Evaluation of Cleaning ability and Environmental Evaluation of Commercial Aqueous/Semi-aqueous Cleaning Agents

시판 수계/준수계 세정제의 세정성 및 환경성 평가 연구

In most of industrial fields, cleaning is employed for removing soils on their products or parts. Halogenated cleaning agents such as CFC-113, 1,1,1-TCE(1,1,1-trichloroethane), MC(methylene chloride) and TCE (trichloroethylene) have been used as cleaning ones in most of companies in the world since their excellent performance of cleaning ability and good material compatibility. However, CFC-113 and 1,1,1-TCE which are ozone destruction substances are not used any more in the advanced countries because of the which are ozone destruction substances are not used any more in the advanced countries because of the Montreal protocol. MC and TCE are now used restrictively at small part of industrial fields in most of countries since they are known to be hazardous or carcinogenic materials. Thus, it is indispensible that the alternative cleaning agents which are environmental-friendly and safe, and show good cleaning ability should be developed or utilized for replacement of the halogenated cleaning agents. Aqueous/semi-aqueous cleaning agents are evaluated to be promising alternative ones among various alternatives in environmental and economical view point. In this study, commercially available 12 aqueous and 6 semi-aqueous cleaning agents were selected and their physical properties, cleaning abilities, rinsing abilities and recycling of contaminated rinse water were measured and analyzed. Aqueous cleaning agents with higher wetting index showed better cleaning ability compared with those with lower wetting index. However wetting index did not have any correlation with cleaning ability in semi-aqueous cleaning agents. It was observed that soil concentration in aqueous and semi-aqueous cleaning agents should be maintained below the certain concentrations which depend on types of clearing agents. More than 70% soils in contaminated rinse water by some of aqueous and semi-aqueous clearing agents could be separated by simple settling method. This means that some cleaning agents with high oil-water separation efficiency will be effiective for recycling oil-contaminated rinse water. It was found that contaminated rinse water with aqueous agents was purified easiy by ultrafiltration method with PAN membrane of 30 kDa.

세정은 거의 모든 산업분야에서 필요한 중간 공정으로 대부분의 산업분야에서 제품상의 이물질 제거를 위해 세정을 실시고 있으며 세정제로 CFC-113, 1,1,1-TCE (1,1,1-trichloroethane), MC (methylene chloride), TCE 등 과 같은 세정성과 재질호환성이 양호한 염소계세정제를 사용하여 왔다. 그러나 CFC-113, 1,1,1-TCE는 오존파괴 물질로 선진국에서는 이미 사용이 금지되어 있고 MC, TCE는 유해성 또는 발암물질로 판명되어 일부사업장에서 제한적으로 사용되고 있다. 그러므로 세정성이 좋고 환경/안전성이 우수한 대체세정제를 개발하여 사용 하거나 기존 개발된 세정제 중에서 우수한 세정제를 선정하여 사용하는 것이 필요한 실정이다. 대체세정제로는 수계/준수계세정제가 환경성과 경제적면에서 유망한 것으로 평가받고 있어 많은 사업장에서 사용될 전망이다. 이에 본 연구에서는 시판되고 있는 수계세정제 12종, 준수계세정제 6종을 선정하여 물성, 세정성, 헹굼성, 헹굼수 재활용성 등에 관한 비교 연구를 수행하였다. 그 결과 수계세정제는 습윤지수가 클수록 세정이 좋았지만 준수계세정제는 습윤지수와 연관이 없었다. 그리고 수계세정제와 준수계세정제에 의한 세정성과 헹굼성을 좋게 유지하기 위하여서는 일정농도 이하로 오염물의 농도 관리가 필요한 것으로 나타났다. 수계, 준수계세정제는 종류에 따라서 단순 정치분리법에 의하여 헹굼수 중의 오염물을 70% 이상 용이하게 제거할 수 있었다. 이것은 일부 세정제는 오염된 헹굼수 중에서 높은 유수분리 효율이 있어 헹굼수 중의 오염물을 제거하고 물을 재활용하는데 효율적임을 말해준다. 그리고 수계세정제가 함유된 오염물은 30 kDa 세공크기의 PAN 막을 사용한 한외여과방법에 쉽게 정화될수 있었다.