專利名稱：脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在精密機械工業(yè)、光學(xué)機械工業(yè)、電氣電子工業(yè)或塑料工業(yè)等領(lǐng)域中將透鏡、液晶顯示裝置零部件、電子零部件、精密機械零部件等物品表面的水除去的脫水方法。本說明書中，脫水是指從附著有水的物品除去水，包括所謂的脫水干燥、脫水、干燥等形態(tài)。
背景技術(shù)：
在精密機械工業(yè)、光學(xué)機械工業(yè)、電氣電子工業(yè)或塑料工業(yè)等領(lǐng)域中，對于透鏡、 液晶顯示裝置零部件、電子零部件、精密機械零部件，例如在鍍敷工序或研磨工序時實施水洗處理。此時，在水洗處理后仍附著有水的情況下，經(jīng)常會對后續(xù)工序造成障礙。此外，因殘留的水而產(chǎn)生的污垢可能會成為導(dǎo)致后續(xù)工序中的粘接、熔接缺陷或外觀缺陷、銹的產(chǎn)生等產(chǎn)品品質(zhì)的下降，因此需要進行脫水和干燥而從物品的表面完全地除去水分。作為上述物品的脫水干燥方法，已知將被清洗物品浸漬于能從被清洗物品表面除去水的溶劑、取出后使溶劑干燥的方法。作為該方法中所用的溶劑，已知乙醇或異丙醇等醇類，但這些醇類是具有閃點的化合物，因此需要考慮到防火措施等使用環(huán)境和使用方法。作為上述溶劑，還提出了在氯類有機溶劑中添加表面活性劑等而得的溶劑組合物或在氟類溶劑中添加醇類和表面活性劑而得的溶劑組合物。作為氟類溶劑，采用氯氟烴類(以下也稱 CFC類)、全氟化碳類(以下也稱PFC類)、氫氯氟烴類(以下也稱HCFC類)、氫氟烴類(以下也稱HFC類)、氫氟醚類(以下也稱HFE類)等。其中，PFC類由于不含氯，因此不會破壞地球的臭氧層，并未基于蒙特利爾議定書被逐漸廢除。但是，由于它們的化學(xué)穩(wěn)定性以及在大氣中的長壽命，因此被認(rèn)為具有很高的溫室效應(yīng)潛能值(GWP)，它們的使用逐漸受到制約。氯類溶劑由于在大氣中的壽命短，因此不會到達(dá)平流層而破壞臭氧，但因為在地下水或土壤中需要很長時間來分解，所以在水質(zhì)污濁防止法、土壤污染對策法等中確定了排水標(biāo)準(zhǔn)。此外，作為揮發(fā)性有機化合物(VOC)，氯類溶劑向大氣中的排放量也受到制約，因此使用氯類溶劑時，需要針對泄漏和大氣排放的措施。上述的在氟類溶劑中添加醇類而得的溶劑組合物雖然初始的脫水性能良好，但如果連續(xù)長時間使用，則存在如下問題溶劑組合物中的水量增加，超過飽和溶解度，析出的水處于懸浮在溶劑組合物中的狀態(tài)。認(rèn)為這是因為在溶劑組合物中析出的水因強制攪拌而處于懸浮狀態(tài)。例如，將被清洗物品浸漬于溶劑組合物時，為了在短時間內(nèi)進行脫水，有時采用超聲波清洗、搖動清洗、噴流清洗等強制性地攪拌水的方法，此外，為了除去浮在浸漬清洗槽的液面上的水，有時設(shè)置使溶劑組合物循環(huán)的單元，認(rèn)為這時的水處于懸浮狀態(tài)。懸浮在溶劑組合物中的水的含有比例如果增大，則物品表面殘存有水或再附著有水，產(chǎn)生干燥后物品發(fā)生污染的問題。因水的附著而產(chǎn)生的污垢往往難以通過清洗等除去。作為解決浸漬槽中的水的懸浮的方法，已知通過向水分離槽的溢流(overflow) 將存在于浸漬槽上部的含水的溶劑組合物除去的方法。該方法中，在水分離槽中通過比重分離法將溶劑組合物和水分離，將溶劑組合物返回至浸漬槽。此外，專利文獻1揭示了一種干燥方法，該方法包括聚結(jié)器式的濾器等的過濾工序，該過濾工序的目的是在水分離槽中比重分離溶劑組合物后進一步將溶劑組合物中殘存的水分離出來。上述方法中，在水分離后輸送至浸漬槽的溶劑組合物始終處于飽和水分狀態(tài)，因浸漬槽中的溶劑組合物的液溫下降而使得溶劑組合物的飽和水分濃度下降時，容易變?yōu)閼腋顟B(tài)，因此存在脫水性能下降的可能性。作為使用沸騰浴的脫水干燥方法，專利文獻2中揭示了一種物品的脫水干燥方法及裝置，其特征在于，將附著有水分的物品浸漬于由PFC類組成的溶劑組合物的液體中，對該物品照射超聲波，除去附著于該物品的水分，從而進行物品的脫水，然后將該物品從所述液體中取出，轉(zhuǎn)移至由PFC類組成的溶劑組合物的沸騰液中，在該沸騰液中將附著于所述物品的殘余水分除去后，再將該物品從沸騰液轉(zhuǎn)移至由PFC類組成的溶劑組合物的蒸氣中，在該蒸氣中進行所述物品的干燥，將所述由PFC類組成的溶劑組合物的蒸氣回收并循環(huán)使用。此外，專利文獻3中已知一種脫水干燥方法，該方法使用含有穩(wěn)定劑和表面活性劑的5 50°C的氯類有機溶劑來進行與專利文獻2同樣的脫水干燥工序。專利文獻2、3中，將物品浸漬于超聲波浸漬槽而除去附著于物品的水分，從而進行物品的脫水后，再浸漬于沸騰液槽而除去殘余的水分或表面活性劑等，然后在蒸氣中進行物品的干燥。該方法中，需要至少兩個以上的浸漬物品的槽。此外，將物品從超聲波槽移動至沸騰液槽時，存在殘留有水分的物品干燥而產(chǎn)生污垢等的可能性。在脫水干燥工序中產(chǎn)生的污垢很有可能無法除去。還有，在超聲波浸漬中，根據(jù)物品的形狀和種類，脫水性可能會下降。為了維持脫水性，也有攪拌脫水溶劑或同時進行物品的搖動的方法，但對于具有微小的孔或間隙的復(fù)雜形狀的物品，存在無法獲得足夠的脫水性能的問題。此外，超聲波照射有時還會對物品造成破壞或傷痕等損傷。此外，如上所述，PFC類或氯類溶劑也是會對環(huán)境造成影響的溶劑。此外，專利文獻4揭示了一種方法，該方法是對浸漬于脫水槽的脫水溶劑中的物品噴射經(jīng)加壓過加熱的脫水溶劑，利用大氣下的沸騰狀態(tài)形成爆發(fā)性的沖撞力和亂流，藉此除去物品的水來進行脫水干燥。該方法中，從物品被除去而浮在液面上的水在經(jīng)加壓過加熱的脫水溶劑的作用下，與脫水溶劑一起從脫水槽流出至水分離槽。專利文獻4中，根據(jù)物品的形狀，經(jīng)加壓過加熱的溶劑可能會無法與物品整體接觸。此外，雖然用于浸漬的槽為一個，但需要在浸漬槽邊上配置水分離槽，該水分離槽用于通過溢流將從物品除去的水從浸漬槽排出而將脫水溶劑與水分離，因而成為裝置制造上的制約條件之一。專利文獻1 國際公開號2005-079943號公報專利文獻2 日本專利特開平5-114594號公報專利文獻3 日本專利特開平3-114501號公報專利文獻4 日本專利特開2004-249250號公報發(fā)明的揭示本發(fā)明的目的是提供一種脫水方法，該脫水方法不會伴隨著浸漬槽的移動而產(chǎn)生污垢，即使是復(fù)雜形狀的物品脫水性能也不會下降，可抑制浸漬槽中的脫水溶劑發(fā)生水的懸浮，能用單個浸漬槽長時間連續(xù)地維持穩(wěn)定的脫水性能。S卩，本發(fā)明是下述的物品的脫水方法。
[1]物品的脫水方法，該方法使用含醇類的氟類溶劑作為脫水溶劑，將附著有水的物品浸漬于所述脫水溶劑液體中，使所述水溶解或分散于脫水溶劑，從而從物品除去水，然后將物品從脫水溶劑液體中取出并干燥，藉此從附著有水的物品除去水，其特征在于，使貯留有脫水溶劑的浸漬槽中的脫水溶劑處于沸騰狀態(tài)，在所述浸漬槽的上部設(shè)置使脫水溶劑的蒸氣冷凝的冷卻單元，并且將冷凝的脫水溶劑導(dǎo)出至浸漬槽外，將含水量小于脫水溶劑的沸騰溫度下的飽和水分濃度或不含水的脫水溶劑導(dǎo)入所述浸漬槽，并且將所述附著有水的物品浸漬于所述浸漬槽中的呈沸騰狀態(tài)的脫水溶劑液體來除去水，然后將物品從脫水溶劑液體中取出。[2]上述[1]所述的脫水方法，調(diào)整所述冷凝的脫水溶劑的導(dǎo)出量，使得取出物品時浸漬槽中的沸騰狀態(tài)下的脫水溶劑中所含的水分濃度等于或小于該沸騰溫度下的飽和水分濃度，并且將導(dǎo)入所述浸漬槽的脫水溶劑的導(dǎo)入量設(shè)為與所述導(dǎo)出的脫水溶劑的量大
致相等。[3]上述[1]或[2]所述的脫水方法，將導(dǎo)出至浸漬槽外的脫水溶劑導(dǎo)入水分離槽，在所述水分離槽中通過比重分離法將水從脫水溶劑中分離，將分離出的水從所述水分離槽排出，將水被分離后的脫水溶劑作為所述含水量小于飽和水分濃度的脫水溶劑從所述水分離槽導(dǎo)入所述浸漬槽。[4]上述[3]所述的脫水方法，水分離槽中的脫水溶劑的溫度⑴滿足Tb-IO ( T < Tb，其中，Tb是該脫水溶劑的沸點。[5]上述[1] [4]中任一項所述的脫水方法，氟類溶劑是氫氟醚類或氫氟烴類。[6]上述[1] [4]中任一項所述的脫水方法，氟類溶劑是選自1，1，2，2_四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚、(全氟丁氧基)甲烷、(全氟丁氧基)乙烷的至少一種氫氟醚類。[7]上述[1] [4]中任一項所述的脫水方法，氟類溶劑是選自1，1，1，2，2，3，3， 4，4，5，5，6，6-十三氟己烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷的至少一種氫氟烴類。[8]上述[1] [7]中任一項所述的脫水方法，醇類是碳數(shù)1 3的鏈烷醇。[9]上述[1] [8]中任一項所述的脫水方法，脫水溶劑中的醇類的含有比例為 3 15質(zhì)量％。[10]上述[1] [9]中任一項所述的脫水方法，脫水溶劑是醇類和氟類溶劑的共沸組合物。利用本發(fā)明，通過將附著有水的物品浸漬于貯留有呈沸騰狀態(tài)的脫水溶劑的單個浸漬槽后取出并干燥，可在不會伴隨著浸漬槽間的移動而產(chǎn)生污垢的情況下進行脫水。此外，通過使浸漬槽的脫水溶劑處于沸騰狀態(tài)，使從物品除去的水與脫水溶劑一起蒸發(fā)，從而從浸漬槽除去水，可抑制脫水溶劑中的水成為懸浮狀態(tài)。通過始終除去水，還可長時間連續(xù)地維持穩(wěn)定的脫水性能。附圖的簡單說明

圖1是使用本發(fā)明的脫水方法的脫水試驗裝置的示意圖。圖2是專利文獻1記載的脫水試驗裝置的示意圖。圖3是表示實施例5中的浸漬槽中的脫水溶劑的水分濃度隨時間的變化的圖。實施發(fā)明的最佳方式
本發(fā)明中，脫水溶劑由含醇類的氟類溶劑組成，使用時包含從物品除去的水。脫水溶劑還可以是除醇類外還包含少量的其它成分的氟類溶劑。作為本發(fā)明的氟類溶劑，優(yōu)選氫氟醚類或氫氟烴類。但不局限于此，也可以是其它的氟類溶劑。作為氫氟醚類、氫氟烴類以外的氟類溶劑，可例舉全氟化碳類或氫氯氟烴類。 氟類溶劑優(yōu)選難燃性或不燃性的溶劑。作為氫氟醚類，優(yōu)選式1表示的化合物。R1-O-R2 …式 1式中，R1、R2各自獨立地表示烷基或含氟烷基。R1、R2所包含的氟原子的數(shù)量之和不為0，R1,R2所包含的氫原子的數(shù)量之和在1以上，且R1、! 2所包含的碳原子的數(shù)量之和為 4 8。將R1、! 2所包含的碳原子的數(shù)量之和設(shè)為m時，R1、! 2所包含的氟原子的數(shù)量之和較好為m+1以上，更好為m+3以上。上述氟原子的數(shù)量多的氫氟醚類容易呈難燃性或不燃性。其中，作為氫氟醚類，優(yōu)選1，1，2，2_四氟乙基-2，2，2_三氟乙基醚、(全氟丁氧基)甲烷、(全氟丁氧基)乙烷，它們既然可單獨使用，也可2種以上混合使用。氫氟烴類是以CnFpHtl表示的化合物，式中，η為3以上的整數(shù)，ρ為1以上的整數(shù)， q為1以上的整數(shù)，P+q表示2n+2或2n，p+q為2n+2時是脂肪族氫氟烴類，p+q為2η時是脂環(huán)族氫氟烴類。η較好為3 8，更好為4 6。氟原子的數(shù)量(ρ)較好為η+1以上，更好為η+3以上。上述氟原子的數(shù)量多的氫氟烴類容易呈難燃性或不燃性。作為氫氟烴類，可例舉以 C4F5H5、C4F6H4, C4F7H3、C4F8H2, C4F9H, C5F6H6, C5F7H5, C5F8H4, C5F9H3^C5F left、C5F11Hi C6F7H7λ C6F8H6Λ C6F9H5Λ C6F10H4Λ C6F11H3^ C6F12H2, C6F13H表示的化合物以及環(huán)狀的C5F7H3。作為氫氟烴類，具體可例舉以下化合物。1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，2，3，4，4-六氟丁烷、2-甲基-1，1，1，3，3，3_六氟丙烷、 1，2，2，3，3，4-六氟丁烷、1，1，1，2，3，3，4-七氟丁烷、1，1，2，2，3，4，4-七氟丁烷、1，1，1，2， 3，4，4-七氟丁烷、1，1，2，2，3，3，4-七氟丁烷、1，1，1，2，3，3，4，4_ 八氟丁烷、1，1，1，2，2，3， 3，4-八氟丁烷、1，1，2，2，3，3，4，4-八氟丁烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4-九氟丁烷、1，1，1，2，2， 3,4,4,4-九氟丁烷。1,1,2,3,3,4,5,5-八氟戊烷、1，1，1，2，2，5，5，5_ 八氟戊烷、1，1，2，2，3，3，4，4， 5-九氟戊烷、1，1，1，2，3，3，4，4，5-九氟戊烷、1，1，1，2，2，4，5，5，5-九氟戊烷、1，1，1，2，2， 3，5，5，5-九氟戊烷、1，1，1，2，3，3，4，4，5，5-十氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，5，5-十氟戊烷、 1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷、1，1，1，2，2，4，4，5，5，5-十氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4， 5，5—^一氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，5，5，5-—^一氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4-九氟己烷。2-三氟甲基-1，1，1，2，4，4-六氟丁烷、1，1，1，2，2，5，5，6，6，6-十氟己烷、2-三氟甲基-1，1，1，3，4，5，5-七氟戊烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5-七氟戊烷、2-三氟甲基-1， 1，1，2，3，3，4，4-八氟丁烷、2-三氟甲基_1，1，1，3，4，5，5，5-九氟戊烷、2-三氟甲基_1，1， 1,2,3,4,5,5-八氟戊烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，5，5，5-八氟戊烷。1，1，2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十二氟己烷、2-三氟甲基 _1，1，1，3，4，4，5，5，5-九氟戊烷、2-三氟甲基 _1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十三氟己烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4，5，6，6，6-十三氟己烷、1，1，2，2，3，3，4-七氟環(huán)戊烷。其中，作為氫氟烴類，優(yōu)選1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷、1，1，1，2，2，3，3，4，4-九氟己烷、2-三氟甲基-1，1，1，2，3，4，5，5，5-九氟戊烷、1，1，1，2， 2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟己烷，它們既然可單獨使用，也可2種以上混合使用。本發(fā)明的脫水溶劑中的氟類溶劑的含有比例較好為80 99質(zhì)量％，更好為85 97質(zhì)量％。作為醇類，可使用烯丙醇、鏈烷醇等，其中優(yōu)選碳數(shù)1 3的鏈烷醇，特別優(yōu)選甲醇、乙醇、異丙醇類。它們既可單獨使用，也可2種以上混合使用。本發(fā)明中，脫水溶劑中的醇類的含有比例如果過小，則脫水溶劑的水溶解性下降， 將附著有水的物品浸漬于脫水溶劑時，難以從該物品表面除去水。因此，取出物品時表面殘存有水，容易產(chǎn)生污垢。另一方面，脫水溶劑中的醇類的含有比例如果過大，則脫水溶劑成為具有閃點的組成，處理繁瑣。此外，從脫水溶劑分離出的水中所含的醇濃度升高，并且脫水溶劑中的醇類的含有比例下降，難以維持脫水性能。另外，如果從脫水溶劑分離排出的水中所含的醇類的濃度升高，則其對水處理施加的負(fù)擔(dān)也增大。從上述角度考慮，本發(fā)明中，脫水溶劑中的醇類的含有比例較好為1 20質(zhì)量％，特別好為3 15質(zhì)量％。此外，上述醇類的含有比例中具有氫氟醚類或氫氟烴類與醇類的共沸組成時，作為脫水溶劑，最優(yōu)選使用為共沸組成的脫水溶劑，這是因為可抑制蒸發(fā)時的組成變化。此外，類共沸組合物也可用作脫水溶劑。本發(fā)明的脫水溶劑的優(yōu)選具體例子示于表1。表1中記載的脫水溶劑是醇類和氟類溶劑的共沸組合物，示出其組成和共沸點。[表 1]
權(quán)利要求
1.物品的脫水方法，該方法使用含醇類的氟類溶劑作為脫水溶劑，將附著有水的物品浸漬于所述脫水溶劑液體中，使所述水溶解或分散于脫水溶劑，從而從物品除去水，然后將物品從脫水溶劑液體中取出并干燥，藉此從附著有水的物品除去水，其特征在于，使貯留有脫水溶劑的浸漬槽中的脫水溶劑處于沸騰狀態(tài)，在所述浸漬槽的上部設(shè)置使脫水溶劑的蒸氣冷凝的冷卻單元，并且將冷凝的脫水溶劑導(dǎo)出至浸漬槽外，將含水量小于脫水溶劑的沸騰溫度下的飽和水分濃度或不含水的脫水溶劑導(dǎo)入所述浸漬槽，并且將所述附著有水的物品浸漬于所述浸漬槽中的呈沸騰狀態(tài)的脫水溶劑液體來除去水，然后將物品從脫水溶劑液體中取出。
2.如權(quán)利要求1所述的脫水方法，其特征在于，調(diào)整所述冷凝的脫水溶劑的導(dǎo)出量，使得取出物品時浸漬槽中的沸騰狀態(tài)下的脫水溶劑中所含的水分濃度等于或小于該沸騰溫度下的飽和水分濃度，并且將導(dǎo)入所述浸漬槽的脫水溶劑的導(dǎo)入量設(shè)為與所述導(dǎo)出的脫水溶劑的量大致相等。
3.如權(quán)利要求1或2所述的脫水方法，其特征在于，將導(dǎo)出至浸漬槽外的脫水溶劑導(dǎo)入水分離槽，在所述水分離槽中通過比重分離法將水從脫水溶劑中分離，將分離出的水從所述水分離槽排出，將水被分離后的脫水溶劑作為所述含水量小于飽和水分濃度的脫水溶劑從所述水分離槽導(dǎo)入所述浸漬槽。
4.如權(quán)利要求3所述的脫水方法，其特征在于，水分離槽中的脫水溶劑的溫度(T)滿足 Tb-IO彡T < Tb，其中，Tb是該脫水溶劑的沸點。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的脫水方法，其特征在于，氟類溶劑是氫氟醚類或氫氟烴類。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的脫水方法，其特征在于，氟類溶劑是選自1，1，2， 2-四氟乙基-2，2，2-三氟乙基醚、(全氟丁氧基)甲烷、(全氟丁氧基)乙烷的至少一種氫氟醚類。
7.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的脫水方法，其特征在于，氟類溶劑是選自1，1，1， 2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十三氟己烷、1，1，1，3，3-五氟丁烷、1，1，1，2，2，3，4，5，5，5-十氟戊烷的至少一種氫氟烴類。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項所述的脫水方法，其特征在于，醇類是碳數(shù)1 3的鏈烷
9.如權(quán)利要求1 8中任一項所述的脫水方法，其特征在于，脫水溶劑中的醇類的含有比例為3 15質(zhì)量％。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項所述的脫水方法，其特征在于，脫水溶劑是醇類和氟類溶劑的共沸組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脫水方法，該脫水方法不會伴隨著物品在浸漬槽間的移動而產(chǎn)生污垢，即使是復(fù)雜形狀的物品脫水性能也不會下降，可抑制浸漬槽中的脫水溶劑發(fā)生水的懸浮，能用單個浸漬槽長時間連續(xù)地維持穩(wěn)定的脫水性能。該物品的脫水方法使用含醇類的氟類溶劑作為脫水溶劑，使浸漬槽中的脫水溶劑處于沸騰狀態(tài)，使脫水溶劑蒸氣在浸漬槽上部冷凝，將冷凝的脫水溶劑在浸漬槽外除去水后返回至浸漬槽，將附著有水的物品浸漬于浸漬槽內(nèi)的呈沸騰狀態(tài)的脫水溶劑中來除去水，然后取出。
文檔編號B01D12/00GK102307636SQ20108000767
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者橋本真維, 津崎真彰 申請人:旭硝子株式會社