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水水晶技研(suisho-techno)PF系列特氟龙脱气膜技术解析

更新时间:2026-01-12      浏览次数:2

在半导体、光伏和精密制造领域,超纯水及高纯化学品的脱气处理是确保工艺稳定性的关键环节。水水晶技研株式会社(suisho-techno)推出的PF系列特氟龙(PTFE)中空纤维脱气膜,凭借其稳定的化学稳定性和高效脱气性能,已成为高纯流体处理系统的核心组件。本文将深度解析PF-03F/PF-06F/PF-10F/PF-13F/PF-28F全系列产品的技术特性与应用价值。

一、产品技术原理与核心优势

PF系列脱气膜采用聚四氟乙烯(PTFE)非多孔中空纤维膜作为核心分离介质,其工作原理基于气体分压差驱动:液体在中空纤维管内流动时,管外真空环境通过膜壁将溶解气体(O₂、CO₂、N₂等)抽出,实现高效脱气。

核心优势:

全氟树脂结构:所有与液体接触部件均采用PTFE/PFA等氟树脂,耐强酸、强碱及有机溶剂腐蚀

非多孔膜技术:致密膜结构确保液体零泄漏至真空侧,适用于光刻胶、显影液等昂贵工艺化学品

低压损失设计:优化流道结构,在保证脱气效率的同时将压力损失降至

二、全系列型号技术参数对比

根据资料,PF系列各型号性能参数如下

| 型号       | 推荐流量范围     | 外形尺寸(直径×长度) | 耐压性       | 工作温度 | 接口规格                                  |

| --------  | ------------       | -----------                 | ---------    | ------              | -------------------------------------

| PF-03F   | 1–100 mL/min | φ102×180 mm         | 0.294 MPa | 40°C              | 液体侧: 1/4" Super Pillar<br>真空侧: Rc 1/8 |

| PF-06F  | 1–100 mL/min | φ102×180 mm           | 0.294 MPa | 40°C              | 同PF-03F                               |

| PF-10F   | 1–200 mL/min | φ102×260 mm          | 0.294 MPa | 40°C              | 1/4" Super Pillar / Rc 1/8            |

| PF-13F   | 1–300 mL/min | φ102×260 mm          | 0.294 MPa | 40°C               | 1/4" Super Pillar / Rc 1/8            

| PF-28F   | 1–500 mL/min | φ102×440 mm          | 0.294 MPa | 40°C                | 3/8" Super Pillar / Rc 1/8      

注:PF-06F参数与PF-03F相近,主要差异在于中空纤维膜面积与脱气效率曲线

低压损失型号:

PF-13F(T):流量范围扩展至1–500 mL/min,压力损失降低约40%

PF-26F(T):大流量型,支持1–500 mL/min,适配10mm接头

三、关键性能指标分析

1. 脱气效率

对纯水体系,在标称流量下可实现:

溶解氧(DO)去除率  >95%  (出口DO < 10 ppb)

总溶解气体(TDG)降低  >90%

二氧化碳(CO₂)去除率  >98%  (出水比电阻提升显著)

2. 化学兼容性

PTFE材质对以下介质表现出优异耐受性:

强酸:浓H₂SO₄、HCl、HNO₃、HF等

强碱:NaOH、KOH、NH₄OH(浓度50%)

有机溶剂:丙酮、异丙醇、NMP、DMSO等

特殊化学品:光刻胶、显影液、刻蚀液

3. 温度与压力边界

连续工作温度:-10°C 至 40°C(短期可耐60°C)

爆破压力:>1.5 MPa(安全系数≥5)

真空度要求:-85 kPa至-95 kPa(压力5-15 kPa)

四、典型应用场景

1. 半导体超纯水系统

安装于 polish loop 回水线,防止溶解氧导致管道腐蚀与颗粒析出。某12英寸晶圆厂案例显示,部署PF-13F后,系统DO稳定控制在 <3 ppb ,颗粒(≥0.1μm)减少 67%。

2. 光刻胶输送系统

对ArF、KrF光刻胶进行在线脱气,消除气泡导致的涂布缺陷。PF-10F在该场景下可实现 零气泡 输送,缺陷率降低 >80%。

3. 化学品配送系统(CDS)

在显影液(TMAH)、刻蚀液(HF)等强腐蚀性化学品循环系统中,PF-28F的大流量处理能力(500 mL/min)可支持多机台集中供液。

4. 喷墨打印与涂层工艺

对溶剂型墨水进行脱气处理,防止喷头堵塞与涂层针孔缺陷。

五、选型与运维指南

选型策略:

流量匹配:按实际流量的 1.2-1.5倍 选择型号,预留工艺波动余量

脱气目标:对超纯水选PF-13F以上;对高粘度化学品选低压损失(T)型

系统集成:注意真空泵抽速与膜面积匹配,避免真空度不足

运维要点:

启动前处理:使用IPA或超纯水进行 30分钟 润湿冲洗,激活膜表面

反冲洗周期:每 3个月 用洁净溶剂反冲洗,去除膜表面吸附物

膜寿命:在规范使用条件下,膜组件寿命  >24个月  或 5000小时

完整性检测:定期进行起泡点测试(推荐压力 0.15 MPa),确保膜无破损

六、市场定位与竞争优势

相比同类产品,suisho-techno PF系列的核心竞争力在于:

日本精密制造:中空纤维膜壁厚均匀性 ±3μm,确保脱气稳定性

全氟无金属设计:杜绝金属离子析出风险,满足最严苛的SEMI F57标准

模块化快速更换:卡扣式结构设计,膜组件更换时间  <15分钟  ,减少系统停机损失

结语

suisho-techno PF系列特氟龙脱气膜通过材料科学与流体力学的深度结合,为高纯流体处理提供了可靠的脱气解决方案。在良好制程对缺陷控制要求日益严苛的今天,选择合适的脱气膜型号并优化运维策略,将成为提升产品良率与降低运营成本的关键技术决策。建议用户根据具体工艺需求,结合厂家提供的脱气效率曲线与化学兼容性清单进行精细化选型。

      

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