Рашэнне для ачысткі фенал-фармальдэгідавай смалы

Глава 1: Асаблівасці і патрабаванні

1.1 Уводзіны ў фенал-фармальдэгідавую смалу

Фенал-фармальдэгідавая смала, навукова вядомая як фенол-фармальдэгідавая смола, з'яўляецца адной з самых першых індустрыяльна асвоеных сінтэтычных смол у свеце, якая ўтвараецца шляхам палікандэнсацыі фенальных злучэнняў і фармальдэгіду пад дзеяннем каталізатара. З-за выдатнай тэрмастойкасці, негаручасці, механічнай міцнасці і электраізаляцыі яна шырока выкарыстоўваецца ў:

• Электронныя матэрыялы: Фатасупраціўная смола, падкладка для друкаваных плат, герметызаванне паўправаднікоў

• Кампазіцыйныя матэрыялы: Матэрыялы, армаваныя шкловалокнам, фрыкцыйныя матэрыялы (накладкі тормазных калодак)

• Пакрыцці і клеі: Тэрмастойкія пакрыцці, клеі для драўніны

• Агнеўпорныя матэрыялы: Агнеўпорны цэгла, цеплаізаляцыйныя матэрыялы

• Інжынерная пластмаса: Электрычныя выключальнікі, аўтамабільнія кампаненты

1.2 Патрэба рынку ў высокачыстай фенал-фармальдэгідавай смоле

З-за хуткага развіцця электроннай інфармацыйнай прамысловасці і матэрыялаў новых крыніцаў энергіі былі ўсталяваны вышэйшыя патрабаванні да чысціні феналфармальдэгідных смол:

Пале застосавання	Патрабаванне да чысціні	Гранічныя значэнні асноўных загрязненняў	Рыначная цана (10 тыс. CNY/тонна)
Фатасупраціўная смола	≥99.5%	Свабодны фенол < 500 ppm Зольнасць < 50 ppm	6-12
Паўправадніковая інкапсуляцыя	≥99.0%	Металічныя іёны < 10 ppm Іёны хлору < 20 ppm	4-8
Падкладка PCB	≥98.5%	Бязфенольны <1000 ppm Увільгатнёнасць <1%	2-5
Агульны прамысловы клас	≥95%	Бязфенольны <3000 ppm	1-2

1.3 Магчымасці ўнутранага вытворчасці

У цяперашні час залежнасць ад імпарту высокакласных фенал-формальдэгідавых смол (фатаэмульсійны град, паўправадніковы град) дасягае 60-80%, што стварае велізарны рэзерв для замены ўнутраным вытворчасцю. Унутраная вытворчасць мае наступныя перавагі:

• Перавага ў коштах: Выраб у краіне абходзіцца на 30-50% дашэўшы за імпарт

• Перавага ў паставках: Не трэба доўгатэрміновай міжнароднай лагістыкі, паставка за 1 тыдзень

• Перавага ў абслугоўванні: Месцевая тэхнічная падтрымка, хуткая рэакцыя на патрэбы кліента

• Бяспека ланцуга пастаўкі: пазбегайце рызыку парушэння пастаўак з-за міжнароднага гандлёвага трывожнасці

Глава 2: Патрабаванні да чысціні і выклікі для феналфармальдэгіднай смалы

2.1 Асноўныя паказчыкі якасці

Феналфармальдэгідная смола высокай ступені чысціні павінна адпавядаць наступным асноўным паказчыкам:

ПРЫМЕР	Градацыя фотаэмульсіі	Узровень корпусавання паўправаднікоў	Клас PCB
Малекулярны вага （Mw ）	3,000-8,000	5,000-12,000	8,000-20,000
Палідысперснасць PDI	1.3-1.8	1.5-2.0	1.8-2.5
Тэмпература размякчэння (℃)	90-130	100-140	110-150
Змест гідраксіла (%)	15-25	12-20	10-18
Свабодны фенол (ppm)	<500	<1,000	❤️<3,000
Свабодны фармальдэгід (ppm)	<200	<500	<1,000
Зольнасць (ppm)	<50	<100	<300
Металічныя іёны (ppb)	<10	<20	<50
Хлорыдныя іёны (ppm)	<20	<50	<100
Колер (Гарднер)	❤️<3	<4	<5
Умасці (%)	<0.5	<1.0	<2.0

 

2.2 Асноўныя выклікі ў ачыстцы

• Выдаленне вольнага фенолу і вольнага фармальдэгіду — астаткі непрарагаваных манамераў уплываюць на эфектыўнасць і бяспеку смалы
• Аддзяленне алігамераў і палімераў — размеркаванне малекулярнай масы (PDI) патрабуе строгага кантролю
• Загрязненне іёнамі металаў — астаткі каталізатара (такія як шчавёвая кіслата, соляная кіслата і г.д.) і пранікненне пры карозіі абсталявання
• Чулівасць да цяпла — лёгка дадаткова палімерызуецца або дэградуе пры высокіх тэмпературах, паглыбленне колеру
• Высокая вязкасць — цвёрдае цела або вельмі вязкая вадкасць пры камнатнай тэмпературы, цяжка для традыцыйнай дыстыляцыі

Раздзел 3: Традыцыйныя метады чысткі і іх абмежаванні

3.1 Метад 1: Прамыванне вадой + Нейтралізацыя

【Тэхналагічны працэс】 Раствор смалы → Прамыванне гарачай вадой → Лужная нейтралізацыя → Адстаіванне з расслаеннем → Дэгідрацыя

Перавагі	абмежаванне
✓Нізкая кошт, простае аперацыя	✗Ступень выдалення вольнага фенолу < 60%
✓Можа выдаляць некаторыя водарасчынныя забрудненні	✗Поганае выдаленне іонаў металаў
✓Прыдатны для прамысловых вырабаў	✗Утварае вялікую колькасць сцёкаў (значны экалагічны ціск)

3.2 Метад 2: Адбор растваральнікам

【Схема працэсу】 Смола раствараная ў арганічным растваральніку → Дадаванне растваральніка-асаджальніка → Фільтраванне → Вакуумная сушка

Перавагі	Абмежаванні
✓ Можа выдаляць кампаненты з нізкай малекулярнай масай	✗ Высокі расход растваральніка (5–10 ад масы смолы)
✓ Дазваляе часткова рэгуляваць PDI	✗ Высокія выдаткі на аднаўленне растваральніка
✓ Падыходзіць для вырабу малых партый прадуктаў высокага класу	✗ Нізкі выход (70-85%)

3.3 Метад 3: Традыцыйная вакуумная дыстыляцыя

【Тэхналагічны працэс】 Плаўленне смалы → Дыстыляцыя пад паніжаным ціскам (0,1-1 кПа) → Збор фракцый

Перавагі	Абмежаванні:
✓ Эфектыўна выдаляе свабодныя фенолы і фармальдэгід	✗ Патрабуе высокіх тэмператур (180-250 ℃), што прыводзіць да лёгкай палімерызацыі/дэградацыі сметы.
✓ Без астач растворніка	✗ Доўгі час прабывання (2-6 гадзін), што прыводзіць да патэмнення колеру.
✓ Манамеры, прыдатныя для перапрацоўкі	✗ Высокая в'язкасць, што прыводзіць да нізкай эфектыўнасці пераносу масы.

3.4 Зводная табліца параўнання традыцыйных метадаў

 

 

Метады:	Ступень выдалення вольнага фенолу	Кантроль PDI	Выдача	Колер	Кост	Прыдатныя маркі:
Прамыванне вадой + нейтралізацыя	50-60%	✗	90-95%	Зношэнне	Нізкая	Прамысловы Клас
Арганічнае экстрагаванне	70-85%	✓	70-85%	Папярэдніцца	Высокая	Электронны Клас
Звычайная вакуумная дыстыляцыя	80-90%	✗	75-88%	Сур'ёзнае пагоршанне	Срэда	Клас PCB
Малекулярная дыстыляцыя з кароткім шляхам	95-99%	✓ Дакладна	88-95%	Вялікі	Срэда	Градацыя фотаэмульсіі

Відавочна, што традыцыйныя метады маюць істотныя недахопы ў дачыненні да высокай чысціні, нізкага колеру і дакладнага кантролю малекулярнай масы, і таму не здольныя задавальняць патрабаванні фатасэнсібальных і паўправаднікавых герметызаваных феналічных смал.

Раздзел 4: Рашэнне Yuanhuai

4.1 Асноўныя тэхналогіі: малекулярная дыстыляцыя з кароткім шляхам

Сістэма малекулярнай дыстыляцыі Yuanhuai YHCHEM — гэта асаблівы від тэхналогіі падзелу вадкасць-вадкасць, якая забяспечвае падзел у умовах высокага вакууму і нізкай тэмпературы за кошт розніцы сярэдняга вольнага шляху малекул розных рэчываў, што асабліва прыдатна для ачысткі цёплачутлівых, высокав'язкіх і выскаплывучых матэрыялаў.

4.2 Прынцып працы

 

 

Крокам:	Апісанне працэсу	Ключавыя параметры
① Падача матэрыялу	Папярэдне падгрэт раствор смалы паступае ў выпарнік.	Пацярэння: добры
② Утварэнне плёнкі	Шпатлёўка распаўсюджвае матэрыял у выглядзе тонкай плёнкі.	Хуткасць абароту: 10-300 абр/хв
③ Грэячы	Грэючая паверхня захоўваецца пры адносна нізкай тэмпературы.	Ціск: значна ніжэйшы, чым пры звычайнай дыстыляцыі
④ Параванне	Лёгкія кампаненты (нізкая тэмпература кіпення) выпароўваюцца і выходзяць.	Сярэдняя вольная даўжыня шляху: >2-5 см
⑤ Перанос на кароткую адлегласць	Выпараныя малекулы рухаюцца па прамой лініі да кандэнсуючай паверхні.	Адлегласць: 2-5 см, без калізій
⑥ Кандэнсацыя	Лёгкія кампаненты кандэнсуюцца на паверхні кандэнсацыі.	Тэмпература: -10~20 ℃
⑦ Аддзеленне	Цяжкія кампаненты цякуць уніз па паверхні награвання.	Непараваныя рэчывы з высокай малекулярнай масай
⑧ Збор	Лёгкія і цяжкія кампаненты збіраюцца асобна.	Бесперапынная сегмантная аперацыя

4.3 Унікальныя перавагі для ачысткі фенал-фармальдэгідавых смол

Тэхнічныя характеристыкі:	Значэнне для фенал-фармальдэгідавых смол:
Ультравысокі вакуум	Тэмпература кіпення паніжана на 80–150 ℃, што перашкаджае тэрмапалімерызацыі/дэградацыі
Вельмі кароткі час прабывання	2–30 секунд, адсутнасць дэградацыі колеру, захаванне прапушчальнага святлажоўтага колеру
Аперацыя пры нізкай тэмпературы	80-180℃, абарона цёплачулівых гідраксільных груп і этаровых сувязяў
Пастаяннае паразмёрнае зборкаванне	Дакладнае раздзяленне алігамераў, сярэдніх палімераў і высокіх палімераў, кантроль PDI
Канструкцыя плёнкавага выпарніка	Раўнамернае фарміраванне плёнкі высокавязкіх смол, высокая эфектыўнасць пераносу масы
Усе паверхні, якія здзяйсняюць кантакт з матэрыялам, вырабленыя з нержавеючай сталі маркі 316L	Выключае забрудненне іонамі металаў

Глава 5: Асноўнае тэхналагічнае абсталяванне

(1) Асноўны дэстіляцыйны блок

Кампаненты	Тэхнічныя характарыстыкі/Матэрыялы	Асаблівасці:
Плошча выпарэння	0.1-10 м ²	Магчымасць індывідуальнай наладкі, з працоўнай прадукцыйнасцю 5-500 кг/г
Скрэпер	PTFE/316L	Хуткасць абароту 10-300 абаротаў у хвіліну, стварэнне тонкай плёнкі таўшчынёй 0,1-1 мм
Спосаб разогрэвання	Цеплавое алейнае/электрычнае цяплаздабытак	Дакладнасць кантролю тэмпературы ±2℃
Конденсат	316L Нерасцягненая стал	Убудаваны спіральны трубаправод, -10 да 20 ℃
Матэрыял	Увесь з нержавеючай сталі 316L + ўщыльненне з PTFE	Стойкі да карозіі, нізкая канцэнтрацыя іонаў металаў

(2) Вакуумная сістэма

• Цэнтробавільны насос + ротарна-лопасцёвы насос: канчатковы вакуум 0,1 Па

• Вакууметр: ёмістасны дыяфрагмавы вакууметр, дакладнасць 0,1 Па

• Халадзільная пастая: -80°C, абарона вакуумнага насоса, аднаўленне манамераў

(3) Сістэма аўтаматычнага кіравання

• PLC + сэнсарны экран: Siemens/Mitsubishi

• Маніторынг у рэальным часе: тэмпература, узровень вакууму, хуткасць падачы, хуткасць вярчэння

• Рэгістрацыя дадзеных: гістарычныя графікі, адсочванасць партыі

• Абарона з апавяшчэннем: перагрэў, адхіленне вакууму, адхіленне ўзроўню вадкасці, аўтаматычнае выключэнне

 

 

 

 

 

 

Раздзел 6: Тэхналагічны працэс і параметры

6.1 Поўны тэхналагічны працэс

6.2 Асноўныя тэхналагічныя параметры

Першая ступень дыстыляцыі (выдаленне лёгкіх кампанентаў)

 

 

Параметры:	Зададзеныя значэнні:	Мэта:
Тэмпература падачы	60-80℃	Зніжэнне вязкасці для больш лёгкага транспартавання
Тэмпература выпарэння	120-150℃	Для выпарэння вольнага фенолу (тэмпература кіпення 181) ℃)
Узровень вакууму	1-5 Па	Каб знізіць тэмпературу кіпення да 80–120 ℃
Хуткасць руху шчоткі	150–250 абаротаў у хвіліну	Утварэнне аднолькавай тонкай плёнкі
Шчыльнасць падачы	10-30 кг/г ·м ²	Час прабывання: 5-15 секунд
Забраныя кампаненты	Лёгкія кампаненты (вобнаў фенол, фармальдэгід, вада)	5-15%

Эфект: змяншэнне ўтрымання вобнага фенолу з 3000-8000 ppm да <500 ppm

Другі этап дыстыляцыі (рэгуляванне размеркавання малекулярнай масы)

Параметры:	Налады:	Мэта:
Тэмпература выпарэння	150-170℃	Выпарэнне алігамераў (Mw < 2000)
Узровень вакууму	0.5-2 Па	Ніжэйшая тэмпература кіпення
Хуткасць руху шчоткі	100-200 абаротаў у хвіліну	Збалансаваны масавы перанос і час прабывання
Шчыльнасць падачы	8-20 кг/г ·м ²	Час прабывання: 10-30 секунд
Забраныя кампаненты	Лёгкія кампаненты (алігамеры)	10-20%

Эфект: ШПІ звужаны з 2.5-3.5 да 1.5-2.0

Трэці этап дыстыляцыі (рафінаванне)

Параметры:	Налады:	Прызначэнне:
Тэмпература выпарэння	170-180℃	Выдаленне каталізатараў і пігментаў
Узровень вакууму	0,1-1 Па	Экстрэмальны вакуум
Хуткасць руху шчоткі	80-150 абаротаў у хвіліну	Дробнае падзяленне
Шчыльнасць падачы	5-15 кг/г ·м ²	Якасны кантакт
Забраныя кампаненты	Прамежкавы дыстылят (цэлавы прадукт)	70-85%

Эфект: чысціня >99,0%, іёны металаў (у спалучэнні з іанаменнай абменнай) <10 папр.

6.3 Прыклад матэрыяльнага балансу

Прыклад на аснове 100 кг сырай смалы:

Этапы працэсу	Тып матэрыяла	Маса (кг)	Прапорцыя выкарыстаных сыровіны	Размяшчэнне матэрыялаў
Падача	Сырая феналфармальдэгідавая смола	100	100%	Сыр'е
Пачатковая абробка	Страта растваральнікаў, асадак фільтравання	2-3	2-3%	Растваральнікі можна перапрацоўваць
Першая дыстыляцыя	Лёгкія кампаненты (свабодны фенол, фармальдэгід і г.д.)	8-12	8-12%	Магчна рацыянальна выкарыстоўваць
Другая дыстыляцыя	Лёгкія кампаненты (алігамеры)	10-15	10-15%	Часцячна прыдатныя для паўторнага выкарыстання
Трэцяя дыстыляцыя	Цяжкія кампаненты (палімеры, загрязненні)	3-5	3-5%	Скідаюцца або здымаюцца ў ранзіраванні для іншых мэт
Вывад	Высокачысты фенальны смалы	70-80	70-80%	Прадукты электроннай / фоталітаграфічнай ступені

 

【Агульны выход】70-80% 【Павелічэнне чысціні】95% → 99%+

Глава 7: Асноўныя тэхнічныя перавагі

7.1 Параўнанне з традыцыйнымі метадамі

Паказчыкі:	Традыцыйная вакуумная дыстыляцыя	Арганічнае экстрагаванне	Y HChem  Молекулярная дыстыляцыя
Тэмпература эксплуатацыі	180-250℃	Камнатная тэмпература - 60 ℃	80-180℃
Час працягласці перабывання	2-6 гадзіны	Некалькі гадзін	10-60 секунд
Узровень вакууму	0,1-1 кПа	Атмасферны ціскр	0,1-10 Па
Ступень выдалення вольнага фенолу	80-90%	70-85%	95-99%
Кантроль PDI	✗	✓	Точны
Змяненне колеру	Дэградацыя: 3-5 узроўняў	Палепшана на 1-2 узроўні	Без дэградацыі
Выдача	75-88%	70-85%	88-95%
Спажыванне растваральніка	Няма	5-10 разоў	Няма
Спажыванне энергіі (кВт·г/тонна)	800-1200	300-500 (у тым ліку рэкамбінацыя)	400-600
Забрудненне абсталявання	Прыцяжны	Няма	Незначна
Кантроль іёнаў металаў	Сярэдні	Слабая	Выдатна (усё 316L)
Цяглы працэс праўядзення	Зла	Зла	Падтрымліваецца

зводка 7,2 асноўных пераваг

✓ Высокая чыстата — фенолу <500 ppm, фармальдэгіду <200 ppm, адпавядае патрабаванням фотаадчувальнай ступені

✓ Дакладны кантроль малекулярнай масы — PDI рэгулюецца ў дыяпазоне 1,3–1,8, прыстасоўваецца да розных абстаноўкі выкарыстання

✓ Захаванне колеру — светла-жоўты прозрачны, без цеплавога разкладання

✓ Высокі выход — 88–95%, на 10–20% вышэй, чым пры растворнікам экстракцыі

✓ Экалагічна чысты вытворчасць без выкідаў — без сцёквых вод, без адходаў раствара, адпавядае экалагічнай палітыцы

✓ Бесперапынная вытворчасць — высокі ўзровень аўтаматызацыі, нізкая кошт працоўных рэсурсаў

✓ Доўгі тэрмін службы абсталявання — нержавеючая сталь 316L, стойкая да карозіі, лёгка чысціцца

Глава 8: Прыклады ўжывання і паказчыкі эфектыўнасці

Ачыстка феналічнага смялы рэзіста

Кліент: кампанія з вытворчасці электронных хімікатоў (рэгіён Жэмчужная рака)

Сырёвае матэрыял: прамысловая феналічная смаля (чысцінёй 95%, 5000 ppm вольнага фенолу)

Мэтавы прадукт: смаля для рэзіста (чысцінёй ≥99,5%, вольны фенол <500 ppm, PDI 1,5-1,8)

Параметры працэсу:

• Абсталяванне: YMD-150

• Трыступеньчатая дыстыляцыя, тэмпературы 120/150/170℃

• Узроўневы вакуум: 5/2/0,5 Па

• Агульны час апрацоўкі: каля 40 секунд

【Параўнанне эфекту чысцінкі

Спецыфікацыі	сыр'е	Пасля адной дыстыляцыі	Пасля двухступеневай дыстыляцыі	Гатовыя вытворы	Цэль
Чысціня (%)	95.0	97.5	98.8	99.6	≥99.5
Свабодны фенол (ppm)	5000	800	350	<200	<500
Свабодны фармальдэгід (ppm)	800	200	80	<100	<200
PDI	2.8	2.6	1.9	1.6	1.5-1.8
Тэмпература размякчэння (°C)	105	108	112	115	110-120
Колер (Гарднер)	5	4	3	<3	<3
Зольнасць (ppm)	300	150	80	<50	<50
Металічныя іёны (ppb)	80	50	20	<10	<10

Эканамічныя перавагі: Ураджайнасць: 92%

Кошт і выручка на тонну:

• Кошт сыравіны: 20 000 CNY/тонна

• Канечная гандлёвая цана: 80 000 CNY/тонна

• Валавы прыбытак на тонну: 60 000 CNY

Прыбытак ад штогадовай вытворчасці 200 тон:

• Штогадовы прырост прыбытку: 12 мільёнаў CNY

Дадатак A   Стандарты выпрабавання фатасупраціўных феналічных смол

Пункты выпрабавання:	Стандартныя метады:	Прылады і абсталяванне:
Малекулярны вага	GPC	Waters GPC, стандартны палістырол
Змест гідроксільных груп	Хімічнае тытраванне	Патэнцыяметрычны тытратор
Тэмпература мяшкання	GB/T 4507	Прыбор для вызначэння тэмпературы размякчэння па метаду «кольца і шар»
Свабодны фенол	GC-FID	Газавы хроматаграф
Вольны фармальдэгід	ВШЖХ	Храматаграф высокай эфектыўнасці
Металевыя іёны	ICP-MS	Індукцыйна злучаны плазматычны мас-спектраметр
Зольнасць	GB/T 9345	Муфельная печ, 550 ℃ звяртанне ў пепел
Колер	Метад Гарднера	Каларыметр
Умасціцельнасць	Карла Фішэра	Тытраванне вільготнасці па Карлу Фішэру

Дадатак Б: Пытанні і адказы (FAQ)

Пытанне 1: Ці можна выкарыстоўваць малекулярную дыстыляцыю для апрацоўкі цвёрдых фенол-фармальдэгідавых смол?

Адказ: Так. Перад падачай яе трэба растварыць у растворніку (напрыклад, талуоле, этаноле) або нагрэць да стану плаўлення (звычайна 80–120 °C).

Пытанне 2: Ці патрабуе абсталяванне спецыяльных сродкаў ад выбуху?

Адказ: Калі выкарыстоўваюцца лёгка загаральныя растворнікі (напрыклад, талуол, этанол), неабходна вызначыць зоны з павышанай небяспекай выбуху (напрыклад, зона 2) і выкарыстоўваць взрывабяспечныя электрадвігалі і прылады.

Пытанне 3: Ці магчыма апрацоўка цермаарганых фенол-фармальдэгідавых смол?

Адказ: Мы рэкамендуем апрацоўваць тэрмапластычныя смолы тыпу «Новалак». Тэрмаарганыя смолы тыпу «Рэзал» не прыдатныя для малекулярнай дыстыляцыі з-за поганай цякучасці, якая выклікана частковым памяжаваннем. Калі апрацоўка ўсё ж неабходная, яе трэба праводзіць на стадыі цякучага стану да затварэння.

Пытанне 4: Як захоўваць ачышчаную смалу?

Адказ: Рэкамендуецца захоўваць прадукт у герметычнай ёмістасці ў халодным, сухім месцы, каб прадухіліць усмоктванне вільгаці і акісацыю. Для фатасупраціўных смол рэкамендуецца захоўванне пад абаронай азотам, тэрмін гаднасці можа дасягнуць 12 месяцаў.

Пытанне 5: Колькі часу займае адна чыстка абсталявання?

Адказ: Прыкладна 2–4 гадзіны. Працэс уключае цыркуляцыю растваральнікаў, такіх як талуол ці ацэтон, пры гэтым эфект пасільвяецца пры награванні да 80–100 °C. Рэкамендуецца праводзіць поўную чыстку пасля кожных 10–20 партый.

Пытанне 6: Якая плошча пад абсталяванне і патрабаванні да вышыні?

Адказ: Абсталяванне YHMD-150 займае прыкладна 15 м², вышыня абсталявання каля 3,5 метра, патрабуецца вышыня цэха не менш за 4,5 метра. Пры недастатковай вышыні падлогі можна замовіць гарызантальную канструкцыю па замове.

Пытанне 7: Ці магчыма адначасова апрацоўваць некалькі розных марак смолы?

А: Так, але патрабуецца чыстка паміж рознымі партыямі, каб пазбегнуць перхрэстнага забруднення. Рэкамендуецца распрацаваць стандартную працэдурную інструкцыю па змене прадуктаў, каб забяспечыць аднолькавасць паміж партыямі.