專利名稱：一種清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及壓延銅箔的雙表面無(wú)機(jī)脫脂的方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
不管是壓延銅箔還是電解銅箔，在電子工業(yè)中的廣泛運(yùn)用，是不容置疑的。壓延銅箔相對(duì)于電解銅箔，在延伸率、抗拉強(qiáng)度等物理性能及電性能方面，具有更大的優(yōu)勢(shì)，也有更廣闊的前景。但是，由于壓延銅箔其本身在生產(chǎn)軋制過(guò)程的固有特性，決定了其雙表面附有較大量的軋制油膜，其雙表面的含油量可達(dá)5mg/M2以上，嚴(yán)重影響了其產(chǎn)品出廠要求和其后續(xù)所需的化學(xué)和電化學(xué)表面處理工序的進(jìn)行，這是其今后得到更廣泛應(yīng)用的瓶頸所在。目前國(guó)外壓延銅箔表面除油比較先進(jìn)的方法是采用有機(jī)溶劑清洗的方法，此種方法脫脂效率高、效果好，但設(shè)備復(fù)雜、成本高、安全防護(hù)要求高，目前國(guó)內(nèi)很少應(yīng)用。現(xiàn)國(guó)內(nèi)壓延銅箔大都采用無(wú)機(jī)水溶液的傳統(tǒng)脫脂工藝，此類無(wú)機(jī)脫脂工藝一般采用水溶液脫脂齊U，由于油和水具有不相溶的特性，通常其脫脂過(guò)程是不完善的。由于普通脫脂清洗后的壓延銅箔在水或水溶液中浸潰后，表面殘留的水或水溶液呈現(xiàn)水珠形，浸潤(rùn)性很差。此類壓延銅箔經(jīng)后續(xù)表面粗化處理后，處理面色澤呈斑馬狀花紋或云狀花紋，其表面含油量達(dá)Img/m2左右，制成覆銅箔層壓板的抗剝離強(qiáng)度指標(biāo)在O. 5 I. 2kg/cm范圍，明顯偏低且不均勻，其抗氧化變色性能也差，很難達(dá)到用戶的應(yīng)用要求。另外，一般水溶液脫脂工藝要對(duì)銅箔表面進(jìn)行較好的清洗必須需要4 5分鐘的時(shí)間，也就是說(shuō)，壓延銅箔在其脫脂處理機(jī)列所對(duì)應(yīng)的脫脂槽中進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的脫脂處理。但由于脫脂處理機(jī)列中的脫脂處理槽的長(zhǎng)度和深度是有限的，因此，如要使銅箔在槽中停留4 5分鐘的脫脂處理時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的脫脂機(jī)列的線速度只能在O. 25米/分左右。而現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，為了適應(yīng)生產(chǎn)需求，要求壓延銅箔脫脂處理的線速度在10米/分左右。只有達(dá)到此線速度，壓延銅箔脫脂處理生產(chǎn)工藝才能適應(yīng)高效益生產(chǎn)的要求和具有實(shí)際意義，而此時(shí)允許壓延銅箔經(jīng)過(guò)脫脂槽的脫脂處理時(shí)間只有短短幾十秒。所以，以往的的壓延銅箔的脫脂處理工藝，對(duì)于卷長(zhǎng)達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)米的壓延銅箔，以流水作業(yè)形式的脫脂機(jī)列的脫脂處理生產(chǎn)過(guò)程來(lái)說(shuō)，不但在理論上效率低下，而且是很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效生產(chǎn)的；而且，還存在著因線速度太慢，壓延銅箔在脫脂處理過(guò)程中容易氧化等不良因素。由于此類壓延銅箔脫脂工藝尚不成熟，脫脂效果差、效率低，難以達(dá)到理想效果，所以如何研究開發(fā)高效的壓延銅箔脫脂工藝具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是解決上述問題，提供一種全新的利用無(wú)機(jī)水溶液清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，該方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的上述弊端，取得了良好的具有實(shí)用意義的脫脂效果。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下
一種清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，包括以下步驟(I)超聲波堿性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗；(2)超聲波酸性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗；(3)陽(yáng)極化脫脂后純凈水水洗；
(4)防熱變處理后純凈水水洗。上述的步驟(I)，超聲波堿性水溶液脫脂吋，還可以添加適量非離子型表面活性齊U，如OP系列，室溫添加濃度為I 3g/l，流量為I 3M3/Hr ;所用的堿性溶液優(yōu)選為如下的配比NaOH :30 60g/l、Na2CO3 :15 30g/l ;超聲波頻率彡22KHz。超聲波純凈水水洗時(shí)，超聲波頻率> 22KHz,電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr，水洗方式為浸洗和噴洗同時(shí)進(jìn)行。上述的步驟(2)，超聲波酸性水溶液脫脂吋，還可以添加適量非離子型表面活性齊U，如OP系列，室溫添加濃度為I 3g/l，流量為I 3M3/Hr ;所用的酸性溶液優(yōu)選H2SO4,濃度為4 10% ;超聲波頻率> 22KHz。超聲波純凈水水洗時(shí)，超聲波頻率> 22KHz,電導(dǎo)^ 50μ s/cm，水量1M3/Hr，水洗方式為浸洗和噴洗同時(shí)進(jìn)行。上述的步驟(3)，陽(yáng)極化脫脂是指以壓延銅箔為陽(yáng)極，以電解銅板或銅始極片為陰極的電化學(xué)處理過(guò)程，利用陽(yáng)極表面部分金屬銅在電化學(xué)的作用下，被氧化為銅離子迅速脫離陽(yáng)極，以及陽(yáng)極表面大量析出氧氣，從而使吸附于銅箔表面的油污迅速被夾帶而速脫離銅箔的表面，以去除銅箔表面微量殘留油潰。陽(yáng)極化脫脂時(shí)電流密度為200-4000A/M2，其電化學(xué)脫脂處理的形式可以是單面的，亦可以是雙面的，該兩項(xiàng)的調(diào)節(jié)和選擇，具體視產(chǎn)品品種要求而定。直流電源單、雙面必須分開，単獨(dú)調(diào)節(jié)。電解液組成為銅離子20-60g/L、H2SO4 40-100g/L，適宜的溶液溫度為35 60°C。純凈水水洗時(shí)電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量IM3/Hr，噴洗形式。超聲波頻率>22KHz。上述的步驟(4)，防熱變處理過(guò)程為使被處理的壓延銅箔為陰極，表面鍍銥的鈦板為陽(yáng)極，進(jìn)行電化學(xué)處理，其溶液可以是CrO3，也可以是重鉻酸鹽水溶液，六價(jià)鉻的濃度為I 5g/l，室溫即可；電流密度為20 60A/M2，采用雙面處理形式。純凈水水洗時(shí)電導(dǎo)(50μ s/cm，水量1M3/Hr，噴洗形式。超聲波頻率彡22KHz。更優(yōu)選的，每個(gè)處理步驟都采用單獨(dú)循環(huán)系統(tǒng)，造配液循環(huán)系統(tǒng)中采用交錯(cuò)多隔板形式的隔油地槽及活性炭、吸油棉的除油處理，加溫過(guò)濾后通過(guò)流量計(jì)進(jìn)入循環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的壓延銅箔雙表面清除軋制油的連續(xù)生產(chǎn)方法，可以使壓延銅箔雙表面在水溶液酸堿清洗及電化學(xué)脫脂過(guò)程中得以有效地去除表面附著的軋制油使處理后的銅箔表面含油量彡I. Omg/M2以下，滿足了脫脂壓延銅箔的成品出廠要求或達(dá)到了半成品的質(zhì)量指標(biāo)。同時(shí)，脫脂處理的線速度可達(dá)到15米/分以上，相比現(xiàn)有無(wú)機(jī)脫脂技術(shù)，本發(fā)明在脫脂效果大幅提高的前提下，脫脂機(jī)列的速度和效率同時(shí)大大提高，達(dá)到了增強(qiáng)脫脂效果、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的目的。本發(fā)明在步驟(I)、(2)中均采用了輔以超聲波加強(qiáng)清洗脫脂效果的方法，不僅使脫脂清洗效率得以大幅提高，也使脫脂清洗時(shí)間大大縮短。更為主要的是，在以上超聲波堿、酸清洗的エ序步驟后，再采用了步驟(3)的陽(yáng)極化脫脂的方法，使少量殘留油污迅速而連續(xù)地脫離銅箔表面，使脫脂清洗效率進(jìn)ー步提高。同時(shí)在配液循環(huán)系統(tǒng)中也采用了創(chuàng)新的多級(jí)交叉隔板落地槽濾油，有效地降低了脫脂溶液的懸浮殘油量。
本發(fā)明有益效果本發(fā)明提供的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，不僅取代了現(xiàn)有采用有機(jī)脫脂劑脫脂的先進(jìn)的但又存在著工藝復(fù)雜、成本高、安全系數(shù)低等諸多缺陷的脫脂方法，也打破了傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)水溶液脫脂工藝清洗效率低、清洗不徹底的弊端。不但工序簡(jiǎn)單，而且其雙表面的殘留含油量?jī)H為傳統(tǒng)工藝成品的20%不到，壓制層壓板后抗剝離強(qiáng)度相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝成品的3倍以上。本發(fā)明技術(shù)方案達(dá)到了增強(qiáng)脫脂效果、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的目的。綜上，本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)的效率低下的脫脂方法，使其在脫脂處理強(qiáng)化了效果，同時(shí)也避免了當(dāng)今先進(jìn)的有機(jī)脫脂劑脫脂清洗所固有的，諸如工藝復(fù)雜、成本高、安全系數(shù)低等缺陷，能夠取得經(jīng)濟(jì)而全新的效果。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明


圖I為本發(fā)明的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明經(jīng)過(guò)配置合理的設(shè)備和工序，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的脫脂工藝后，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)行壓延銅箔的雙表面清除軋制油的脫脂處理，從而達(dá)到壓延銅箔的雙表面殘留的軋制油(I. 0mg/M2 的目的。該生產(chǎn)工藝包括如下步驟(流程圖見說(shuō)明書附圖I)(I)超聲波堿性脫脂；(彡22KHz)(2) 1#超聲波純凈水水洗；(彡22KHz)(3)超聲波酸性脫脂；(彡22KHz) (4) 2#超聲波純凈水水洗(彡22KHz)(5)陽(yáng)極化脫脂(6) 3#純凈水水洗(7)防熱變處理(8) 4#純凈水水洗(9) 5#純凈水水洗步驟⑴ (4)中輔以超聲波可以加強(qiáng)清洗除油，步驟(5)中陽(yáng)極化電化學(xué)脫脂工序，以去除銅箔表面微量殘留油潰。優(yōu)選地，在每步的造配液循環(huán)系統(tǒng)中采用交錯(cuò)多隔板隔油地槽及活性炭過(guò)濾、吸油棉除油等措施。上述生產(chǎn)技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)如下(I)在上述工序⑴ (4)中采用了超聲波清洗工藝。由于此工藝?yán)昧顺暡〒Q能器轉(zhuǎn)成高頻機(jī)械振蕩(超聲波)而傳播到介質(zhì)(酸、堿及純凈水)中，超聲波在清洗介質(zhì)中的輻射，使清洗介質(zhì)震動(dòng)而產(chǎn)生極大量的微小氣泡 ，隨著超聲波縱向傳播及形成的負(fù)壓區(qū)產(chǎn)生、生長(zhǎng)，從而在正壓區(qū)迅速閉合，形成空化效應(yīng)。在此空化效應(yīng)的過(guò)程中，微小氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生的高達(dá)1000個(gè)以上連續(xù)不斷產(chǎn)生的瞬間大氣壓的高壓，不斷強(qiáng)烈沖擊壓延銅箔的雙表面，使其在微觀表面及縫隙中的軋制油垢迅速脫落，并被循環(huán)的溶液帶走，從而達(dá)到脫脂的目的。(2)在上述工序(5)采用了陽(yáng)極化脫脂工藝。此工藝采用了電化學(xué)陽(yáng)極處理工藝，壓延銅箔作為脫脂對(duì)象，處于陽(yáng)極(正電位)。其陽(yáng)極電流密度可根據(jù)產(chǎn)品要求在200 4000A/M2范圍內(nèi)調(diào)整。由于采用此工藝，達(dá)到了以下兩個(gè)目的①利用壓延銅箔作為陽(yáng)極，在電場(chǎng)力的作用下，其表面金屬銅不斷地夾帶殘留油垢溶入溶液中，使油垢在溶液的循環(huán)過(guò)濾中進(jìn)一步去除。②由于相當(dāng)一部分壓延銅箔雙表面的某一面需要后道工序進(jìn)行表面粗化處理，使其表面達(dá)到類似電解銅箔毛面的特征，為擴(kuò)大產(chǎn)品品種并使其得到更廣泛應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。該表面陽(yáng)極化處理的電流密度可選擇在2000 4000A/M2或更大范圍。(3)在上述(I)、(3)、(5)工序的溶液介質(zhì)的循環(huán)配液系統(tǒng)中，采用了交錯(cuò)多隔板形式的隔油地槽及活性炭過(guò)濾、吸油棉等除油處理，并在 上述溶液添加(非離子型表面活性劑)添加劑加強(qiáng)除油的方式。此上述三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)行，可以有效地去除壓延銅箔雙表面的油垢，使其表面總含油量達(dá)到< I. Omg/m2，符合脫脂銅箔出廠要求，也符合了作為壓延銅箔表面粗化處理產(chǎn)品生產(chǎn)的半成品投料要求。根據(jù)本發(fā)明的工藝路線，并按照設(shè)定的工藝技術(shù)參數(shù)，可以連續(xù)生產(chǎn)表面總殘油含量彡I. Omg/M2，保存期三個(gè)月以上，同時(shí)符合進(jìn)一步進(jìn)行后期加工的壓延銅箔。由于采取了關(guān)鍵技術(shù)，與傳統(tǒng)的脫脂工藝相比，①脫脂除油的效果大大提高；②脫脂時(shí)間大幅縮短；③更易于后續(xù)的表面粗化的處理及產(chǎn)品多樣化多品種化。以單位面積重量280g/M2的厚度、280mm的寬度規(guī)格的壓延銅箔，一體化機(jī)列的車速為8M/min的脫脂工藝，與以往工藝進(jìn)行比較本專利的實(shí)施例I :(I)超聲波堿性脫脂；(彡22KHz)堿性專用脫脂劑氫氧化鈉和碳酸鈉混合堿液，并添加OP乳化劑非離子型表面活性劑。溶液配比為=NaOH 50g/l ；Na2CO3 20g/l ；0P 乳化劑2g/l。溶液溫度室溫溶液流量I 3M3/Hr (2) 1#超聲波純凈水水洗；(彡22KHz)電導(dǎo)彡50 μ s/cm,水量1M3/Hr。浸洗+噴洗形式(3)超聲波酸性脫脂；(超聲波頻率彡22KHz)硫酸8% (重量百分濃度)OP乳化劑(非離子型表面活性劑):2g/l。流量I 3M3/Hr溶液溫度室溫采用單獨(dú)循環(huán)系統(tǒng)，三級(jí)隔板落地槽濾油及加溫過(guò)濾。(4) 2#超聲波純凈水水洗(彡22KHz)電導(dǎo)< 50 μ s/cm,水量1M3/Hr。浸洗+噴洗形式(5)陽(yáng)極化脫脂溶液組成Cu離子 50g/L H2SO4 70g/L
電流密度2000A/M2流量I 3M3/Hr溶液溫度40 60°C采用單獨(dú)循環(huán)系統(tǒng)，活性炭過(guò)濾。(6) 3#純凈水水洗電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式

(7)防熱變處理電化學(xué)鈍化200-300A/M2以鉻酸鹽為主，六價(jià)鉻濃度為3g/l流量I 3M3/Hr溶液溫度25 40°C(8) 4#純凈水水洗電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式(9) 5#純凈水水洗電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式經(jīng)成品含油檢測(cè)和抗剝離強(qiáng)度檢測(cè)樣品I殘留含油量0. 6mg/M2 ；壓板后抗剝離強(qiáng)度1. 01kg/cm樣品2殘留含油量0. 5mg/M2 ;壓板后抗剝離強(qiáng)度0. 92kg/cm樣品3殘留含油量0. 6mg/M2 ；壓板后抗剝離強(qiáng)度I. 00kg/cm傳統(tǒng)工藝(I) 1#混合堿堿性脫脂；NaOH, Na2CO3^ Na3P04、Na2SiO4 混合堿液(2) 2#混合堿堿性脫脂；NaOH, Na2CO3^ Na3P04、Na2SiO4 混合堿液(3) 3#混合堿堿性脫脂；NaOH, Na2CO3^ Na3P04、Na2SiO4 混合堿液(4) 1#純凈水水洗；電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式(5) 1#波酸性脫脂；10% 硫酸(5) 2#波酸性脫脂；10% 硫酸(6) 3#純凈水水洗；電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式(8)防熱變處理電化學(xué)鈍化 200-300A/M2
(9) 4#純凈水水洗；電導(dǎo)≤50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式(10)5#純凈水水洗；電導(dǎo)彡50μ s/cm，水量1M3/Hr。單噴洗形式經(jīng)成品含油檢測(cè)和抗剝離強(qiáng)度檢測(cè)
樣品I殘留含油量2. 80mg/M2 ；壓板后抗剝離強(qiáng)度0. 30kg/cm樣品2殘留含油量3. 00mg/M2 ；壓板后抗剝離強(qiáng)度0. 9kg/cm樣品3殘留含油量3. 10mg/M2 ；壓板后抗剝離強(qiáng)度0. 3kg/cm從上可知，使用本發(fā)明的壓延銅箔雙表面脫脂的連續(xù)生產(chǎn)方法后，不但工序簡(jiǎn)單，而且其雙表面的殘留含油量?jī)H為傳統(tǒng)工藝成品的20%不到，壓制層壓板后抗剝離強(qiáng)度相當(dāng)于傳統(tǒng)工藝成品的3倍以上。以上所述的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，不能僅以本實(shí)施例來(lái)限定本發(fā)明的專利范圍，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，包括以下步驟 (1)超聲波堿性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗； (2)超聲波酸性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗； (3)陽(yáng)極化脫脂后純凈水水洗； (4)防熱變處理后純凈水水洗。
2.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(I)所說(shuō)的堿性水溶液為NaOH 30 60g/l、Na2C03 15 30g/l。
3.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(I)還添加有非離子型表面活性劑0P，添加量為I 3g/l。
4.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(2)所用的酸性溶液為H2SO4，濃度為4 10%。
5.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(2)還添加有非離子型表面活性劑0P，添加量為I 3g/l。
6.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(I)、(2)所用的超聲波頻率彡22KHz。
7.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(I)、(2)的水洗方式為浸洗和噴洗同時(shí)進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(3)的陽(yáng)極化脫脂時(shí)電流密度為200-4000A/M2，電解液組成為銅離子20_60g/L、H2SO440-100g/L，溶液溫度為35 60°C。
9.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(3)、(4)的純凈水水洗為噴洗形式。
10.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于步驟(4)防熱變處理時(shí)電化學(xué)處理液為CrO3或重鉻酸鹽水溶液，六價(jià)鉻的濃度為I 5g/l，電流密度 20 60A/M2。
11.如權(quán)利要求I所述的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法，其特征在于每個(gè)處理步驟的造配液都采用單獨(dú)循環(huán)系統(tǒng)，并采用交錯(cuò)多隔板形式的隔油地槽及活性炭、吸油棉的除油處理，加溫過(guò)濾后通過(guò)流量計(jì)進(jìn)入循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及壓延銅箔的雙表面無(wú)機(jī)脫脂的方法技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所說(shuō)的清除壓延銅箔的雙表面軋制油的方法包括以下步驟(1)超聲波堿性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗；(2)超聲波酸性水溶液脫脂后用超聲波純凈水水洗；(3)陽(yáng)極化脫脂后純凈水水洗；(4)防熱變處理后純凈水水洗。本發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)的效率低下的脫脂方法，避免了當(dāng)今先進(jìn)的有機(jī)脫脂劑脫脂清洗所固有的，諸如工藝復(fù)雜、成本高、安全系數(shù)低等缺陷，達(dá)到了增強(qiáng)脫脂效果、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本的目的。
文檔編號(hào)C23G1/00GK102618876SQ201110031938
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者范君良, 許春, 許銓偉 申請(qǐng)人:中鋁上海銅業(yè)有限公司