c)은 또한, 이송 방향(25)에서 처리 용기(2)의 범위를 정하는 분리 벽들(35, 36)로부터 처리 용기(2)의 종방향에서 떨어져 배열되고, 처리 용기(2)의 종방향에서 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(27)으로부터 떨어진 위치에서 처리 용기에 불활성 가스(16)를 공급한다.
공급 디바이스(11)의 적어도 하나의 공급 엘리먼트(12b), 및 바람직하게는 공급 디바이스(11)의 모든 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은, 비교적 다량의 처리액이 흡입 개구(6)를 통해 컨베이어 디바이스(5)로 급속하게 이송되는 위치에서 이들이 섬프(3)에 축적된 처리액(9)으로 불활성 가스(16)를 운반하도록 처리 용기에 위치된다. 이러한 목적을 위해, 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은, 축적된 처리액(9)이 그 처리액(9)이 흡입 개구(6)로 흐르는 유한의 유속(18)을 갖는 위치에서 섬프(3)에 축적된 처리액(9)으로 불활성 가스(16)를 전달하도록 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 처리액(9)에서의 산소 또는 유독 가스들의 농도는, 처리액(9)이 피처리 재료(10)로 공급되어 순환되기 이전에 감소될 수 있다. 이것은 처리 용기(2)의 처리액에서의 대기중의 산소 및 유독 가스들의 급속한 감소를 허용한다. 불활성 가스의 주입으로부터 발생하는 축적된 처리액(9)의 소용돌이는, 처리액에 부유하는 입자들이 침전하는 것을 방지할 수 있어서, 필터링을 용이하게 할 수 있다.
공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은 각각, 다공성 프릿의 형태일 수 있다. 다르게는, 공급 디바이스(11)의 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은 각각, 불활성 가스(16)가 처리액(9)으로 전달되는 작은 홀들의 배열을 가질 수 있다. 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)은 플라스틱 부품의 형태, 특히, 관형의 플라스틱 부품의 형태일 수 있다.
제어가능한 디바이스 또는 제어가능한 엘리먼트(13), 예를 들어, 제어가능한 밸브가 불활성 가스에 대한 공급 파이프에 제공된다. 제어 디바이스(13)에 의해, 불활성 가스 저장소(14)로부터 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)로의 불활성 가스의 체적 흐름비가 확립될 수 있다. 제어 수단(15)이 체적 흐름비를 제어하거나 조절하기 위해 제어 디바이스(13)와 연결된다. 제어 수단(15)은 처리 용기에서 센서(37) 또는 복수의 센서들(37)과 연결될 수 있다. 센서(37) 또는 센서들은 증기 공간(4)에서 적어도 하나의 가스의 농도를 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 센서(37)는 축적된 처리액(9)상의 증기 공간(4)에서 산소의 농도를 검출하여, 그 농도를 나타내는 신호를 제어 수단(15)에 공급하도록 구성될 수 있다. 다르게는, 또는 추가로, 센서(37)는 증기 공간(4)에서 불활성 가스의 농도를 검출하여, 그 농도를 나타내는 신호를 제어 수단(15)에 공급하도록 구성될 수 있다. 센서(37) 또는 센서들은, 이들이 처리액의 레벨(17)상의, 특히, 처리액의 레벨(17) 바로 위의 대응하는 가스들의 농도 또는 농도들을 측정하도록 구성될 수 있다. 제어 수단(15)은 농도에 의존하여 처리 용기(2)에 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비를 조절하기 위해, 검출된 농도에 응답하여 제어 신호를 제어 디바이스(13)로 공급할 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 제어 수단(15)은 처리 용기(2)의 공지의 기하학적 특성들 및 예를 들어, 처리 용기(2)에서의 처리액(9)의 양을 포함할 수 있는 디바이스(1)의 동작 파라미터들에 의존하여 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비를 제어할 수 있다.
제어 수단(15)에 의한 처리 용기로 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비의 조절은, 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비, 또는 그 양이 가능한 한 작도록 선택되게 한다. 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비는 특히, 가능한 한 불활성 가스를 거의 공급하지 않는 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에서 원하는 산소 농도가 달성되도록 선택될 수 있다. 불활성 가스의 공급은, 제로의 산소 농도가 반드시 달성되지 않아도 되도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 처리액으로의 산소의 주입에 관한 만족스러운 결과는, 용액 레벨(17)상의 증기 공간(4)에서의 산소 농도가 10 체적% 미만, 특히, 5 체적% 미만, 특히 2 체적% 미만인 경우에 달성될 수 있다. 불활성 가스의 공급은, 용액 레벨상의 증기 공간에서의 산소 농도가 0.1 내지 15 체적%의 범위, 특히, 3 내지 12 체적%의 범위, 특히, 4 내지 8 체적%의 범위이도록 조절될 수 있다.
불활성 가스의 공급을 조절하거나 제어하기 위해 다른 기준이 제어 수단(15)에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 수단(15)은, m3/h 단위로 측정된 공급된 불활성 가스의 체적 흐름비와 m3 단위로 측정된 처리 용기내에 존재하는 처리액의 체적 사이의 비율이 20 : 1 미만, 특히, 10 : 1 미만인 방식으로 불활성 가스의 공급을 조절할 수 있다.
도 2에 도식적으로 도시되어 있는 바와 같이, 폐공기는 피처리 재료(10)가 처리 용기(2)로 그리고 처리 용기(2) 외부로 이송되는 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(27)을 통해 처리 용기(2)로부터 제거될 수 있다. 인렛 슬롯(26)을 통한 폐공기(29)의 흐름 및 아웃렛 슬롯(27)을 통한 폐공기(30)의 흐름은 증기 공간(4)에서 인렛 및 아웃렛 슬롯들(26, 27)로 흐르는 공급된 불활성 가스(28), 증발된 처리액 뿐만 아니라 처리 용기(2)로 인입되는 유독 가스들 또는 공기의 양을 실질적으로 함유할 수 있다. 공기는 예를 들어, 누출 방지형이 아닌 면적들을 통해 처리 용기(2)로 통과할 수 있다.
주변으로부터 처리 용기(2)로의 공기의 진입을 감소시키기 위해, 처리 용기(2)의 유지보수 및 서비스 개구들에는 개스킷들이 제공될 수 있다. 처리 용기(2)는 예를 들어, 커버(22)에 의해 폐쇄될 수 있는 도식적으로 도시된 유지보수 개구(21)를 가질 수 있다. 커버(22)는 공기의 진입을 방지하기 위해 개스킷(23)을 갖는다.
디바이스(1)는 폐공기(29)가 처리 용기(2)로부터 인접한 처리 모듈들(31, 32)로 흐르도록 구성될 수 있다. 공기가 처리 모듈들(31, 32)로부터 처리 용기(2)로 흐르는 것을 방지하기 위해, 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(26)을 통한 유한의 유속이 디바이스(1)에서 확립될 수 있고, 유속은 처리 용기(2)로부터 인접한 처리 모듈들(31, 32)로 가스들이 흐르도록 배향된다. 인접한 처리 모듈들(31, 32)상에 제공되는 흡입 영역들(33, 34)에서, 폐공기는 업스트림 및 다운스트림 처리 모듈들(31, 32)을 통해 처리 용기(2)로부터의 흡입에 의해 제거될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 공급 엘리먼트들(12a, 12b, 12c)이 처리 용기(2)에 불활성 가스를 공급하는 처리 용기(2)의 영역들은 이송 방향(25)에서 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(27)으로부터 떨어져 배열된다. 이것은 처리 용기(2)의 종방향을 따른 불활성 가스의 분포, 및 그에 따른 산소의 변위를 보조한다.
흡입력 및/또는 처리 용기(2)로의 불활성 가스의 공급은, 공기가 인렛 및 아웃렛 슬롯들(26, 27)을 통해 처리 용기(2)로 진입하는 것을 방지하도록 확립될 수 있다. 흡입력은, 단위 시간 당 흡입에 의해 제거된 폐공기(29, 30)의 양이 단위 시간 당 공급된 불활성 가스의 양과 단위 시간 당 증발된 처리액의 양의 합과 적어도 동일하도록 선택될 수 있다.
도면들에 도시되고 상세히 설명된 예시적인 실시예들에 대한 변경들이 다른 예시적인 실시예들에서 구현될 수 있다.
예시적인 실시예들의 컨텍스트에서, 피처리 재료가 수평으로 이송되는 디바이스가 설명되었지만, 다른 예시적인 실시예들에서는, 피처리 재료가 수직 평면에서 이송되는 것이 또한 가능하다.
예시적인 실시예들의 컨텍스트에서, 불활성 가스가 섬프에 축적된 처리액으로 방출되는 디바이스들 및 방법들이 설명되었지만, 다른 예시적인 실시예들에서는, 다르게는 또는 추가로, 불활성 가스가 처리액이 축적되지 않는 영역 또는 위치에서 처리 용기로 공급되는 것이 또한 가능하다.
예시적인 실시예들의 컨텍스트에서, 처리 부재들이 축적된 처리액의 액체 레벨상에 제공되는 디바이스들 및 방법들이 설명되었지만, 다른 예시적인 실시예들에서는, 피처리 재료가 침지 처리를 받는 것이 또한 가능하다. 피처리 재료에 처리액을 도포하는 별개의 처리 부재들이 제공되는 것이 반드시 요구되지는 않는다.
다양한 예시적인 실시예들에 따른 디바이스들 및 방법들은 예를 들어, 인쇄 회로 기판들, 도전성 호일들, 태양 전지들 또는 태양 전지들용 컴포넌트들 등과 같은 도전성 구조들을 갖는 물품의 처리에서 사용될 수 있고, 디바이스들 및 방법들의 사용은 이에 제한되지 않는다. 다양한 예시적인 실시예들에 따른 디바이스들 및 방법들은 특히, 산소 또는 감응형 처리 용액을 이용한 피처리 재료의 처리에서 사용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 연속공정 플랜트에서 피처리 재료(10)의 습식 화학적 처리를 위한 방법에 있어서,
    상기 피처리 재료(10)는 처리 용기(2)를 통해 이송되어 처리액(9)으로 상기 처리 용기(2)에서 처리되는데,
    상기 처리 용기(2)에는 불활성 가스(16)가 공급되고,
    상기 처리 용기(2)는 상기 피처리 재료(10)가 상기 처리 용기(2)로 이송되는 인렛 슬롯(26) 및 상기 피처리 재료(10)가 상기 처리 용기(2) 외부로 이송되는 아웃렛 슬롯(27)을 포함하며,
    상기 불활성 가스(16)는 상기 인렛 슬롯(26) 및 상기 아웃렛 슬롯(27) 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 상기 처리 용기(2)로부터 방출되며,
    상기 처리 용기(2)는 적어도 상기 처리액(9)이 레벨(17)까지 축적되도록 하고, 상기 처리액(9)이 처리 부재(7, 8)로 공급되도록 하는 섬프(sump)(3)를 포함하며,
    상기 불활성 가스(16)는 상기 레벨(17) 아래의 상기 처리 용기(2)로 공급되며,
    컨베이어 디바이스(5)는 흡입 개구(6)를 가지고 처리액을 상기 섬프(3)로부터 처리 부재(7,8)로 이송하며,
    상기 처리액(9)은 흡입 개구(6)에 위치하는 흡입 영역에서 흡입 개구(6)쪽으로 유한한 유속을 가지며, 상기 불활성 가스가 상기 컨베이어 디바이스(5)의 상기 흡입 영역에서 상기 처리액으로 주입되는 것을 특징으로 하는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    불활성 가스가 방출되는 상기 인렛 슬롯(26) 및 상기 아웃렛 슬롯(27) 중 적어도 하나는 상기 컨베이어 디바이스(5)의 흡입 영역으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인렛 슬롯(26) 및 상기 아웃렛 슬롯(27)을 통한 가스들의 유한 유속이 확립되고, 상기 유속은 상기 가스들이 상기 처리 용기(2)로부터 인접한 처리 모듈들(31, 32)로 흐르도록 배향되고,
    흡입에 의해 폐공기가 제거되도록 흡입 영역들(33, 34)들이 상기 인접한 처리 모듈들(31, 32)상에 형성되는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기(2)로 공급된 상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비는
    상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에서의 산소 농도가 0.1 내지 15 체적%의 범위에 있도록 형성되는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  9. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기(2)로 공급된 상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비는
    처리 용기(2)내에 존재하는 m3 단위로 측정된 처리액(9)의 체적과 m3/h 단위로 측정된 상기 체적 흐름비 사이의 비율이 20 : 1 미만이도록 확립되는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  10. 피처리 재료(10)의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스(1)로서,
    상기 피처리 재료(10)를 처리액(9)으로 처리하기 위한 처리 용기(2);
    상기 처리 용기(2)를 통해 상기 피처리 재료(10)를 이송하는 이송 디바이스(24); 및
    상기 처리 용기(2)에 불활성 가스(16)를 공급하는 공급 디바이스(11);를 포함하고,
    상기 처리 용기(2)는
    상기 피처리 재료(10)를 상기 처리 용기(2)에 주입하기 위한 인렛 슬롯(26) 및 상기 피처리 재료(10)를 상기 처리 용기(2)로부터 방출하기 위한 아웃렛 슬롯(27)을 포함하며,
    상기 디바이스(1)는
    상기 인렛 슬롯(26) 및 아웃렛 슬롯(27) 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 상기 처리 용기(2)로부터 상기 불활성 가스(16)를 배출하도록 구성되며,
    상기 처리 용기(2)는 섬프(3)와, 상기 섬프(3)로부터 상기 처리 용기(2)의 처리 부재(7,8)까지 상기 처리액(9)을 이송하는 컨베이어 디바이스(5)를 포함하되,
    상기 공급 디바이스(11)는 상기 섬프(3)에 축적된 처리액(9)에 불활성 가스(16)를 주입하도록 구성되고,
    상기 컨베이어 디바이스(5)는 흡입 개구(6)를 가지고 처리액을 상기 섬프(3)로부터 처리 부재(7,8)로 이송하며,
    상기 처리액(9)은 흡입 개구(6)에 위치하는 흡입 영역에서 흡입 개구(6)쪽으로 유한한 유속을 가지며, 상기 불활성 가스가 상기 컨베이어 디바이스(5)의 상기 흡입 영역에서 상기 처리액으로 주입되는 것을 특징으로 하는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    불활성 가스(16)가 방출되는 상기 인렛 슬롯(26) 및 상기 아웃렛 슬롯(27) 중 적어도 하나는 상기 컨베이어 디바이스(5)의 흡입 영역으로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스는
    0.1 내지 15 체적%의 범위의 산소 농도를 상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에 형성하기 위해,
    상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비를 확립하는 제어 또는 조절 디바이스(13, 15, 37)를 포함하는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 피처리 재료(10)는
    편평한 피처리 재료(10)인 것을 특징으로 하는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 처리 용기(2)로 공급된 상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비는
    상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에서의 상기 산소 농도가 3 내지 12 체적%의 범위이도록 확립되는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 처리 용기(2)로 공급된 상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비는
    상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에서의 상기 산소 농도가 4 내지 8 체적%의 범위이도록 확립되는, 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리 용기(2)로 공급된 상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비는
    처리 용기(2)내에 존재하는 m3 단위로 측정된 처리액(9)의 체적과 m3/h 단위로 측정된 상기 체적 흐름비 사이의 비율이 10 : 1 미만이도록 확립되는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 방법.
  20. 제 10항에 있어서,
    상기 피처리 재료(10)는 편평한 피처리 재료(10)인 것을 특징으로 하는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스는
    3 내지 12 체적%의 범위의 산소 농도를 상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에 형성하기 위하여,
    상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비를 확립하는 제어 또는 조절 디바이스(13, 15, 37)를 포함하는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스는
    4 내지 8 체적%의 범위의 산소 농도를 상기 처리 용기(2)의 증기 공간(4)에 형성하기 위해,
    상기 불활성 가스(16)의 체적 흐름비를 확립하는 제어 또는 조절 디바이스(13, 15, 37)를 포함하는 피처리 재료의 습식 화학적 처리를 위한 디바이스.
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