TWI691811B - 水系阻劑剝離液的調製裝置及非水系阻劑剝離液的調製裝置 - Google Patents

水系阻劑剝離液的調製裝置及非水系阻劑剝離液的調製裝置 Download PDF

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Abstract

提供一種將既定的成分濃度的阻劑剝離液,從其原料以良好精度自動且連續地調製之阻劑剝離液的調製裝置。
調製裝置10具備:調製槽3、測定手段2和控制手段1。調製槽3係接收阻劑剝離液之原料的供給,並將該等加以混合。測定手段2係針對調製槽3內的阻劑剝離液,測定和阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之阻劑剝離液的物性數值、或阻劑剝離液的成分濃度中之至少一者。控制手段1係依據藉由測定手段2所測得的測定值,以在調製槽3內所調製的阻劑剝離液會成為既定的成分濃度之方式,控制被供給至調製槽3之阻劑剝離液的原料的供給量。藉由將其自動且連續地進行,可以良好精度調製 所期望之成分濃度的阻劑剝離液。

Description

水系阻劑剝離液的調製裝置及非水系阻劑剝離液的調製裝置
本發明係關於在半導體製造步驟及平面顯示器製造步驟等中,調製使用於阻劑的剝離之水系阻劑剝離液之調製裝置及調製非水系阻劑剝離液之調製裝置。
在半導體製造步驟或平面顯示器基板的製造步驟之光微影步驟的最終階段中,必須有將阻劑從基板完全剝離之步驟。在半導體或平面顯示器基板的阻劑剝離步驟中,係併用實施利用氧電漿之乾式灰化(dry ashing)步驟和利用阻劑剝離液之濕式剝離步驟。在已進行利用氧電漿的乾式灰化步驟的基板上生成有矽氧化物或鋁氧化物,不僅在下一個濕式剝離步驟中剝離阻劑,還必須完全地去除金屬氧化物。
在半導體或平面顯示器基板的阻劑剝離步驟中,主要是使用組合了有機鹼、有機溶劑的溶液(以下,亦稱為「非水系阻劑剝離液」)作為阻劑剝離液。又,使 用了在此溶液中添加了適量的水的溶液(以下,亦稱為「水系阻劑剝離液」)。本說明書中,在不需要明確區別「水系阻劑剝離液」和「非水系阻劑剝離液」時,也有僅稱為「阻劑剝離液」的情況。
關於管理阻劑剝離液的濃度之阻劑剝離液管理裝置,已知有例如下述之專利文獻1和專利文獻2。
專利文獻1中記載有具備阻劑剝離液排出手段、第一補給手段和第二補給手段的阻劑剝離液管理裝置;該阻劑剝離液排出手段係藉由吸光光度計檢測阻劑剝離液的溶解阻劑濃度並將阻劑剝離液排出;該第一補給手段係藉由液位計(liquid level gage)檢測阻劑剝離液的液位並補給有機溶媒和烷醇胺(alkanolamine),或者補給預先調合了有機溶媒和烷醇胺的阻劑剝離新液;該第二補給手段係藉由吸光光度計檢測阻劑剝離液的烷醇胺濃度並補給有機溶媒及烷醇胺的至少一者。
又,以下的專利文獻2中記載有具備阻劑剝離液排出手段、第一補給手段和第二補給手段的阻劑剝離液管理裝置,該阻劑剝離液排出手段係藉由吸光光度計檢測阻劑剝離液的溶解阻劑濃度並將阻劑剝離液排出:該第一補給手段係藉由液位計檢測阻劑剝離液的液位並供給阻劑剝離液和純水,或補給預先調合有阻劑剝離原液和純水的阻劑剝離新液;該第二補給手段係藉由吸光光度計檢測阻劑剝離液的水分濃度並補給阻劑剝離原液及純水的至少一者。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平7-235487號公報
[專利文獻2]日本特開平10-22261號公報
如專利文獻1、2的記載所示,已有開發出將阻劑剝離液維持管理在既定的成分濃度之管理裝置。然而,將既定的成分濃度的阻劑剝離液依據成分濃度的測定值從其原料自動地調製的調製裝置並不存在。此乃因在管理裝置和調製裝置之間,有如下的根本差異的緣故。
關於管理裝置,如專利文獻1、2所示,適用管理裝置的對象,首先是維持在應管理的既定的成分濃度之阻劑剝離液。藉由使用阻劑剝離液,阻劑剝離液的成分濃度逐漸偏離最初的成分濃度。對此,管理裝置係藉由補充液補充至阻劑剝離液等的動作,使阻劑剝離液的成分濃度返回最初應管理的既定濃度。亦即,管理裝置係採用藉由導入成分濃度的復原機制,欲建構以應管理之既定的成分濃度為中心之成分濃度的穩定控制系之技術思想。
另一方面,調製裝置係藉由混合各種原料,來調製既定的成分濃度之阻劑剝離液之裝置。適用調製裝置的對象原本不在於欲調製之既定的成分濃度。因此,調製裝置無法原樣地採用管理裝置的技術思想。調製裝置並不是可從管理裝置立即構思的技術關係。
因為此種根本性差異的關係,即便有像專利文獻1、2那樣的管理裝置,至今為止還沒有測定成分濃度且以成為既定的成分濃度的方式調製阻劑剝離液之調製裝置。以往的阻劑剝離液的調製裝置,係針對原料透過容量或重量調整濃度。因此,利用以往的調製裝置所調製的阻劑剝離液,其成分濃度的調整精度不佳。當阻劑剝離液沒有被調整成既定的濃度時,會無法獲得良好的剝離速度,產生剝離殘渣及金屬氧化物的殘渣,很可能會成為產率降低的原因。此外,若在光微影步驟的最終階段之阻劑剝離步驟中發生不良品時,會有損失金額變大之問題。
本發明係有鑑於此種問題而開發者。本發明之目的在提供一種精度良好、可自動且連續地調製既定的濃度的阻劑剝離液之水系阻劑剝離液的調製裝置及非水系阻劑剝離液的調製裝置。
本發明為了達成上述目的,提供一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製既定的成分濃度之水系阻劑剝離液;測定手段,針對調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者;及控制手段,依據藉由測定手段所測得的測定值,以調製槽內的水系阻劑剝離液成為既定的成分濃度之方式,控制被供給至調製槽之水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置,係進行和水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關之物性數值或成分濃度之至少一者的測定,調製水系阻劑剝離液。因此,根據本發明之水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的成分濃度之水系阻劑剝離液。
本發明為了達成上述目的,提供一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製既定的胺濃度之水系阻劑剝離液;胺的測定手段,針對調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;及胺的控制手段,針對藉由胺的測定手段所測得的測定值,以調製槽內的水系阻劑剝離液成為既定的胺濃度之方式,控制被供給至調製槽之水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置係進行和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關之物性數值或胺濃度之至少一者的測定,調製水系阻劑剝離液。因此,根據本發明之水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的胺濃度之水系阻劑剝離液。
本發明為了達成上述目的,提供一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製既定的水分濃度的水系阻劑剝離液;水分的測定手段,針對調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的水分 濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的水分濃度之至少一者;及水分的控制手段,依據藉由水分的測定手段所測得的測定值,以調製槽內的水系阻劑剝離液成為既定的水分濃度之方式,控制被供給至調製槽之水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置係進行和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關之物性數值或水分濃度之至少一者的測定,調製水系阻劑剝離液。因此,根據本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的水分濃度之水系阻劑剝離液。
本發明為了達成上述之目的,提供一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製具有既定的胺濃度及既定的水分濃度之水系阻劑剝離液;胺的測定手段,針對調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;水分的測定手段,針對調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的水分濃度之至少一者;及控制手段,依據藉由胺的測定手段所測得的測定值、及藉由水分的測定手段所測得的測定值,以調製槽內的水系阻劑剝離液成為既定的胺濃度及既定的水分濃度之方式,控制被供給至調製槽之水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置,係進行和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關之物性數值或胺濃度之至少一者的測定,調製水系阻劑剝離液。同時,調製和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關之物性數值或水分濃度之至少一者的測定,調製水系阻劑剝離液。因此,根據本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的胺濃度且更正確的水分濃度之水系阻劑剝離液。
在本發明的較佳態樣中,胺的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計及黏度計之任一者。藉由此等測定裝置所測定之水系阻劑剝離液的吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度、黏度,由於和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關,所以可使胺濃度以精度良好地符合既定的濃度。
在本發明的更佳態樣中,胺的測定手段具備吸光光度計;在胺為單乙醇胺之情況,吸光光度計的測定波長係選擇自1000至1600nm之波長區域的特定波長;在胺為羥胺之情況,吸光光度計的測定波長係選擇自1050至1090nm之波長區域的特定波長。
於此等的波長區域所測得之水系阻劑剝離液的吸光度,係與該胺濃度之間可獲得比較良好的線性關係。因此,在此波長區域所測得的吸光度、或者藉由該所測得的吸光度和該線性關係所得到的胺濃度,係以為了將水系阻劑剝離液中的胺濃度正確地設為既定的濃度而使用較合適。在胺為單乙醇胺的情況,尤其是以 1048nm作為測定波長所測定的吸光度、以及在胺為羥胺的情況,尤其是以1074nm作為測定波長所測定的吸光度,因為在前述的波長區域中感度特別佳且在和胺濃度之間可獲得良好的線性關係,所以更理想。
在本發明的較佳態樣中,水分的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。由於藉由此等測定裝置所測得之水系阻劑剝離液的吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度、黏度,和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關,所以可使水分濃度精度良好地符合既定的濃度。
在本發明的更佳態樣中,水分的測定手段為吸光光度計,吸光光度計的測定波長係選擇自950至2000nm之波長區域的特定波長。
於此近紅外線區域的測定波長所測得之水系阻劑剝離液的吸光度,係與該水分濃度之間可獲得比較良好的線性關係。因此,在此波長區域所測得的吸光度、或者藉由該所測得的吸光度和該線性關係所得到的水分濃度,係以為了將水系阻劑剝離液中的水分濃度正確地設為既定的濃度而使用較合適。尤其是以1940nm和976nm作為測定波長所測定的吸光度,在此波長區域中也是感度特別佳且在和水分濃度之間可獲得良好的線性關係,所以更理想。
本發明的較佳態樣中,進一步具備將在調製槽所調製成的水系阻劑剝離液加以儲存之儲存槽。
根據此態樣,由於被調製成既定的成分濃度 之水系阻劑剝離液係常時儲存於儲存槽,所以當需要水系阻劑剝離液時,可隨時獲得既定的成分濃度之水系阻劑剝離液。
在本發明較佳的態樣中,具備複數個調製槽。
根據此態樣,即使一個調製槽因故障等而無法運作,也能利用其他的調製槽維持水系阻劑剝離液的調製。此外,即使一個調製槽變空,也能從其他的調製槽接收水系阻劑剝離液之供給。
在本發明的較佳態樣中,調製槽和儲存槽係藉由連通管連接。
根據此態樣,即便因供給了水系阻劑剝離液的關係而使儲存槽內的水系阻劑剝離液減少,被調製成既定濃度的水系阻劑剝離液也可自動且連續地從調製槽移送至儲存槽。此時,不需要送液泵等設備。
在本發明的較佳態樣中,具備預備混合手段,其係預先混合將供給至調製槽的水系阻劑剝離液的原料。
在本發明的較佳態樣中,在各調製槽具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至調製槽之水系阻劑剝離液的原料。
根據此態樣,由於水系阻劑剝離液的原料預先被混合,所以可減輕在調製槽內的混合或攪拌的負擔,可更迅速地調製均勻的濃度之水系阻劑剝離液。又,即便是藉由所測定的成分濃度和物性數值只能在較窄的濃度範圍獲得相關關係之情況,也可藉由使用預備混合 手段,正確地調製既定的成分濃度之水系阻劑剝離液。
本發明為了達成上述目的,提供一種非水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液;測定手段,針對調製槽內的非水系阻劑剝離液,測定和非水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之非水系阻劑剝離液的物性數值、及非水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者;及控制手段,依據藉由測定手段所測得的測定值,以調製槽內的非水系阻劑剝離液成為既定的成分濃度之方式,控制被供給至調製槽之非水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的非水系阻劑剝離液的調製裝置係進行和非水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關之物性數值或成分濃度之至少一者的測定,調製非水系阻劑剝離液。因此,根據本發明的非水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的成分濃度之非水系阻劑剝離液。
本發明為了達成上述目的,提供一種非水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,調製既定的胺濃度之非水系阻劑剝離液;胺的測定手段,針對調製槽內的非水系阻劑剝離液,測定和非水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之非水系阻劑剝離液的物性數值、及非水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;及胺的控制手段,依據藉由胺的測定手段所測得的測定值,以調製槽內的非水系阻劑剝離液成為既定的胺濃度之方式,控制被供給至調製槽之非水系阻劑剝離液的原料的供給量。
本發明的非水系阻劑剝離液的調製裝置,係測定和非水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之物性數值及非水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者,並基於此測定值調製非水系阻劑剝離液。因此,根據本發明之非水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製更正確的胺濃度之非水系阻劑剝離液。
在本發明的較佳態樣中,胺的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。由於藉由此等測定裝置所測得之非水系阻劑剝離液的吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度、黏度,和非水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關,所以可使胺濃度精度良好地符合既定的濃度。
在本發明之更佳的態樣中,胺的測定手段具備吸光光度計,在胺為單乙醇胺之情況,吸光光度計的測定波長係選擇自1000至1600nm之波長區域的特定波長;在胺為羥胺之情況,吸光光度計的測定波長係選擇自1050至1090nm之波長區域的特定波長。
於此等波長區域所測得之非水系阻劑剝離液的吸光度,係與該胺濃度之間可獲得比較良好的線性關係。因此,在此波長區域所測得的吸光度、或者藉由該所測得的吸光度與該線性關係所得到的胺濃度,係以為了將非水系阻劑剝離液中的胺濃度正確地設為既定的濃度而使用較合適。在胺為單乙醇胺的情況,尤其是以1048nm作為測定波長所測定的吸光度,以及在胺為羥胺 的情況,尤其是以1074nm作為測定波長所測定的吸光度,因為在前述的波長區域中感度特別佳且在和胺濃度之間可獲得良好的線性關係,所以更理想。
本發明的較佳態樣中,進一步具備將在調製槽所調製成的非水系阻劑剝離液加以儲存之儲存槽。
根據此態樣,由於被調製成既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液係常時儲存於儲存槽,所以當需要非水系阻劑剝離液時,可隨時獲得既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液。
本發明的較佳態樣中,具備複數個調製槽。
根據此態樣,即使一個調製槽因故障等而無法運作,也能利用其他的調製槽維持非水系阻劑剝離液的調製。此外,即使一個調製槽變空,也能從其他的調製槽接收非水系阻劑剝離液之供給。
在本發明的較佳態樣中,調製槽和儲存槽係藉由連通管連接。
根據此態樣,即便因供給了非水系阻劑剝離液的關係而使儲存槽內的非水系阻劑剝離液減少,被調製成既定濃度的非水系阻劑剝離液也可自動且連續地從調製槽移送至儲存槽。此時,不需要送液泵等設備。
在本發明的較佳態樣中,具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至調製槽的非水系阻劑剝離液的原料。
在本發明的較佳態樣中,依各調製槽具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至調製 槽之非水系阻劑剝離液的原料。
根據此態樣,由於非水系阻劑剝離液的原料預先被混合,所以可減輕在調製槽內的混合或攪拌的負擔,可更迅速地調製均勻的濃度之非水系阻劑剝離液。又,即便是藉由所測定的成分濃度和物性數值只能在較窄的濃度範圍獲得相關關係之情況,也可藉由使用預備混合手段,正確地調製既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液。
本發明之水系阻劑剝離液的調製裝置,係測定和水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之物性數值、及水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者,並依據此測定值,以調製槽內的水系阻劑剝離液成為既定的成分濃度之方式調製水系阻劑剝離液。因此,根據本發明之水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製正確的成分濃度之水系阻劑剝離液。又,根據本發明的水系阻劑剝離液的調製裝置,同樣可調製更正確的胺濃度或水分濃度之水系阻劑剝離液。再者,根據本發明之水系阻劑剝離液的調製裝置,可在必要時隨時獲得既定的成分濃度之水系阻劑剝離液。也可自動且連續地調製既定的成分濃度之水系阻劑剝離液。
本發明之非水系阻劑剝離液的調製裝置,係測定和非水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之物性數值、及非水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者, 並依據此測定值,以調製槽內的非水系阻劑剝離液成為既定的成分濃度之方式調製非水系阻劑剝離液。因此,根據本發明之非水系阻劑剝離液的調製裝置,與藉由容量、重量所調製之習知的調製裝置相比較,可調製正確的成分濃度之非水系阻劑剝離液。又,根據本發明的非水系阻劑剝離液的調製裝置,同樣可調製更正確的胺濃度之非水系阻劑剝離液。再者,根據本發明之非水系阻劑剝離液的調製裝置,可在必要時隨時獲得既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液。也可自動且連續地調製既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液。
又,本發明的調製裝置係可組入使用阻劑剝離液的設備中來使用。於此情況,可對使用阻劑剝離液的設備常時供給正確的濃度的阻劑剝離液。
1、101、201、301、401、501、601、701、801、901、1001、1101‧‧‧控制手段
2、102、202、302、431、531、702、802、931、1031‧‧‧測定手段
3、503、703、1003‧‧‧調製槽
4、304‧‧‧水系阻劑剝離液供給配管(供給配管)
10、110、210、310、410、510、610‧‧‧水系阻劑剝離液 的調製裝置
17、18、19、313a、313b、314a、314b、315a、315b、316a、316b、326、517、518、519、617、618、619、718、719、813a、813b、814a、814b、815a、815b、816a、816b、826、1018、1019、1118、1119‧‧‧控制閥
32、432、532、732、932、1032‧‧‧液面計
33、433、533、733、933、1033‧‧‧循環攪拌泵
34、434、534、734、934、1034‧‧‧循環管路
36、736‧‧‧攪拌手段
41‧‧‧純水供給配管(原料供給配管)
42、742‧‧‧胺原料供給配管(原料供給配管)
43、743‧‧‧有機溶媒原料供給配管(原料供給配管)
46、47、48、147、247、349、392、447、448、 546、547、548、646、746、747、748、847、849、892、947、948、1046、1047、1048、1146‧‧‧訊號線
51‧‧‧純水導入口(原料導入口)
52、752‧‧‧胺原料導入口(原料導入口)
53、753‧‧‧有機溶媒原料導入口(原料導入口)
54、354‧‧‧阻劑剝離液供給口
121、321、821‧‧‧胺的測定手段
123、323、823‧‧‧胺的控制手段
222、322‧‧‧水分的測定手段
224、324‧‧‧水分的控制手段
311a、311b、811a、811b‧‧‧胺儲存容器
312a、312b、8812a、812b‧‧‧有機溶媒儲存容器
320、820‧‧‧原料儲存容器
325、825‧‧‧送液泵
342、842‧‧‧胺原料補充配管
343、843‧‧‧有機溶媒原料補給配管
344、844‧‧‧胺供給配管
345、845‧‧‧有機溶媒供給配管
402、902‧‧‧儲存槽
435、535、935、1035‧‧‧連通管
605、1105‧‧‧混合準備槽
606、1106‧‧‧配管
704、804‧‧‧非水系阻劑剝離液供給配管(供給配管)
710、810、910、1010、1110‧‧‧非水系阻劑剝離液的調製裝置
754、854‧‧‧非水系阻劑剝離液供給口
圖1係用以說明第1實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖2係用以說明第2實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖3係表示阻劑剝離液之單乙醇胺濃度與吸光度的關係之圖表。
圖4係表示阻劑剝離液之羥胺濃度與吸光度的關係之圖表。
圖5係用以說明第3實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。
圖6係表示水系阻劑剝離液之水分濃度與吸光的關係之圖表。
圖7係用以說明第4實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖8係用以說明第5實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖9係用以說明第6實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖10係用以說明第7實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖11係用以說明第8實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖12係用以說明第9實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖13係用以說明第10實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖14係用以說明第11實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
圖15係用以說明第12實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。
[實施發明之形態]
以下,一邊適當地參照圖式,一邊詳細地說明本發明的較佳實施形態。其中,記載於此等實施形態之構成機器的形狀、大小、尺寸比、其相對配置等只要 沒有特別地特定的記載,則不限定於僅圖示本發明的範圍者。只不過以模式的圖示來作為說明例。
〔水系阻劑剝離液的調製裝置〕
〔第1實施形態〕
圖1係用以說明本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置10主要係由調製槽3、測定手段2和控制手段1等所構成。
調製槽3係用於調合經由配管等接收供給之水系阻劑剝離液的原料,並用於調製既定的成分濃度之水系阻劑剝離液的調合容器。調製槽3,為了接收水系阻劑剝離液之原料的供給,除了連接有各原料供給配管41、42、43等之外,還具備有用以將原料均勻地混合之攪拌手段36。此外,具備有用於供給已調製之既定的成分濃度的水系阻劑剝離液之供給配管4。
測定手段2係測定在調製槽3內所調製之水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度之至少一者。由測定手段2所測定之水系阻劑剝離液的物性數值,係與此水系阻劑剝離液的成分濃度之間具有相關之物性數值。若使用此相關關係,可從所測定的物性數值獲得成分濃度,也可將水系阻劑剝離液調整成既定的成分濃度。
控制手段1係以可接收測定手段2的測定訊號之方式,藉由訊號線47等與測定手段2連接。又,控制手段1係與設置於用以將原料供給至調製槽3之原料供給配管41、42、43的控制閥17、18、19連接。藉由控制手段1 控制此等控制閥,供給至調製槽3之原料的供給量會以水系阻劑剝離液的成分濃度成為既定的成分濃度之方式被調節。
水系阻劑剝離液係以胺、有機溶媒及純水為主成分。胺從胺原料導入口52經由胺原料供給配管42被供給至調製槽3。有機溶媒從有機溶媒原料導入口53經由有機溶媒原料供給配管43被供給至調製槽3。同樣地,純水從純水導入口51經由純水供給配管41被供給至調製槽3。除了此等之外,在有添加劑等其他原料時,只要準備用以供給該原料的導入口、供給配管、控制閥等,並進行供給即可。添加劑等其他原料的供給線並未顯示於圖1。又,各原料並不限定於直接供給至調製槽3的情況。例如,在將調製槽3內的水系阻劑剝離液進行循環攪拌時,亦可將各原料以與液體進行循環的循環管路34合流之方式供給至調製槽3。
在各原料供給配管41、42、43,設置有透過訊號線46與控制手段1連接的控制閥17、18、19。各控制閥係接收由控制手段1所發出的控制訊號來進行作動控制。各控制閥係以例如使每單位時間的流量增減之方式藉由控制手段1來控制較佳。各控制閥係預先設定了流量的預設值,使得將以該預設值(default value)的流量所供給的原料調合而獲得之水系阻劑剝離液的成分濃度,會落在由測定手段2所測定的物性數值是和成分濃度具有相關關係的濃度範圍內。
由原料導入口51、52、53導入的各原料,係 經由原料供給配管41、42、43、及控制閥17、18、19被供給至調製槽3。被供給至調製槽3內的原料係藉由攪拌手段36攪拌,而成為均勻的濃度的水系阻劑剝離液。
攪拌手段36係將調製槽3內攪拌成均勻的濃度者。圖1中係描繪經由從調製槽3的底部向側部連接成環狀的循環管路34,抽出調製槽3內之液體的一部分,以將其藉由循環攪拌泵33在調製槽3內產生攪拌流之方式再度返回調製槽3內之循環攪拌方式,惟不限定於此。亦可為利用馬達使攪拌翼旋轉之攪拌裝置,亦可使攪拌子在調製槽3內旋轉。
在調製槽3內所調製成的水系阻劑剝離液係藉由測定手段2進行測定。被測定者係在調製槽3內所調製成之水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度的至少任一者。亦可為兩者。此處所測定的成分濃度,係有關於欲調節成既定的濃度之水系阻劑剝離液的成分之濃度。同樣地,被測定的物性數值,係與欲調節成既定的濃度之水系阻劑剝離液的成分相關之水系阻劑剝離液的物性數值。與藉由測定手段2所測定之物性數值或成分濃度對應之水系阻劑剝離液的成分並不限定為一種,也可為複數種。
由於成分濃度無法直接測定,所以一般來說,關於成分濃度,係測定與其相關的物性數值,並由此測定值使用相關關係來算出。因此,測定手段2係具備測定水系阻劑剝離液之物性數值的測定裝置。在僅量測物性數值的情況,測定手段2亦可為測定裝置本身。在由所 測得的物性數值算出成分濃度之情況,由於必須將所測得的物性數值演算加工為成分濃度,所以測定手段2除了具備測定裝置外,亦具備由測定值演算成分濃度之演算裝置等。
測定手段2所具備之物性數值的測定裝置,係依據應調節濃度之水系阻劑剝離液的成分、所測定的物性數值,來選擇最合適的裝置。關於欲調節濃度之水系阻劑剝離液的成分,只要採用在包含欲調節之該既定的成分濃度之濃度範圍中用於測定能夠與該成分濃度獲得良好的相關關係之物性數值之測定裝置即可。例如,作為此種測定裝置,較佳為吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、黏度計等。
測定手段2係將在調製槽3內所調製成的水系阻劑剝離液取樣,並測定其物性數值。較佳為將測定前所取樣的水系阻劑剝離液進行溫度調整等,始終以相同的測定條件來進行測定。因此,測定手段2係以具備取樣管、取樣泵(未圖示)、溫度控制器(未圖示)等較佳。
然而,測定的手法並不限於將試料取樣之方式。將感測器部浸漬於水系阻劑剝離液內之方式、在循環管路34等設置測定裝置之方式等,只要是因應所採用的測定裝置利用最合適的方式來進行測定即可。
在測定手段2測定成分濃度之情況,可從藉由設置於測定手段2的測定裝置所測得的物性數值,算出成分濃度。在成分濃度的算出方面,係採用物性數值與成分濃度的相關關係。此相關關係是物性數值與成分濃度 的對應關係,若兩者是一對一地對應,則可依據此相關關係,從所測得的物性數值求得對應的成分濃度。
為了獲得既定的感度,相關關係較佳為具有某程度的斜率,未必是直線。若在包含欲調節之成分濃度的濃度範圍內,成分濃度具有和物性數值一對一地對應之作為連續函數的相關關係,則可從所測得的物性數值算出對應的成分濃度。
測定手段2將所測得的物性數值或成分濃度傳送到控制手段1。控制手段1從測定手段2接收測定值。測定手段2和控制手段1係以訊號線47連接。測定值的傳送接收係透過此訊號線47進行。然而,不限定於此。亦可透過無線進行測定值的傳送接收。又,在對複數個成分測定物性數值、成分濃度之情況,亦可具備按各成分連結測定裝置和控制手段1之訊號線。
控制手段1係設定有在濃度控制中設為目標之成分濃度的值。控制手段1係將接收到的成分濃度的測定值、與所設定之成分濃度的目標值進行比較。比較的結果為,應調節之成分的濃度低於目標值時,以該成分的供給量相對於其他成分的供給量相對地增加之方式,控制對應的控制閥。反之,在應調節之成分的濃度高於目標值的情況,則以該成分的供給量相對於其他成分的供給量相對地減少之方式,控制對應的控制閥。將哪個控制閥控制成哪個程度,是依據偏離成分濃度的目標值的程度、原料的構成、各原料的濃度等各種條件,使控制手段1藉由控制程式適當地計算。惟,控制的方法不限 於此。除了比較上述之控制量的目標值和現在值來進行控制的比例控制(P控制)外,可採用所謂的積分控制(I控制)、微分控制(D控制)等。較佳為藉由適當地組合了此等控制方法的PID(Proportional-Integral-Differential)控制來進行控制。
設置於水系阻劑剝離液的原料供給配管之各控制閥17、18、19,係透過訊號線46與控制手段1連接。圖1中係描繪各控制閥17、18、19透過訊號線46串連,惟各控制閥係可分別透過訊號線個別地與控制手段1連接。即便不利用訊號線,也能透過無線來進行控制。
又,圖1中,控制手段1係控制控制閥,關於控制手段1,宜採用電腦。就取代電腦而言,亦可改使用通用的控制器來進行控制。亦可以按每一個調節濃度的成分個別地準備之控制器的集合體的形式,來構成控制手段1。又,就取代測定手段2和控制手段1而言,亦可使用測定手段2和控制手段1構成為一個裝置之所謂的濃度管理裝置。使用濃度管理裝置時,只要以使調製槽3內的水系阻劑剝離液始終成為既定的成分濃度之方式,令濃度管理裝置控制控制閥即可。
在藉由測定手段2所測定者是物性數值的情況,控制手段1係進行基於物性數值之控制。亦即,由於藉由測定手段所測定的物性數值係與成分濃度具有相關關係,所以在此相關關係上可發現和應調節之既定的成分濃度對應的“既定的物性數值”。控制手段1只要以藉由測定手段2所測定的物性數值會成為此“既定的物性數值 ”之方式,來控制控制閥17、18、19以增減原料的供給量即可。
本實施形態的調製裝置10係藉由反覆連續地進行上述之調合、測定、控制的循環,可自動且連續地調製既定的成分濃度之水系阻劑剝離液。若在調製槽3內一次調製完既定的成分濃度的水系阻劑剝離液,之後只要以透過供給來補充減少的量之方式,一邊維持既定的成分濃度,一邊追加調製水系阻劑剝離液即可。
在調製槽3所調製成的水系阻劑剝離液,係從和調製槽3的底部連接之水系阻劑剝離液供給配管4被供給至調製槽3外。調製裝置10也可單獨使用,也可與使用水系阻劑剝離液的其他剝離設備連接來使用。於此情況,將水系阻劑剝離液供給配管4與其他的剝離設備的水系阻劑剝離液供給口54連接。如此,也可將新鮮狀態之既定的成分濃度的水系阻劑剝離液在必要時隨時自動地供給到其他的剝離設備。
調製裝置10係以具有用於檢測調製槽3內之水系阻劑剝離液的液面位置之液面計32較佳。若調製裝置10所供給之水系阻劑剝離液的供給量始終大致一定,則即便沒有液面計,藉由使調製量與供給量平衡,也能在不使調製槽3變空的情況下進行連續的調製。然而,在供給量增減的情況,較佳為藉由液面計32檢測調製槽3內的液面位置,以調製槽3不會變空的方式進行控制。
液面計32除了以能夠檢測出調製槽3內的液面位置之方式設置於調製槽3外,還透過訊號線48與控制 手段1連接。例如,液面計32檢測出調製槽3內的液面低於下限值,對控制手段1發出警報訊號。控制手段1係以液面位置回復的方式,控制控制閥17、18、19以增加原料的供給量,並增加水系阻劑剝離液的調製量。當液面位置高於下限值,警報訊號就會停止,當調製槽3內的水系阻劑剝離液的量回復到既定量為止時,控制手段1係以維持此液面位置的方式進行控制。如此,可使調製槽3內不會變空。若同時事先設定液面位置的上限,也可防止調製槽3的溢流。
此外,圖1中雖描繪了供給水系阻劑剝離液的各原料之原料供給配管41、42、43連接於調製槽3的側部之態樣,但不限於此。也可依據狀況,連接於調製槽3的上部或底部。也可連接於循環管路34。此外,原料供給配管41、42、43不需要與調製槽3一體連接。例如,也可將原料從上部滴到調製槽內來進行供給。又,在原料不是液狀物而是粉狀物的情況下,也可不是配管,而是連接有粉體供給裝置者。
<水系阻劑剝離液的原料>
關於水系阻劑剝離液的調製,係可使用包含胺、水、有機溶媒、其他添加劑的原料。
《胺》
以使用於水系阻劑剝離液的原料之胺而言,較佳係使用烷醇胺。作為烷醇胺,係可列舉:單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、胺乙基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二丁基 乙醇胺、N-甲基乙醇胺、3-胺基-1-丙醇等。又,作為其他的胺,係可使用:羥胺、N-甲基二乙醇胺、正丙醇胺、單異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、烷基苯磺酸(alkyl benzene sulfonic acid)、二甘醇胺、甲胺乙醇(methylaminoethanol)、乙胺乙醇(ethylaminoethanol)、2-(2-胺乙氧基)乙醇、三伸乙四胺、N,N二甲基乙醯胺、單甲基甲醯胺(monomethyl formamide)。
《有機溶媒》
作為有機溶媒,較佳係使用二醇醚(glycol ether)系的有機溶媒。作為二醇醚系的有機溶媒,可列舉:丁基二甘醇(butyl diglycol)、二乙二醇單甲基醚(diethylene glycol monomethyl ether)、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丙基醚等。作為其他的有機溶媒,可使用二甲亞碸(dimethyl sulfoxide)、烷基苯酚(alkyl hydroxybenzene)、丁炔二醇、SAA、甲基甲氧丁醇、N-甲基-2-吡咯啶酮、Phn、鄰二氯苯、三伸乙四胺、甲基二甘醇。
《其他的添加劑》
關於水系阻劑剝離液,除了胺、有機溶媒、水(純水)之外,還可添加兒茶酚,麥芽醇,矽系消泡劑,p-硝苯甲酸,還原劑(山梨醇等),金屬防蝕劑,螫合劑等來作為添加劑。其他添加劑的濃度,係在水系阻劑剝離液的調製時,依據水系阻劑剝離液的容量來添加,藉此可調節濃度。
〔第2實施形態〕
圖2係用於說明本實施形態之水系阻劑剝離液的調 製裝置之模式圖。本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置110係與第1實施形態的調製裝置10大致相同,主要包含調製槽3、測定手段102、控制手段101等。測定手段102具備關於胺的測定手段121,控制手段101具備關於胺的控制手段123,在調製槽3調製既定的胺濃度之水系阻劑剝離液這點是其特徵。
本實施形態中,測定手段102具備胺的測定手段121。胺的測定手段121,係用來測定調製槽3內之水系阻劑剝離液的物性數值或胺濃度中的至少一者。亦可測定兩者。在調製裝置110僅測定胺濃度並將其調節成既定濃度值之情況,測定手段102亦可和胺的測定手段121相同。然而,一般來說,測定手段102除了具備胺的測定手段121外,亦可另外具備用於進行其他成分的測定之測定手段。
胺的測定手段121所測定的物性數值,係與胺濃度具有相關關係之物性數值。與胺濃度具有相關關係的物性數值,較佳係使用選擇自吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度及黏度之物性數值。於此情況,胺的測定手段121係分別為吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、黏度計等。
作為胺的測定手段121,其中以吸光光度計較佳。若使用適當的測定波長,則可在水系阻劑剝離液的吸光度值和胺濃度之間,獲得比較良好的線性關係。
關於與胺濃度具有線性關係之物性數值的一例,係可如圖3及圖4所示。圖3係顯示單乙醇胺(MEA: monoethanolamine)濃度和吸光度(測定波長λ=1048nm)的關係之圖表,圖4係顯示羥胺濃度和吸光度(測定波長λ=1074nm)的關係之圖表。
如圖3所示,在水系阻劑剝離液所含的胺是屬於一種烷醇胺之單乙醇胺的情況,水系阻劑剝離液之單乙醇胺的濃度,相對於位在近紅外部的波長區域之特定波長(例如1048nm)中的水系阻劑剝離液的吸光度具有高度的線性關係。又,如圖4所示,水系阻劑剝離液之羥胺的濃度,亦相對於位在近紅外部的波長區域之特定波長(例如1074nm)中的水系阻劑剝離液的吸光度具有高度的線性關係。因此,藉由測定水系阻劑剝離液的吸光度,可正確地測定胺濃度。在胺為單乙醇胺的情況,所測定的波長係以選擇自1000至1600nm的波長區域之特定波長較佳。其他成分的影響小的1048nm附近,感度大,特別良好。又,為羥胺的情況,係以選擇自1050至1090nm的波長區域之特定波長較佳。其他成分的影響小的1074nm附近,感度大,特別良好。
本實施形態的調製裝置110中,胺的測定手段121係測定例如在測定波長1048nm中之水系阻劑剝離液的吸光度。由於在此波長的吸光度,係與胺濃度(MEA濃度)具有像圖3那樣的線性關係,所以可使用此線性關係,由吸光度的測定值正確地獲得水系阻劑剝離液的胺濃度(MEA濃度)。
本實施形態的控制手段101係具備胺的控制手段123。在本實施形態的調製裝置110僅將胺濃度調節 成既定濃度的情況,控制手段101亦可和胺的控制手段123相同。在本實施形態的調製裝置110亦針對胺以外的成分調節濃度之情況,控制手段101不僅具備胺的控制手段123,也另外具備有關於其他成分的控制手段。
胺的控制手段123係透過訊號線147和胺的測定手段121連接等,從胺的測定手段121接收胺的測定手段121所得到的測定值。在胺的控制手段123,應調節之既定的胺濃度係設定為濃度控制之目標值的胺濃度。胺的控制手段123比較所接收到之胺濃度的測定值與目標值的胺濃度。胺的控制手段123係透過訊號線46和設置在各原料供給配管41、42、43的控制閥17、18、19連接等,依據濃度的比較結果,對控制閥17、18、19適當地進行作動控制。
例如,在藉由測定手段102之關於胺的測定手段121所測定的胺濃度是低於目標值的胺濃度之情況,控制手段101之關於胺的控制手段123係增加控制閥18的流量或者減少控制閥17、19的流量,以增加胺原液之相對的供給量。在胺濃度高於目標值的胺濃度之情況,相反地,胺的控制手段123係增加控制閥18的流量或者增加控制閥17、19的流量,以使純水及有機溶媒之至少任一者的供給量相對地增加,並減少胺原液之相對的供給量,來控制胺濃度。惟,控制方法不限定於此。可適當地採用PID控制等各種的控制方法。
此外,亦可由胺的測定手段121所測得的物性數值,比較所測得的物性數值和與相關關係上之目標值 的胺濃度對應的物性數值,藉此來控制胺濃度。
如可獲得像圖3、圖4所示之線性關係的情況那樣,在物性數值和胺濃度具有一對一地對應的相關關係之情況,可基於此相關關係,獲得與胺濃度對應的物性數值。因此,存在與應調節之既定的胺濃度對應之“既定的物性數值”。胺的控制手段123係以胺的測定手段121所測得的物性數值成為此“既定的物性數值”之方式控制原料的供給量,藉此可將在調製槽3所調製的水系阻劑剝離液設為既定的胺濃度。
關於與本實施形態的第1實施形態共通的其他構成,由於係與第1實施形態相同,故省略其說明。
〔第3實施形態〕
圖5係用以說明本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置210係與第1實施形態的調製裝置10大致相同,主要係由調製槽3、測定手段202、控制手段201等所構成。其特徵在於:測定手段202具備關於水分的測定手段222,控制手段201具備關於水分的控制手段224,且在調製槽3調製既定的水分濃度之水系阻劑剝離液。
本實施形態中,測定手段202具備水分的測定手段222。水分的測定手段222係用來測定調製槽3內之水系阻劑剝離液的物性數值或水分濃度中的至少一者。亦可測定兩者。在調製裝置210僅測定水分濃度並將其調節成既定的濃度值之情況,測定手段202亦可和水分的測定手段222相同。然而,一般來說,測定手段202除了具備 水分的測定手段222外,亦可另外具備進行關於其他成分的測定之測定手段。
水分的測定手段222所測定的物性數值係與水分濃度具有相關關係之物性數值。關於和水分濃度具有相關關係的物性數值同樣地,以使用選擇自吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度及黏度,並可與水分濃度獲得線性關係之物性數值較佳。於此情況,水分的測定手段222係分別為吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、黏度計等。
作為水分的測定手段222,其中以吸光光度計較佳。若可獲得適當的測定波長,則可在水系阻劑剝離液的吸光度值和水分濃度之間,獲得比較良好的線性關係。
作為和水分濃度具有線性關係之物性數值的一例,圖6係表示水系阻劑剝離液的水分濃度和吸光度的關係之圖表。表示和水分濃度的線性關係之吸光度的測定波長,較佳係選擇自近紅外線區域的950nm至2000nm的範圍之特定波長。尤其在1940nm附近,感度大,是理想的。另外,在950nm至1010nm的範圍,尤其在976nm附近,感度大,是理想的。圖6係表示在測定波長λ=1940nm中之水系阻劑剝離液的吸光度和水分濃度的關係之圖表。此外,在測定波長λ=976nm中也同樣,透過實驗確認了與圖6所示之圖表同樣具有高度的線性關係。如此,藉由檢測水系阻劑剝離液的吸光度,可正確地測定水分濃度。
本實施形態的調製裝置210中,水分的測定手段222係測定例如測定波長1940nm中之水系阻劑剝離液的吸光度。由於此波長的吸光度係與水分濃度具有如圖6所示的線性關係,所以使用此線性關係,可從吸光度的測定值正確地獲得水系阻劑剝離液之水分濃度。
本實施形態的控制手段201係具備水分的控制手段224。在本實施形態的調製裝置210僅將水分濃度調節成既定的濃度之情況,控制手段201亦可和水分的控制手段224相同。在本實施形態的調製裝置210亦對水分以外的成分進行濃度調節之情況,控制手段201不僅具備水分的控制手段224,也另外具備其他的成分的控制手段。
水分的控制手段224係透過訊號線247和水分的測定手段222連接等,而從水分的測定手段222接收水分的測定手段222所得到的測定值。在水分的控制手段224,應調節之既定的水分濃度係設定為濃度控制之目標值的水分濃度。水分的控制手段224比較所接收到之水分濃度的測定值與目標值的水分濃度。水分的控制手段224係透過訊號線46和設置在各原料供給配管41、42、43的控制閥17、18、19連接等,依據濃度的比較結果,適當地控制控制閥17、18、19的作動。
關於水分濃度亦同樣,在藉由測定手段202之水分的測定手段222所測定的水分濃度低於目標值的水分濃度之情況,控制手段201增加控制閥17的流量或者減少控制閥18、19的流量,以增加純水之相對的供給量。在水分濃度高於目標值的水分濃度之情況,相反地, 水分的控制手段224減少控制閥17的流量或者增加控制閥18、19的流量,以使胺原液及有機溶媒之至少任一者的供給量相對地增加,並減少純水之相對的供給量,來控制水分濃度。惟,控制方法並不限定於此。可適當地採用PID控制等各種的控制方法。
此外,關於水分濃度的調節亦同樣,亦可由水分的測定手段222所測得的物性數值,比較所測得的物性數值和與相關關係上之目標值的水分濃度對應的物性數值,藉此來控制水分濃度。
如可獲得像圖6所示之線性關係的情況那樣,在物性數值和水分濃度具有一對一地對應的相關關係之情況,可基於此相關關係,獲得和水分濃度對應的物性數值。因此,存在與應調節之既定的水分濃度對應之“既定的物性數值”。水分的控制手段224是以水分的測定手段222所測得的物性數值成為此“既定的物性數值”之方式控制原料的供給量,藉此可將在調製槽3所調製的水系阻劑剝離液設為既定的水分濃度。
與本實施形態的第1實施形態共通的其他構成,由於係與第1實施形態相同,故省略其說明。
〔第4實施形態〕
圖7係用以說明本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。本實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置310係與第1實施形態的調製裝置10大致相同,主要包含調製槽3、測定手段302、控制手段301等。惟,其特徵為:測定手段302具備胺的測定手段321及水分的測定 手段322;控制手段301係以調製槽3內之水系阻劑剝離液的胺濃度成為既定的胺濃度之之方式,和調製槽3內之水系阻劑剝離液的水分濃度成為既定的水分濃度之方式,控制原料的供給量;以及在調製槽3調製既定的胺濃度及既定的水分濃度之水系阻劑剝離液。
本實施形態中,測定手段302具備胺的測定手段321及水分的測定手段322。胺的測定手段321係用來測定調製槽3內之水系阻劑剝離液的物性數值或胺濃度中之至少一者。亦可測定兩者。水分的測定手段322係用來測定調製槽3內之水系阻劑剝離液的物性數值或水分濃度中之至少一者。亦可測定兩者。在調製裝置310僅測定胺濃度和水分濃度並將此等調節成既定的濃度值之情況,測定手段302只要是胺的測定手段321和水分的測定手段322即可。惟,一般而言,測定手段302除了具備此等之外,亦可另外具備進行用於進行其他成分的測定之測定手段。
本實施形態的控制手段301係具備胺的控制手段323、水分的控制手段324、關於其他成分的控制手段等。或者,亦可為將與此等功能相當之功能具備在一起的一個控制手段。控制手段301係以可接收測定手段302的測定訊號之方式,透過訊號線347等與測定手段302連接。本實施形態之胺濃度的控制係與第2實施形態相同。本實施形態之水分濃度的控制係與第3實施形態相同。此外,關於和第1~3實施形態共通的構成係與在各實施形態中說明的事項相同,所以省略本實施形態中之其說 明。
此外,圖7顯示本實施形態的調製裝置310連接於原料儲存容器320和使用水系阻劑剝離液的剝離設備390之態樣。如此,調製裝置310係與原料儲存容器320和剝離設備390連接,可執行進行剝離步驟之工廠的現場(on-site)運轉。
原料儲存容器320是用來暫時預先儲存水系阻劑剝離液的原料之容器。包含胺儲存容器311a、311b和有機溶媒儲存容器312a、312b等。胺儲存容器311a、311b和有機溶媒儲存容器312a、312b也可各自為一個,如圖7所示,更佳為各自具備兩個。胺儲存容器311a、311b係從胺原料導入口52經由胺原料補充配管342,常時儲存著胺。又,有機溶媒儲存容器312a、312b係從有機溶媒原料導入口53經由有機溶媒原料補充配管343,常時儲存著有機溶媒。藉由在原料儲存容器320經常事先準備所需要的原料,調製裝置310可在不會中斷下接收原料的供給,而能連續地調製水系阻劑剝離液。
胺儲存容器311a、311b及有機溶媒儲存容器312a、312b係透過胺供給配管344及有機溶媒供給配管345與調製裝置310連接,各種原料從原料儲存容器320被供給至調製槽3。供給的方式可為利用送液泵的方式,也可為容器的加壓壓送方式。如有必要,亦可如圖7所示,在連接原料儲存容器320和調製槽3的胺供給配管344及有機溶媒供給配管345設置控制閥313a~316b,使調製裝置310對該等進行控制。
另一方面,調製裝置310係透過連接於調製槽3的水系阻劑剝離液供給配管304,而與剝離設備390連接。在水系阻劑剝離液供給配管304,設置有送液泵325及控制閥326等。
在調製槽3所調製成的水系阻劑剝離液係藉由送液泵325通過水系阻劑剝離液供給配管304,從水系阻劑剝離液供給口354被供給至剝離設備390。剝離設備390係經由訊號線392與控制手段301連接。控制手段301係經由訊號線392接收由剝離設備390所發出的水系阻劑剝離液供給請求訊號。控制閥326係經由訊號線349和控制手段301連接。控制手段301係因應剝離設備390側的要求,對控制閥326進行開閉控制。藉此,剝離設備390係可在需要水系阻劑剝離液時,僅以所需的量,自動地接收水系阻劑剝離液的供給。
〔第5實施形態〕
圖8係用來說明第5實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。和第1至第4實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置10、110、210、310的相異點在於:具備用於儲存在調製槽3所調製成的水系阻劑剝離液之儲存槽402。
第5實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置410中也是與第1實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置10同樣,藉由測定調製槽3內之水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度的至少任一者,來將調製槽3內之阻劑剝離液的成分濃度調節成既定的濃度。
在調製槽3所調製成的水系阻劑剝離液係從調製槽3被輸送到儲存槽402,並儲存於儲存槽402。送液的方法亦可為藉由送液泵等進行移送的方式等,並未特別限定。如圖8所示,若藉由連通管435預先連結調製槽3和儲存槽402,則不需要送液泵等而可自然地輸送液體,所以簡便且方便,是合適的。
連通管435是供水系阻劑剝離液流通的管路。如圖8所示,調製槽3被設置在比儲存槽402高的位置。連通管435係如圖8所示,連接調製槽3的底部和儲存槽402的側部。一旦因水系阻劑剝離液從儲存槽402被供給到剝離設備390,而使儲存於儲存槽402內的水系阻劑剝離液量減少時,在調製槽3所調製成的水系阻劑剝離液就會通過連通管435,自然地移動到儲存槽402。連通管435係具有適當的長度和配管內徑,並具有使在調製槽3所產生之水系阻劑剝離液的濃度變動不會影響至儲存槽402內之濃度變動的緩衝作用。
儲存槽402亦與調製槽3同樣,以具備有測定手段431及液面計432較佳。作為測定手段431,係可使用和設置於調製槽3者相同之構成。測定手段431亦可進一步具備胺的測定手段、及水分的測定手段之任一者或兩者。藉由此等裝置,可進行儲存於儲存槽402之水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度之測定。
又,測定手段431及液面計432也是經由訊號線447、448和控制手段401連接。控制手段401係依據測定手段431所測定之儲存槽402內的水系阻劑剝離液的物 性數值或成分濃度、或液面計432所測定之儲存槽402內的水系阻劑剝離液的液面位置,與調製槽3的情況同樣地,適當地對控制閥17、18、19進行控制。儲存槽402內的水系阻劑剝離液由於濃度變動極小,所以實際上係進行儲存槽402內部之水系阻劑剝離液的濃度監視和液量管理。
儲存槽402內的水系阻劑剝離液係藉由設置於循環管路434的循環攪拌泵433進行循環攪拌。藉此,儲存槽402內的水系阻劑剝離液係可維持為均勻的濃度。
〔第6實施形態〕
圖9係用於說明第6實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。第6實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置510具備有兩個調製槽這點,係與目前為止所說明的實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置不同。
調製槽503亦與調製槽3同樣,具備測定手段531及液面計532,並經由訊號線547及訊號線548而與控制手段501連接。調製槽503內之水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度、以及液面位置係藉由控制手段501監視,控制經由訊號線546所連接的控制閥517、518、519,利用和調節調製槽3內之水系阻劑剝離液的成分濃度的情況同樣的方法,進行成分濃度和液面位置之調節。在調製槽503所調製成的水系阻劑剝離液係通過連通管535儲存於儲存槽402。此外,調製槽503具備循環管路534,調製槽503內的水系阻劑剝離液係藉由設置於循環管路534的循環攪拌泵533進行循環攪拌。
根據第6實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置,由於具備有兩個調製槽,所以即使例如調製槽3因故障等而無法運作,也能藉由調製水系阻劑剝離液並使之從調製槽503供給至儲存槽402,而在不使裝置停止的情況下持續地進行水系阻劑剝離液之調製和供給。又,即使調製槽3內變空,也可從調製槽503供給水系阻劑剝離液。
此外,圖9中記載有具備兩個調製槽之構成,惟調製槽的數量並無特別限定,亦可具備三個以上之複數個槽。惟,若考量裝置大型化、以及故障時的備品的話,則只要針對一個儲存槽具備兩個調製槽就足夠。
〔第7實施形態〕
圖10係用於說明第7實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。第7實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置610具備有混合準備槽605作為預先混合水系阻劑剝離液的原料之預備混合手段這點,係與目前為止所說明的實施形態之水系阻劑剝離液的調製裝置不同。
混合準備槽605係與純水供給配管41、胺供給配管344及有機溶媒供給配管345連接。又,混合準備槽605係透過配管606連接於調製槽3。
設置混合準備槽605,將要供給至調製槽3的原料在混合準備槽605混合後再供給至調製槽3,藉此可以接近水系阻劑剝離液的組成之濃度供給至調製槽3。因此,可防止調製槽3內之水系阻劑剝離液的濃度急遽地變化,並可容易地進行水系阻劑剝離液的調製。又,由於 水系阻劑剝離液的原料會事先先被混合,所以能減輕調製槽3內的混合或攪拌的負擔,能更迅速地調製均勻的濃度之水系阻劑剝離液。
在混合準備槽605進行的混合,較佳為利用控制手段601對經由訊號線646所連接的控制閥617、618、619進行控制,藉此來控制純水、胺原液及有機溶媒的流量,並設成在調製槽3所調製之水系阻劑剝離液的濃度。由於水系阻劑剝離液之最後濃度的調製是在調製槽3中進行,所以在混合準備槽605中也可不以良好的精度來調製。只要以在混合準備槽605所混合之阻劑剝離液的濃度,係落在由測定手段2所測定的物性數值是和成分濃度具有相關關係的濃度範圍之程度,來進行各原料的混合即可。其中,亦可與調製槽3同樣地,藉由測定裝置,來測定物性數值或成分濃度。
本實施形態的調製裝置610所具備的預備混合手段,並不限於當作簡易的混合槽來作動之如混合準備槽605那樣的態樣。例如,亦可採用供給原料的純水供給配管41、胺供給配管344、有機溶媒供給配管345等在調製槽3之前合流,並在合流配管內混合原料之類的方式。於此情況,也可進一步採用管內攪拌器(in-line mixer)或靜態混合器(static mixer)等的配管型混合裝置。也可使之合流於循環管路34。
又,預備混合手段亦可如第6實施形態所示,作成在具備複數個調製槽之水系阻劑剝離液的調製裝置中,按各調製槽具備預備混合手段之構成。
〔非水系阻劑剝離液的調製裝置〕
〔第8實施形態〕
圖11係用於說明本實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。本實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置710主要係由調製槽703、測定手段702、控制手段701等所構成。
調製槽703係將經由配管等所供給之非水系阻劑剝離液的原料加以調合,且用於調製既定的成分濃度的非水系阻劑剝離液之調合容器。調製槽703為了接收非水系阻劑剝離液的原料的供給,除了連接有各原料供給配管742、743等外,還具備有用於將原料均勻地混合之攪拌手段736。又,具備有用於供給經調製之既定的成分濃度的非水系阻劑剝離液之供給配管704。
測定手段702係測定在調製槽703內所調製之非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度的至少一者。由測定手段702所測定之非水系阻劑剝離液的物性數值,係在和此非水系阻劑剝離液的成分濃度之間具有相關的物性數值。若使用此相關關係,可由所測得的物性數值獲得成分濃度,也可將非水系阻劑剝離液調整成既定的成分濃度。
控制手段701係以可接收測定手段702的測定訊號之方式,經由訊號線747等和測定手段702連接。此外,控制手段701係和控制閥718、719連接,此等控制閥718、719被設置在用以將原料供給至調製槽703的原料供給配管742、743。藉由控制手段701控制此等控制閥,使 得被供給至調製槽703之原料的供給量係以水系阻劑剝離液的成分濃度會成為既定的成分濃度之方式被調節。
非水系阻劑剝離液係以胺及有機溶媒為主成分。胺從胺原料導入口752經由胺原料供給配管742被供給到調製槽703。有機溶媒從有機溶媒原料導入口753經由有機溶媒原料供給配管743被供給到調製槽703。除了此等之外,在有添加劑等其他原料的情況,只要準備用以供給該原料的導入口、供給配管、控制閥等來進行供給即可。添加劑等其他原料的供給線並未顯示於圖11中。又,各原料不限於直接供給至調製槽703之情況。例如,在將調製槽703內的非水系阻劑剝離液進行循環攪拌時,也可以使各原料與供液體循環的循環管路734合流的方式供給至調製槽703。
在各原料供給配管742、743設置有經由訊號線746和控制手段701連接的控制閥718、719。各控制閥係接收由控制手段701所發出的控制訊號,來進行作動控制。各控制閥係以例如使每單位時間的流量增減之方式藉由控制手段701來控制較佳。各控制閥係預先設定了流量的預設值,使得將以該預設值的流量所供給的原料調合而獲得的非水系阻劑剝離液的成分濃度,會落在由測定手段702所測定的物性數值是和成分濃度具有相關關係的濃度範圍。
由原料導入口752、753導入的各原料,係經由原料供給配管742、743、及控制閥718、719被供給至調製槽703。被供給至 調製槽703內的原料係藉由攪拌手段736攪拌,而成為均勻濃度的非水系阻劑剝離液。
攪拌手段736係將調製槽703內攪拌成均勻的濃度。圖11中係描繪經由從調製槽703的底部向側部連接成環狀的循環管路734,抽取出調製槽703內之液體的一部分,以將其藉由循環攪拌泵733在調製槽703內產生攪拌流之方式再度返回調製槽703內之循環攪拌方式,惟不限定於此。亦可為利用馬達使攪拌翼旋轉之攪拌裝置,亦可為使攪拌子在調製槽703內旋轉。
在調製槽703內所調製成的非水系阻劑剝離液係藉由測定手段702進行測定。被測定者係在調製槽703內所調製成之非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度之至少任一者。亦可為兩者。此處所測定的成分濃度,係有關於欲調節成既定的濃度之非水系阻劑剝離液的成分之濃度。同樣地,被測定的物性數值,係與欲調節成既定的濃度之非水系阻劑剝離液的成分相關之非水系阻劑剝離液的物性數值。與藉由測定手段702所測定之物性數值或成分濃度對應之非水系阻劑剝離液的成分並不限定為一種,也可為複數種。
由於成分濃度無法直接測定,所以一般來說,關於成分濃度,係測定與其相關的物性數值,並由此測定值使用相關關係來算出。因此,測定手段702係具備測定非水系阻劑剝離液之物性數值的測定裝置。在僅量測物性數值的情況,測定手段702亦可為測定裝置本身。在由所測得的物性數值算出成分濃度之情況,由於必須 將所測得的物性數值演算加工為成分濃度,所以測定手段702除了具備測定裝置外,亦具備由測定值演算成分濃度之演算裝置等。
測定手段702所具備之物性數值的測定裝置,係依據應調節濃度之非水系阻劑剝離液的成分、所測定的物性數值,來選擇最合適的裝置。關於欲調節濃度之非水系阻劑剝離液的成分,只要採用在包含欲調節之該既定的成分濃度之濃度範圍中用於測定能夠與該成分濃度獲得良好的相關關係之物性數值的測定裝置即可。例如,作為此種測定裝置,較佳為吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、黏度計等。
測定手段702係將在調製槽703內所調製成之非水系阻劑剝離液取樣,並測定其物性數值。較佳為將測定前所取樣之非水系阻劑剝離液進行溫度調整等,始終以相同的測定條件來進行測定。因此,測定手段702係以具備取樣管、取樣泵(未圖示)、溫度控制器(未圖示)等較佳。
然而,測定的手法並不限於將試料取樣之方式。將感測器部浸漬於非水系阻劑剝離液內的方式、在循環管路734等設置測定裝置之方式等,只要是因應所採用的測定裝置,藉由最合適的方式來進行測定即可。
在測定手段702測定成分濃度之情況,可從藉由設置於測定手段702的測定裝置所測得之物性數值,算出成分濃度。在成分濃度的算出方面,係採用物性數值與成分濃度的相關關係。此相關關係是物性數值與成分 濃度的對應關係,若兩者是一對一地對應,則可依據此相關關係,從所測得的物性數值求得對應的成分濃度。
相關關係為了獲得既定的感度,較佳為具有某程度的斜率,未必是直線。若在包含欲調節之成分濃度的濃度範圍內,成分濃度具有和物性數值一對一地對應之作為連續函數的相關關係,則可從所測得的物性數值算出對應之成分濃度。
測定手段702將所測得的物性數值或成分濃度傳送到控制手段701。控制手段701從測定手段702接收測定值。測定手段702和控制手段701係以訊號線747連接。測定值的傳送接收係透過此訊號線747進行。然而,不限定於此。亦可透過無線進行測定值的傳送接收。又,在對複數個成分測定物性數值、成分濃度之情況,亦可具備依成分連結測定裝置和控制手段701之訊號線。
控制手段701係設定有在濃度控制中設為目標之成分濃度的值。控制手段701係將所接收到的成分濃度的測定值、與所設定之成分濃度的目標值進行比較。比較的結果為,應調節之成分的濃度低於目標值時,以該成分的供給量相對於其他成分的供給量相對地增加之方式,控制對應的控制閥。反之,在應調節之成分的濃度高於目標值的情況,則以該成分的供給量相對於其他成分的供給量相對地減少之方式,控制對應的控制閥。將哪個控制閥控制成哪個程度,是依據偏離成分濃度的目標值的程度、原料的構成、各原料的濃度等各種條件,使控制手段701藉由控制程式適當地計算。惟,控制的 方法不限於此。除了比較上述之控制量的目標值和現在值來進行控制的比例控制(P控制)外,可採用所謂的積分控制(I控制)、微分控制(D控制)等。較佳為藉由適當地組合了此等控制方法的PID控制來進行控制。
設置於非水系阻劑剝離液的原料供給配管之各控制閥718、719,係透過訊號線746與控制手段701連接。圖11中係描繪各控制閥718、719透過訊號線746串連,惟各控制閥係可分別透過訊號線個別地與控制手段701連接。即便不利用訊號線,也能透過無線來進行控制。
又,圖11中,控制手段701係控制控制閥,關於控制手段701,宜採用電腦。就取代電腦而言,亦可改使用通用的控制器來進行控制。亦可以按調節濃度的成分個別地準備之控制器的集合體的形式,來構成控制手段701。又,就取代測定手段702和控制手段701而言,亦可使用測定手段702和控制手段701構成為一個裝置之所謂的濃度管理裝置。使用濃度管理裝置時,只要以調製槽703內的非水系阻劑剝離液始終成為既定的成分濃度之方式,令濃度管理裝置控制控制閥即可。
在藉由測定手段702所測定者是物性數值的情況,控制手段701係進行基於物性數值之控制。亦即,由於藉由測定手段所測定的物性數值係與成分濃度具有相關關係,所以在此相關關係上可發現和應調節之既定的成分濃度對應之“既定的物性數值”。控制手段701只要以藉由測定手段702所測定的物性數值會成為此“既定的物性數值”之方式,來控制控制閥718、719以增減原料的 供給量即可。
本實施形態的調製裝置710係藉由反覆連續地進行上述之調合、測定、控制的循環,可自動且連續地調製既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液。若在調製槽703內一次調製完既定的成分濃度之非水系阻劑剝離液,之後只要以透過供給來補充減少的量之方式,一邊維持既定的成分濃度,一邊追加調製非水系阻劑剝離液即可。
在調製槽703所調製成的非水系阻劑剝離液,係從和調製槽703的底部連接之非水系阻劑剝離液供給配管704被供給至調製槽703外。調製裝置710也可單獨使用,也可與使用非水系阻劑剝離液的其他剝離設備連接來使用。於此情況,將非水系阻劑剝離液供給配管704與其他的剝離設備的非水系阻劑剝離液供給口754連接。如此,也可將新鮮狀態之既定的成分濃度的水系阻劑剝離液在必要時隨時自動地供給到其他的剝離設備。
調製裝置710係以具有用於檢測調製槽703內之非水系阻劑剝離液的液面位置之液面計732較佳。若調製裝置710所供給之非水系阻劑剝離液的供給量始終大致一定,則即便沒有液面計,藉由使調製量與供給量平衡,也能在不使調製槽703變空的情況下進行連續的調製。然而,在供給量增減的情況,較佳為藉由液面計732檢測調製槽703內的液面位置,以調製槽703不會變空的方式進行控制。
液面計732除了以能夠檢測出調製槽703內的 液面位置之方式設置於調製槽703外,還透過訊號線748與控制手段701連接。例如,液面計732檢測出調製槽703內的液面低於下限值,對控制手段701發出警報訊號。控制手段701係以液面位置回復的方式,控制控制閥718、719以增加原料的供給量,並增加非水系阻劑剝離液的調製量。當液面位置高於下限值時,警報訊號便會停止,當調製槽3內的水系阻劑剝離液的量回復到既定量為止時,控制手段1則以維持此液面位置的方式進行控制。如此,可使調製槽703內不會變空。若同時事先設定液面位置的上限,也可防止調製槽3的溢流。
此外,圖11中雖描繪了供給非水系阻劑剝離液的各原料之原料供給配管742、743連接於調製槽703的側部之態樣,但不限於此。也可依據狀況,連接於調製槽703的上部或底部。也可連接於循環管路34。此外,原料供給配管742、743不需要與調製槽703一體連接。例如,也可將原料從上部滴到調製槽內來進行供給。又,在原料不是液狀物而是粉狀物的情況下,也可不是配管,而是連接有粉體供給裝置者。
<非水系阻劑剝離液的原料>
使用於本實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置之非水系阻劑剝離液,係可使用包含胺、有機溶媒、其他添加劑的原料。
《胺》
作為使用於非水系阻劑剝離液的原料之胺,較佳係使用烷醇胺。作為烷醇胺,可列舉:單乙醇胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、胺乙基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、3-胺基-1-丙醇等。又,作為其他的胺,可使用:羥胺、N-甲基二乙醇胺、正丙醇胺、單異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、烷基苯磺酸、二甘醇胺、甲胺乙醇、乙胺乙醇、2-(2-胺乙氧基)乙醇、三伸乙四胺、N,N二甲基乙醯胺、單甲基甲醯胺。
《有機溶媒》
作為有機溶媒,較佳係使用二醇醚系的有機溶媒。作為二醇醚系的有機溶媒,係可列舉:丁基二甘醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丙基醚等。作為其他的有機溶媒,可使用:二甲亞碸、烷基苯酚、丁炔二醇、SAA、甲基甲氧丁醇、N-甲基-2-吡咯啶酮、Phn、鄰二氯苯、三伸乙四胺、甲基二甘醇。
《其他的添加劑》
作為非水系阻劑剝離液,除了胺及有機溶媒之外,可添加兒茶酚、麥芽醇、矽系消泡劑、p-硝苯甲酸、還原劑(山梨醇等)、金屬防蝕劑、螫合劑等作為添加劑。其他添加劑的濃度,藉由在調製非水系阻劑剝離液時,依據非水系阻劑剝離液的容量來進行添加,可調節濃度。
〔第9實施形態〕
圖12係用以說明本實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。本實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置810係與第8實施形態的調製裝置710大致相同,主要包含調製槽703、測定手段802、控制手段801等。 然而,其特徵為:測定手段802具備胺的測定手段821,控制手段801具備胺的控制手段823,且在調製槽703調製既定的胺濃度之非水系阻劑剝離液。
本實施形態中,測定手段802具備胺的測定手段821。胺的測定手段821係用來測定調製槽703內之非水系阻劑剝離液的物性數值或胺濃度中之至少一者。亦可測定兩者。在調製裝置810僅測定胺濃度並將其調節成既定的濃度值之情況,測定手段802亦可和胺的測定手段821相同。然而,一般來說,測定手段802除了具備胺的測定手段821外,亦可另外具備進行關於其他成分的測定之測定手段。
胺的測定手段821所測定的物性數值係與胺濃度具有相關關係之物性數值。與胺濃度具有相關關係的物性數值,較佳係使用選擇自吸光度、導電率、密度、超音波傳播速度及黏度之物性數值。於此情況,胺的測定手段821係分別為吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、黏度計等。
作為胺的測定手段821,其中以吸光光度計較佳。若使用適當的測定波長,則可在非水系阻劑剝離液的吸光度值和胺濃度之間,獲得比較良好的線性關係。
關於可和胺濃度獲得線性關係之物性數值,例如,可使用如圖3及圖4所示之吸光度。圖3係表示單乙醇胺(MEA:monoethanolamine)濃度和吸光度(測定波長λ=1048nm)的關係之圖表(graph),圖4係表示羥胺濃度和吸光度(測定波長λ=1074nm)的關係之圖表。此外,圖3 及圖4係表示水系阻劑剝離液中之胺濃度和吸光度的關係之圖表,而在非水系阻劑剝離液中也能獲得同樣的線性關係。
如圖3所示,在非水系阻劑剝離液所含的胺是屬於一種烷醇胺之單乙醇胺的情況,非水系阻劑剝離液之單乙醇胺的濃度,相對於位在近紅外部的波長區域之特定波長(例如,1048nm)中的非水系阻劑剝離液的吸光度具有高度的線性關係。又,如圖4所示,非水系阻劑剝離液之羥胺的濃度亦相對於位在近紅外部的波長區域之特定波長(例如,1074nm)中的非水系阻劑剝離液的吸光度具有高度的線性關係。因此,藉由測定非水系阻劑剝離液的吸光度,可正確地測定胺濃度。在胺為單乙醇胺的情況,所測定的波長係以選擇自1000至1600nm的波長區域之特定波長較佳。其他成分的影響小的1048nm附近,感度大,特別良好。又,為羥胺的情況,係以選擇自1050至1090nm的波長區域之特定波長較佳。其他成分的影響小的1074nm附近,感度大,特別良好。
本實施形態的調製裝置810中,胺的測定手段821係測定例如在測定波長1048nm中之非水系阻劑剝離液的吸光度。由於在此波長的吸光度,係與胺濃度(MEA濃度)具有像圖3那樣的線性關係,所以可使用此線性關係,由吸光度的測定值正確地獲得非水系阻劑剝離液的胺濃度(MEA濃度)。
本實施形態的控制手段801係具備胺的控制手段823。在本實施形態的調製裝置810僅將胺濃度調節 成既定的濃度之情況,控制手段801亦可和胺的控制手段823相同。在本實施形態的調製裝置810亦針對胺以外的成分調節濃度之情況,控制手段801不僅具備胺的控制手段823,也另外具備有關於其他成分的控制手段。
胺的控制手段823係透過訊號線847和胺的測定手段821連接等,從胺的測定手段821接收胺的測定手段821所得到的測定值。在胺的控制手段823,應調節之既定的胺濃度係設定為濃度控制之目標值的胺濃度。胺的控制手段823比較所接收到之胺濃度的測定值與目標值的胺濃度。胺的控制手段823係透過訊號線746和設置在各原料供給配管742、743的控制閥718、719連接等,依據濃度的比較結果,對控制閥718、719適當地進行作動控制。
例如,在藉由測定手段802之關於胺的測定手段821所測定的胺濃度是低於目標值的胺濃度之情況,控制手段801之關於胺的控制手段823係增加控制閥718的流量或者減少控制閥719的流量,以增加胺原液之相對的供給量。在胺濃度高於目標值的胺濃度之情況,相反地,胺的控制手段823係減少控制閥718的流量或者增加控制閥719的流量,以使有機溶媒的供給量相對地增加,並減少胺原液之相對的供給量,來控制胺濃度。惟,控制方法不限定於此。可適當地採用PID控制等各種的控制方法。
此外,亦可由胺的測定手段821所測得的物性數值,比較所測得的物性數和與相關關係上之目標值的 胺濃度對應的物性數值,藉此來控制胺濃度。
如可獲得像圖3、圖4所示之線性關係的情況那樣,在物性數值和胺濃度具有一對一地對應的相關關係之情況,可基於此相關關係,獲得與胺濃度對應的物性數值。因此,存在與應調節之既定的胺濃度對應之“既定的物性數值”。胺的控制手段823係以胺的測定手段821所測得的物性數值成為此“既定的物性數值”之方式,控制原料的供給量,藉此可將在調製槽703所調製的非水系阻劑剝離液設為既定的胺濃度。
關於和本實施形態的第8實施形態共通的其他構成,由於係與第8實施形態相同,故省略其說明。
此外,圖12顯示本實施形態的調製裝置810連接於原料儲存容器820和使用非水系阻劑剝離液的剝離設備890之態樣。如此,調製裝置810係與原料儲存容器820及剝離設備890連接,可執行進行剝離步驟之工廠的現場運轉。
原料儲存容器820是用來暫時儲存非水系阻劑剝離液的原料之容器。包含胺儲存容器811a、811b、和有機溶媒儲存容器812a、812b等。胺儲存容器811a、811b、和有機溶媒儲存容器812a、812b亦可各自為一個,惟如圖12所示,更佳為各自具備有兩個。胺儲存容器811a、811b係從胺原料導入口752經由胺原料補充配管842,常時儲存著胺。又,有機溶媒儲存容器8812a、812b係從有機溶媒原料導入口753經由有機溶媒原料補充配管843,常時儲存著有機溶媒。藉由在原料儲存容器820 經常事先準備需要的原料,調製裝置810可不會中斷地接收原料的供給,可連續地調製非水系阻劑剝離液。
胺儲存容器811a、811b及有機溶媒儲存容器812a、812b,係透過胺供給配管844及有機溶媒供給配管845和調製裝置810連接,各種原料從原料儲存容器820被供給至調製槽703。供給的方式可為利用送液泵之方式,也可為容器的加壓壓送方式。如有必要,亦可如圖12所示,在連接原料儲存容器820和調製槽703之胺供給配管844及有機溶媒供給配管845,設置控制閥813a~816b,使調製裝置810對該等進行控制。
另一方面,調製裝置810係透過連接於調製槽703的非水系阻劑剝離液供給配管804,而與剝離設備890連接。在非水系阻劑剝離液供給配管804,設置有送液泵825及控制閥826等。
在調製槽703所調製成的非水系阻劑剝離液係藉由送液泵825,通過非水系阻劑剝離液供給配管804,從非水系阻劑剝離液供給口854被供給至剝離設備890。剝離設備890係經由訊號線892與控制手段801連接。控制手段801係經由訊號線892接收由剝離設備890所發出的非水系阻劑剝離液供給請求訊號。控制閥826係經由訊號線849與控制手段801連接。控制手段801係因應剝離設備890側的要求,對控制閥826進行開閉控制。藉此,剝離設備890係可在需要非水系阻劑剝離液時,僅以所需的量,自動地接收非水系阻劑剝離液的供給。
〔第10實施形態〕
圖13是用來說明第10實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。與第8、9實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置710、810的相異點為具備用於儲存在調製槽703所調製成的非水系阻劑剝離液之儲存槽902。
在第10實施形態的非水系阻劑剝離液的調製裝置910中,也是與第8實施形態的非水系阻劑剝離液的調製裝置710同樣地,藉由測定調製槽703內之非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度的至少任一者,來將調製槽703內之非水系阻劑剝離液的成分濃度調節成既定的濃度。
在調製槽703所調製成的非水系阻劑剝離液係從調製槽703被輸送到儲存槽902,並儲存於儲存槽902。送液的方法亦可為藉由送液泵等進行移送之方式等,並未特別限定。如圖13所示,若藉由連通管935事先連結調製槽703和儲存槽902,則不需要送液泵等而可自然地輸送液體,所以簡便且方便,是合適的。
連通管935是供非水系阻劑剝離液流通的管路。如圖13所示,調製槽703被設置在比儲存槽902高的位置。連通管935係如圖13所示,連接調製槽703的底部和儲存槽902的側部。一旦因非水系阻劑剝離液從儲存槽902被供給到剝離設備890,而使儲存於儲存槽902內的非水系阻劑剝離液減少時,在調製槽703經調製的非水系阻劑剝離液就會通過連通管935,自然地移動到儲存槽902。連通管935係具有適當的適度長度和配管內徑,並具有使在調製槽703所產生之非水系阻劑剝離液的濃度變動 不會擴及至儲存槽902內之濃度變動的緩衝作用。
儲存槽902亦與調製槽703同樣,以具備有測定手段931及液面計932較佳。作為測定手段931,係可使用和設置於調製槽703者相同之構成。測定手段931亦可進一步具備胺的測定手段。藉由此等裝置,可測定儲存於儲存槽902之非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度。
又,測定手段931及液面計932也是經由訊號線947、948和控制手段901連接。控制手段901係依據測定手段931所測定之儲存槽902內的非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度、或液面計932所測定之儲存槽902內的非水系阻劑剝離液的液面位置,與調製槽703的情況同樣地,適當地對控制閥718、719進行控制。儲存槽902內的非水系阻劑剝離液由於濃度變動極小,所以實際上係進行儲存槽902內部之非水系阻劑剝離液的濃度的監視和液量管理。
儲存槽902內的非水系阻劑剝離液係藉由設置於循環管路934之循環攪拌泵933進行循環攪拌。藉此,儲存槽902內的非水系阻劑剝離液係可維持為均勻的濃度。
〔第11實施形態〕
圖14係用於說明第11實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置的模式圖。第11實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置1010具備有兩個調製槽這點,係與第8至第10實施形態的非水系阻劑剝離液的調製裝置710、810、 910不同。
調製槽1003亦與調製槽703同樣,具備測定手段1031及液面計1032,並經由訊號線1047及訊號線1048而與控制手段1001連接。調製槽1003內之非水系阻劑剝離液的物性數值或成分濃度、以及液面位置係藉由控制手段1001監視,控制經由訊號線1046所連接的控制閥1018、1019,利用和調節調製槽703內之非水系阻劑剝離液的成分濃度的情況同樣的方法進行成分濃度和液面位置之調節。在調製槽1003經調製的非水系阻劑剝離液係通過連通管1035儲存於儲存槽902。此外,調製槽1003具備循環管路1034,調製槽1003內的非水系阻劑剝離液係藉由設置於循環管路1034的循環攪拌泵1033進行循環攪拌。
根據第11實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置1010,由於具備有兩個調製槽,所以即使例如調製槽703因故障等而無法運作,也能藉由非水系阻劑剝離液並使之從調製槽1003供給至儲存槽902,而在不使裝置停止的情況下持續地進行非水系阻劑剝離液之調製和供給。又,即使調製槽703內變空,也可從調製槽1003供給非水系阻劑剝離液。
此外,圖14中記載有具備兩個調製槽之構成,惟調製槽的數量並無特別限定,亦可具備三個以上之複數個槽。惟,若考量裝置大型化、以及故障時的備品的話,則只要針對一個儲存槽具備兩個調製槽就足夠。
〔第12實施形態〕
圖15係用於說明第12實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置之模式圖。第12實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置1110具備有混合準備槽1105作為事先混合非水系阻劑剝離液的原料之預備混合手段這點,係與第8至第11實施形態之非水系阻劑剝離液的調製裝置不同。
混合準備槽1105係連接於胺供給配管844、及有機溶媒供給配管845。又,混合準備槽1105係藉由配管1106連接於調製槽703。
設置混合準備槽1105,將要供給至調製槽703的原料在混合準備槽1105混合後再供給到調製槽703,藉此能夠以接近非水系阻劑剝離液的組成之濃度供給到調製槽703。因此,可防止調製槽703內之非水系阻劑剝離液的濃度急遽地變化,並可容易地進行非水系阻劑剝離液之調製。此外,由於非水系阻劑剝離液的原料會事先被混合,所以可減輕在調製槽703內的混合或攪拌的負擔,可更迅速地調製均勻的濃度之非水系阻劑剝離液。
在混合準備槽1105進行的混合,較佳為利用控制手段1101對透過訊號線1146所連接的控制閥1118、1119進行控制,藉此來控制胺原液、及有機溶媒的流量,並設成在調製槽703所調製之非水系阻劑剝離液的濃度。由於非水系阻劑剝離液之最後濃度的調節係在調製槽703進行,所以在混合準備槽1105中也可不以良好的精度來調製。只要以在混合準備槽1105所混合之阻劑剝離液的濃度,係落在由測定手段702所測定的物性數值是和成分濃度具有相關關係的濃度範圍之程度,來進行各原料 的混合即可。其中,亦可與調製槽703同樣地,藉由測定裝置,來測定物性數值或成分濃度。
本實施形態的調製裝置1110所具備的預備混合手段,並不限於當作簡易的混合槽來作動之如混合準備槽1105那樣的態樣。例如,亦可採用供給原料的原料供給配管742、743等在調製槽703前合流,並在合流配管內混合原料之類的方式。於此情況,也可進一步採用管內攪拌器或靜態混合器等的配管型混合裝置。也可使之合流於循環管路734。
又,預備混合手段亦可如第11實施形態所示,作成在具備兩個以上的調製槽之非水系阻劑剝離液的調製裝置中,按各調製槽設置預備混合手段之構成。
1‧‧‧控制手段
2‧‧‧測定手段
3‧‧‧調製槽
4‧‧‧水系阻劑剝離液供給配管(供給配管)
10‧‧‧水系阻劑剝離液的調製裝置
17、18、19‧‧‧控制閥
32‧‧‧液面計
33‧‧‧循環攪拌泵
34‧‧‧循環管路
36‧‧‧攪拌手段
41‧‧‧純水供給配管(原料供給配管)
42‧‧‧胺原料供給配管(原料供給配管)
43‧‧‧有機溶媒原料供給配管(原料供給配管)
46、47、48‧‧‧訊號線
51‧‧‧純水導入口(原料導入口)
52‧‧‧胺原料導入口(原料導入口)
53‧‧‧有機溶媒原料導入口(原料導入口)
54‧‧‧阻劑剝離液供給口

Claims (30)

  1. 一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,從水系阻劑剝離液的原料調製既定的成分濃度之未使用的水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;測定手段,針對前述調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的水系阻劑剝離液的成分濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述原料的流量;及控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述測定手段所測得的測定值,以前述調製槽內的水系阻劑剝離液成為前述既定的成分濃度之方式,控制前述控制閥。
  2. 一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,從水系阻劑剝離液的原料調製既定的胺濃度之未使用的水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;胺的測定手段,針對前述調製槽內的水系阻劑剝 離液,測定和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的水系阻劑剝離液的胺濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述原料的流量;及胺的控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述胺的測定手段所測得的測定值,以前述調製槽內的水系阻劑剝離液成為前述既定的胺濃度之方式,控制前述控制閥。
  3. 一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,從水系阻劑剝離液的原料調製既定的水分濃度之未使用的水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;水分的測定手段,針對前述調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的水分濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的水系阻劑剝離液的水分濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述 原料的流量;及水分的控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述水分的測定手段所測得的測定值,以前述調製槽內的水系阻劑剝離液成為前述既定的水分濃度之方式,控制前述控制閥。
  4. 一種水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,從水系阻劑剝離液的原料調製具有既定的胺濃度及既定的水分濃度之未使用的水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;胺的測定手段,針對前述調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;水分的測定手段,針對前述調製槽內的水系阻劑剝離液,測定和水系阻劑剝離液的水分濃度具有相關關係之水系阻劑剝離液的物性數值、及水系阻劑剝離液的水分濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的水系阻劑剝離液的胺濃度及水分濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述原料的流量;及控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述胺的測定手段所測得的測定值、及藉由前述水分的測定 手段所測得的測定值,以前述調製槽內的水系阻劑剝離液成為前述既定的胺濃度及前述既定的水分濃度之方式,控制前述控制閥。
  5. 如請求項2之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中前述胺的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。
  6. 如請求項5之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述胺的測定手段具備吸光光度計,在前述胺為單乙醇胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1000至1600nm之波長區域的特定波長,在前述胺為羥胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1050至1090nm之波長區域的特定波長。
  7. 如請求項3之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述水分的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。
  8. 如請求項7之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述水分的測定手段具備吸光光度計,前述吸光光度計的測定波長係選擇自950至2000nm之波長區域的特定波長。
  9. 如請求項4之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述胺的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。
  10. 如請求項9之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述胺的測定手段具備吸光光度計, 在前述胺為單乙醇胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1000至1600nm之波長區域的特定波長,在前述胺為羥胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1050至1090nm之波長區域的特定波長。
  11. 如請求項4之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述水分的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。
  12. 如請求項11之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述水分的測定手段具備吸光光度計,前述吸光光度計的測定波長係選擇自950至2000nm之波長區域的特定波長。
  13. 如請求項1至12中任一項之水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備將在前述調製槽所調製成的水系阻劑剝離液加以儲存之儲存槽。
  14. 如請求項13之水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備複數個前述調製槽。
  15. 如請求項13之水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述調製槽和前述儲存槽係藉由連通管連接。
  16. 如請求項1至12中任一項之水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
  17. 如請求項13之水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
  18. 如請求項14之水系阻劑剝離液的調製裝置,其係在各個前述調製槽具備對將供給至前述調製槽的前述原料進行預先混合之預備混合手段。
  19. 如請求項15之水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
  20. 一種非水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備:調製槽,從非水系阻劑剝離液的原料調製既定的成分濃度之未使用的非水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述非水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;測定手段,針對前述調製槽內的非水系阻劑剝離液,測定和非水系阻劑剝離液的成分濃度具有相關關係之非水系阻劑剝離液的物性數值、及非水系阻劑剝離液的成分濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的非水系阻劑剝離液的成分濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述原料的流量;及控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述測定手段所測得的測定值,以前述調製槽內的非水系阻劑剝離液成為前述既定的成分濃度之方式,控制前述控制閥。
  21. 一種非水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備: 調製槽,從非水系阻劑剝離液的原料調製既定的胺濃度之未使用的非水系阻劑剝離液;原料供給配管,將前述非水系阻劑剝離液的原料供給至前述調製槽;胺的測定手段,針對前述調製槽內的非水系阻劑剝離液,測定和非水系阻劑剝離液的胺濃度具有相關關係之非水系阻劑剝離液的物性數值、及非水系阻劑剝離液的胺濃度之至少一者;控制閥,係設置於前述原料供給配管且控制前述原料的供給量,在開始前述原料的供給之際,以所調製的非水系阻劑剝離液的胺濃度成為和前述物性數值具有前述相關關係的濃度範圍內之方式,設定有前述原料的流量;及胺的控制手段,與前述控制閥連接,依據藉由前述胺的測定手段所測得的測定值,以前述調製槽內的非水系阻劑剝離液成為前述既定的胺濃度之方式,控制前述控制閥。
  22. 如請求項21之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述胺的測定手段係具備吸光光度計、導電率計、密度計、超音波濃度計、及黏度計之任一者。
  23. 如請求項22之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述胺的測定手段具備吸光光度計,在前述胺為單乙醇胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1000至1600nm之波長區域的特定波長, 在前述胺為羥胺之情況,前述吸光光度計的測定波長係選擇自1050至1090nm之波長區域的特定波長。
  24. 如請求項20至23中任一項之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備將在前述調製槽所調製成的非水系阻劑剝離液加以儲存之儲存槽。
  25. 如請求項24之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其具備複數個前述調製槽。
  26. 如請求項24之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,前述調製槽和前述儲存槽係藉由連通管連接。
  27. 如請求項20至23項中任一項之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
  28. 如請求項24之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
  29. 如請求項25之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其中,在各個前述調製槽具備對將供給至前述調製槽的前述原料進行預先混合之預備混合手段。
  30. 如請求項26之非水系阻劑剝離液的調製裝置,其進一步具備預備混合手段,該預備混合手段係預先混合將供給至前述調製槽的前述原料。
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