알코낙스 기술지원팀은 세척의 목적과 현장 작업장의 환경에 적합한 세척제와 세척방법, 세척기술 그리고 세척결과를 검증하는 방법에 이르는 공정을 컨설팅하고 있습니다. 고객의 환경과 요구사항을 경청하고, 주어진 조건에 만족할 수 있을 뿐만 아니라, 더욱 개선할 수 있는 방법을 함께 고민하고 있습니다. 이런 과정을 통해서 세척비용의 절감, 세척시간의 단축, 그리고 최소한의 노동력을 투입할 수 있는 경제적이고 효과적인 세척공정설계가 가능하도록 많은 기업들과 협업하고 있습니다. 알코낙스 기술지원팀을 현장으로 불러주시고, 자세한 고민을 알려주시면 세척공정설계와 최적화를 위한 기술적 지원을 받으실 수 있습니다. 알코낙스를 경험하세요.
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1. BATH-O-CARD :
이 약자는 9가지의 정밀 세척 공정의 머릿글자를 딴 것이다. <베스-오-카드> 를 이해하면, 세척공정을 최적화할 수 있다.
| Before cleaning · 사전침지 : 사전-침지를 통해서 잔류물이 마르거나 딱딱해지는 것을 예방하고, 불필요한 사전-세척공정을 생략할 수 있다. |
| Agitation · 교반 : 교반은 많을수록 좋다. 문지르기·초음파·스프레이·물의 흐름 등의 교반을 추가하거나 증가시켜 세척의 효과를 높인다. |
| Time · 시간 : 세척시간이 길수록, 세척액 내의 가용한 세척능력을 모두 사용하게 되어, 더 좋은 세척결과를 얻게 된다. |
| Heat · 열 : 세척액의 온도를 10 ℃ 씩 높일 때마다, 세척의 속도는 2배가 빨라진다. 세척물에 열로 인한 손상을 주지 않는 안전한 온도를 설정하고, 실제 현장에서 적용가능한 뜨거운 온도를 사용한다. |
| Orientation · 지향 : 세척할 표면은 반드시 세척액과 헹굼액과 접촉하는 방향으로 지향되어야 한다. 또한, 세척할 부품이 내부에 숨겨진 blind hole 이 존재한다면, 회전시켜 기포를 제거한다. 그리고 표면과 표면 간에 물이 고이지 않도록 렉(rack) 등에 적재해야 한다. |
| Chemistry · 화학 : 세척할 잔류물(산성 또는 알칼리)의 유형에 따라 적절한 세척제 및 세척방법을 적용한다. 교반이 높은 세척방법을 쓴다면 거품이 적은 세척제를 선정하고, 침지 및 초음파세척 방법은 거품이 많은 세척제를 선정한다. |
| After cleaning · 세척 후 : 재오염을 방지하고, 습기와 열로 인한 부식을 예방한다. |
| RRinse · 헹굼 : 헹굼물로 인한 잔류물 형성을 예방하기 위해서, 목적에 맞는 순수한 물을 사용한다. 뜨거운 온도의 헹굼물을 사용하면 유화된 상태가 깨지거나 잔류물이 재점착되는 현상을 막을 수 있다. 또한 차가운 온도의 헹굼물은 부식의 가능성을 줄여준다. |
| Dry · 건조 : 세척물의 표면에 남아있는 물을 빠르게 건조하는 방법에는 와이핑(wiping)·블로잉(blowing)·이소프로필 알콜(IPA)·원심분리(centrifuge) 등이 있으며, 이를 통해 헹굼물의 잔류물을 줄이고 부식을 예방할 수 있다. |
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2. 부식 방지 Corrosion Inhibition :
세척을 가속화해 주는 열·공격적인 화학약품·시간·교반 등의 요소들은 세척 중 부식을 가속화하는 요인들이기도 하다. 금속 재질이 부식되는 것을 예방하는 방법을 중요도로 나열하자면: 온도를 낮출 것, 부식방지 성분이 있는 세척제를 사용할 것, 낮은 pH 또는 적절한 pH의 세척제를 사용할 것, 세척시간을 줄일 것, 교반을 줄일 것의 순서이다. 또한 이종(異種)금속을 동일한 세척조에 담구면 전지효과가 발생해 갈바닉 산화물이 점착되는 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생하므로 주의해야 한다. 다음에 나열하는 기술은 재료와 공정을 포함한 부식억제방법이다.
| ● Metal · 금속 : 부드러운 pH의 세척제를 사용하고, 동일한 세척조에 서로 다른 금속재질을 혼용하지 않는다. |
| ● Aluminum · 알루미늄 : 순수한 금속표면이 연마 후에 노출된다면, 우선 공기 중에서 자연스럽게 패시베이션되도록 한 후에 세척을 시행한다. 약산성인 CITRANOX·CITRAJET을 사용하여 알칼리성 공격을 예방한다. |
| ● Plastic · 플라스틱 : 적은 양의 솔벤트 세척제 또는 계면활성제 계열의 세척제와 같이 공격성이 낮은 제품을 적용한다. 또는 이들 세척제를 더 낮은 세척농도·더 짧은 접촉시간·더 적은 교반 등을 적용한다. stressed polycarbonate 및 acrylic 은 계면활성제가 없는 DETOJET 세척제를 적용한다. unstressed 재료는 안전하다. polyurethane 소재는 알칼리성 세척제의 사용을 피한다. |
| ● Mild sensitive steel · 부드럽고 민감한 강 : 녹(flash rusting)을 예방하기 위해서는, 헹굼공정에서 차가운 물을 사용하고, 빠르게 물기를 건조시키는 기술을 적용한다. 이소프로필 알콜을 떨어뜨려 증발되는 공비화합물(evaporating azeotrope)을 형성시켜 물을 안전하게 제거하는 방법, 원심분리를 이용한 건조, 천으로 닦는 wipe 건조, 에어나이프 air knife 건조, 건조질소(dry nitrogen)와 같은 무산소가스를 이용한 건조 방법 등이 있다. 또는 부식방지제의 잔류물이 문제가 되지 않는다면 헹굼물에 적절한 부식방지제를 첨가하는 방법도 있다. 공기건조(air drying) 및 오븐건조(oven drying)과 같은 증발건조 방법은 사용하지 않는다. |
| ● Sensitive steel · 민감한 강 : 부식방지기능이 있는 세척제를 적용하고, 이소프로필 알콜 헹굼법 또는 헹굼물에 부식방지제를 첨가하는 방법을 사용한다. |
| ● Galvanic corrosion·갈바닉 부식 : 동일한 세척조에 서로 다른 금속을 담구어 세척하면, 전지효과가 일어나 한쪽 금속에 산화물이 접착된다. 예를 들어, 알루미늄과 다른 금속을 동일한세척조에 담구어 세척하면, 알루미늄의 표면에 다른 금속의 산화물이 석출된다. 손상이 없는 스테인레스 스틸의 경우는 일반적으로 혼합금속과 마찬가지로 괜찮지만, 철 iron·강 steel· 황동 brass·청동 bronze·알루미늄 aluminum 및 기타 금속들은 다른 금속과 함께 세척하면 문제가 발생할 수 있다. |
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3. 세척조 수명연장과 관리 Bath life extension & control :
최고 수준의 정밀 critical 세척을 위해서, 특히 교차 오염을 예방하고자 한다면 반드시 항상 새롭게 만든 깨끗한 세척액을 사용해야 한다. 하지만 산업 현장에서는 최고 수준의 세척을 함과 동시에 세척조 및 세척액의 수명을 연장하는 세척기술이 있다.
세척조 수명 연장 기술:
● 파티클/입자 필터링 ● 슬러지 sludge를 냉각하여 침전시키는 기술 ● 오일 oil을 냉각하여 걸러내는 기술 ● 초음파 세척조의 세척액이 부분적으로 소모되었을 때. 최초 세척제 상태로 회복되도록 새로운 세척액을 1/2 정도 추가하는 기술전도도 Conductivity, pH 및 굴절계(refractometer)로 % solids를 측정하여 세척조 내의 세척제 농도를 측정할 수 있다. 일반적으로 pH가 1단위로 중성의 방향으로 변하면, 이는 세척액 고갈을 의미한다. 매일 자주 세척액을 사용하는 경우에는, 세척액을 첨가하는 기술을 이용한다고 하더라도 수명은 일주일 미만이다.
오물이 free alkalinity를 고갈시키는 경우에는, 유리알칼리도 적정(Free-alkalinity titration)을 사용하여, 세척조의 수명을 연장할 수 있다. ● free alkalinity의 퍼센트가 낮아진 정도를 파악하기 위해서, 사용한 세척액을 적정한다. ● 사용한 세척액에 새로운 세척액을 첨가하여, 새로 만든 최초의 세척액의 free alkalinity 수준으로 free alkalinity를 회복시킨다. 예를 들어, <최초 희석세척액> 속에 100 mL의 세척제가 들어 있었고, 사용 후에는 free alkalinity가 25% 가 낮아진 결과를 얻게되었다면, 세척액의 기능을 회복시키기 위해서는 25 mL의 세척제가 농축된 세척액을 추가하면 된다. 이때 세척제의 free alkalinity 소모를 결정하기 위한 기준을 수립하기 위해서, 새롭게 만든 세척액의 free alkalinity를 여러 번 적정하여 직선성 (linearity) 을 확보한다. 이와 같은 세척조 수명 연장 방법은 세척액의 수명을 무제한으로 연장하는 것은 아니다. 한계수명에 이르게 되면 슬러지 sludge가 결국 발생할 것이며, 이 시기에는 새로운 세척액을 만들어 사용해야 한다. |