В поисках совершенства: взгляд на чистоту солнцезащитной смолы

В природе вещества встречаются в виде смесей. Это правило применимо к нашим самым обычным, простым и незаменимым солнечному свету, воздуху и воде. Солнечный свет разделяется на семь цветов: фиолетовый, индиго, синий, зеленый, желтый, оранжевый и красный. Воздух в основном состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и некоторых других веществ. Вода, которую мы потребляем в нашей жизни, также растворяет многие ионы, такие как ионы кальция, магния, натрия, калия, карбоната, бикарбоната, сульфата и хлорида.

Однако в промышленных применениях нам нужны и используются только определенные свойства конкретного вещества, что приводит к необходимости разделения конкретных компонентов из смесей. Чтобы максимально эффективно использовать конкретный компонент, существует простое правило: «Чем чище, тем лучше». Поэтому история развития индустриальной цивилизации сопровождается прогрессом технологий разделения и очистки.

Волна новых технологических революций, начавшаяся во второй половине XX века, беспрецедентным образом меняет жизнь человека. Среди них наиболее заметными являются информационные технологии и современные биотехнологии, бурное развитие которых привело к гораздо более высоким требованиям к технологиям разделения.

В полупроводниковой промышленностисуществует так называемый «Закон Мура», согласно которому количество транзисторов в плотной интегральной схеме (ИС) удваивается примерно каждые два года, а также удваивается производительность процессора. Другими словами, для реализации той же функции пространство уменьшается вдвое. Благодаря постоянному повышению точности «литографии» плотность компонентов и плотность схем на кремниевом чипе были значительно улучшены. С увеличением плотности предъявляются более строгие требования к характеристикам материала в качестве носителя интегральных схем или пространства кристалла. Это улучшение свойств материала происходит за счет повышения чистоты. Для десятков миллиардов транзисторов на чипе размером с ноготь любой небольшой дефект чистоты может привести к неравномерному рассеиванию тепла, проводимости или коротким замыканиям, что означает катастрофу для чипа.

Чистота поликремния электронного класса должна достигать 99,999999999%. Более высокая чистота означает более сложные процессы производства и переработки. Чистота 11N эквивалентна общей примеси веса монеты в 1 евро в 5000 тонн поликремния электронного качества.

В процессе изготовления чипа его необходимо постоянно промывать водой. Используемая вода не является чистой, а является «сверхчистой водой» с удельным сопротивлением, близким к предельному значению 18,3 МОм*см (25°C). За исключением молекул воды, в нем практически не допускаются примеси, бактерии, вирусы, хлордиоксины и другие органические вещества. Конечно, минеральные элементы, необходимые человеческому организму, также неприемлемы. Содержание примесей в сверхчистой воде контролируется на  уровнеppb (частей на миллиард). При производстве чипсов примеси в воде могут загрязнять чипсы во время процесса промывки, поэтому контроль содержания примесей в воде очень и очень строгий.

За последние 30 лет биотехнология, представленная генной инженерией, достигла быстрого развития, а также выдвинула острую необходимость оптимизации ее последующего процесса, то есть технологии разделения и очистки биотехнологических продуктов.

В отличие от традиционного химического разделения и очистки, разделение и очистка биотехнологических продуктов имеет следующие характеристики:

(1) Объект разделения обладает специфической биологической активностью, и процесс разделения и очистки может быть инактивирован из-за неправильного проектирования процесса.

(2) Объект разделения часто существует в разбавленном растворе, содержащем множество примесей с очень похожими свойствами, что еще больше усложняет задачу.

(3) С точки зрения гигиены и безопасности, к генно-инженерным продуктам для лечения предъявляются чрезвычайно высокие требования к чистоте и идентичности, высокие требования к скорости удаления вредных примесей, а также более строгие требования к разделительному оборудованию и разделяющим средам.

Кроме того, развитие высоких технологий в области материаловедения, экологии, ресурсов и новой энергетики также выдвигает все более высокие требования к чистоте. Например, к тетрахлориду кремния, необходимому при производстве оптических волокон, предъявляются требования высокой чистоты, при которых содержание водородсодержащих соединений должно быть менее 4Х10 -6 , а^{содержание}ионов металлов - менее 2х10^-9.

В экономике есть важное понятие — маржа, означающее «последний добавленный». Предельные издержки – это добавленная стоимость производства еще одного продукта. Предельный доход – это доход, полученный за счет производства еще одного продукта. В соответствии с «законом убывающей предельной отдачи», когда объем производства достигает определенного уровня и продолжает увеличиваться, доход на единицу продукции будет постепенно снижаться. Аналогичным образом, это время также соответствует увеличению предельных издержек, то есть, если будет произведен еще один продукт, затраты на продукт будут постепенно расти. Следовательно, в условиях совершенно конкурентного рынка, когда предельные издержки и предельный доход равны, объем выпуска является оптимальным. Выгода от этого выпуска — это максимальная выгода, и в то же время это также тот случай, когда затраты являются наименьшими.

На основании этого мы выдвинули понятие «предельной чистоты», то есть последнее небольшое увеличение чистоты материала значительно повышает его ценность, а иногда даже полностью изменяет физические свойства материала, что также определяет его коммерческие свойства. ценить. Другими словами, число 9 при чистоте 99,9999...% и величина N при содержании примесей аг—10^-n определяют его величину. Например, галлий высокой чистоты — это металлический галлий с чистотой выше 99,999% и общим содержанием примесей менее 10^-5. По чистоте его можно разделить на 5N (чистота 59, то есть 99,999%), 6N, 7N и 8N. Галлий высокой чистоты является основным сырьем для производства полупроводниковых материалов. Среди четырех классов продукции продукты 6N и 7N имеют большее применение. Галлий высокой чистоты 6N в основном используется в области светодиодного освещения и фотоэлектрических элементов, а галлий высокой чистоты 7N в основном используется в области интегральных схем и микроэлектроники. Еще одна 9, и приложения совсем другие.

Сепарация сыграла ключевую и решающую роль в производственных затратах и ​​качестве продукции во многих сферах применения. По статистике, для типичного химического предприятия инвестиции в процесс разделения обычно составляют 1/3 от общего объема инвестиций. В процессе производства некоторых генно-инженерных продуктов затраты на разделение и очистку составляют до 90% от общей себестоимости.  (по словам Чжу Цзявэня и У Яньяна, «Техника разделения»).

Существуют различные методы и технологии разделения и очистки, и технология адсорбции , которой   занимаетсяSunresin , является одной из них.Современная промышленность, информационные технологии, науки о жизни, защита окружающей среды и новые энергетические науки предъявляют все более высокие требования к чистоте и широкому спектру применения, что делает Sunresin Technology пионером в области инноваций технологий разделения во всем мире.

Sunresin – движущая сила инноваций.