羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 半導體級混床樹脂

AMBERJET UP6040是一種專門為了用于最高純度的水處理系統中的終端精制器所設計，制造生產的半導體級混床離子交換樹脂。此預先混合的產品是由依當量平衡比例的高交換容量，完全再生的凝膠型強酸陽樹脂及強堿陰樹脂所組合的。這些樹脂是經由羅門哈斯公司專利的噴射制程(jetting process)所生產的具極佳的物理及化學穩定性的均一顆粒型樹脂。二種樹脂顆粒大小的分布是經過特別設計，以避免當樹脂與水攪拌時，陽陰樹脂因為重力的不同而分離。如此的設計，可確保終端精制塔內的混床樹脂是完全混合的，并發揮最佳的交換平衡效益。均一顆粒的特性使得樹脂加強了混床樹脂的離子交換速率，使得樹脂可操作于較高的采水流量，并達到壓差及純度的最佳平衡點。上述的特點，使得此樹脂可在消耗最少的清洗水情形下，得到最高純度的純水。

1.AMBERJET UP6040是因應使用于半導體產業的超純水系統，及其它類似用途的需求，所特殊設計的不再生型終端精制混床樹脂。此樹脂的使用，使得所有種類的離子，如二氧化硅、TOC及次微米顆粒濃度等的泄漏量，進入了新低的紀元。由于為不再生型，此新種類的半導級混床樹脂不會受到再生系統的影響，并可在采水中發揮最佳的特性。AMBERJET UP6040并不建議用于可再生的混床系統中。

2、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 

應用及特性在半導體廠內的超純水處理系統是一龐大的，復雜的系統，并包含了許多不同的單元，而整個系統的功能及設計主要是為了得到極致的超純水。雖然沒有任何單一的單元可以確保最終的采水水質，但是終端精制混床是超純水在接觸到半導體芯片前的最后一道化學精制的處理程序，其重要性是不可忽視的。不像對化學物質呈惰性的管路及過濾材料，離子交換樹脂是帶化學性反應的聚合物，所有的待處理水會完全的通過樹脂，因此精制混床樹脂是除去微量化學污染物質的最后一道防線。除此之外，這些樹脂絕不能釋出任何物質，進而污染到不能間斷的超純水供水系統。因為這些嚴格的條件，終端精制混床樹脂必須是最高的品質，且同時必須是準確的被使用的。

列的說明提供所謂的使用所需要的相關數據，以期AMBERJET UP6040可以得到最佳的效能。

3、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 設計概念
超純水討論的是兆分之一(ppt)不純物的范圍，在如此的嚴格的要求下，終端精制混床樹脂的設計是沒有任何彈性的。此終端精制混床樹脂的使用必須確保除去所有的不純物，例如前端制程所可能導入的再生劑化學殘余物質等。在水力的設計上，必須確保采水周期時水流分布是均勻的，同時壓差及離子交換速率也必須是平衡的。此最終精制的效能，必須是在可信賴的設備及可負擔的（成）考量下被確保的。整個系統必須是精簡的、易操作及不容易故障的。大部份的超純水系統工程師及供貨商會考慮使用不再生型的終端精制混床樹脂來達到上述對最后精制系統的要求。而AMBERJET UP6040正是完全符合這些要求的最佳選擇。在正確的不再生精制器的設計及操作下，AMBERJET UP6040樹脂可以符合成、效能、使用壽命等的要求及最重要的可信賴性。

4、門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 工作交換容量

與一般的離子交換樹脂應用相比較，交換容量在超純水系統的終端精制混床應用上并不是最主要的因素，因為精制混床的入水水質所殘余的不純物，應該已是ppb的范圍。因此終端精制混床樹脂床的設計，是在不超過樹脂的離子交換速率范圍內，以最大的流量及最少的床體接觸時間為主要的參考數據。
一般而言，精制混床的入水水質不純物含量，雖然是相當的低，但卻具有極大的變異性(例如某周為2ppb，但次周卻為6ppb)，因此，工作交換容量的計算無法單純的以某一數據加以表示。實際的終端精制混床的使用壽命是決定在前端處理單元的良窳，而不是樹脂的交換容量。AMBERJET UP6040所使用的陽陰樹脂，是在所有類似相同用途的樹脂中，已被證實具有最高的交換容量。在采水周期中，終端精制混床樹脂會因吸附入水中所含不同種類，如二氧化硅、硼離子、鈉離子及碳酸氫鹽之類等不易去除的離子，而逐漸飽和。除非入水的不純物瞬間出現非常高的濃度，其終結(指離子的泄漏)是緩慢發生的。也因此，使用單位必須仔細監控終端精制混床的離子泄漏量變化情形，因為這個變化是非常和緩的。在具有良好的設計及操作條件下，經驗顯示此終端精制混床樹脂的使用壽命可以超過一年以上。但如在入水離子濃度較高的條件下，樹脂將因較高的負荷而縮短其使用壽命。

5、羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 流量及壓差

流量是非常重要的設計參數。對終端精制混床樹脂而言，體積流量不應低于30BV/h (3.8gpm/ft3)。在流量高達50BV/h (6.3gpm/ft3)的操作條件下，也是經常所采用的設計，且證明可得到極佳的結果，在某些系統，所設計的流量更是略高過此數據。因此最佳流量的設計是由具經驗的超純水處理系統制造商，依系統的供水純度要求及工程參數之間，折衷權衡后所獲得的選擇。而AMBERJET UP6040可以滿足這些設計中，對終端精制混床樹脂的所有要求。流量同時是決定壓差的主要參數，AMBERJET UP6040在一般建議流量參數間的壓差情形，請參考所附圖表如下。請注意，在此圖表中，流量是以線性流速所表示的，進而決定壓差的大小。建議精制混床樹脂的床深約為1米。

羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 TOC

在AMBERJET UP6040的制造過程中，已嚴格的控制并減少從樹脂內所釋放出的TOC總量。雖然使用了純凈的、預先混合及不易分離的超純水等級的離子交換樹脂，以得到最少的TOC泄漏量，但是由于儲存、運送、樹脂的拿取及加載桶槽等程序，仍會造成采水初期短暫的TOC泄漏釋出。在適切的儲存及正確的樹脂拿取及加載程序下，此TOC的釋放并不會持續太久的時間。大部份的情形下，AMBERJET UP6040可在6個小時的清洗時間內，將TOC的泄漏量減少至1.0ppb以內。
然而終端精制混床的TOC泄漏量基線，并不只是決定于樹脂的純凈程度，且同時受到整個系統的設計及效能所影響?？v使AMBERJET UP6040是無比的純凈，它仍然無法除去非離子性的有機物質。因此，終端精制混床的效果是由樹脂的純凈度及置于精制混床前的有機物氧化單元(如紫外線束UV light等)的效能所綜合得到的。紫外線束必須將水中的有機物質，加以氧化使其成為帶負電價的離子，然后后續單元的混床才能將其吸附去除。為了使精制混床發揮TOC的去除效果，前置的紫外線設備必須是正確的設計、保養并不得過載操作的。
同時必須注意，所有氧化有機物質的設備單元，也會在超純水流程中產生氧化物質。這些如氧(O2)、臭氧(O3)，過氧化氫(H2O2)及如羥基等的自由基，在具極高能量的紫外線設備中，甚至可經由直接的接觸而產生。因此，在整體系統的設計上，必須小心注意并應盡量減少這些氧化物質進入到終端精制混床內。這些氧化物質會氧化混床樹脂，并造成化學特性的變化。遭氧化的樹脂初期會呈現離子交換速率的衰退，并逐漸的釋放少量的TOC。如果氧化情形變的很嚴重時，TOC將會開始大量的泄漏，甚至于樹脂的顆粒碎片都可能被排出于桶槽。雖然AMBERJET UP6040已經選用了具抗氧化性的樹脂，但它們并不是絕對的抗拒氧化，也因此長時間的曝露在氧化物質的環境下，樹脂的有效壽命將會減短。

羅門哈斯樹脂AMBERJET UP6040 離子的泄漏

AMBERJET UP6040及其組成樹脂均經過后處理程序，充份的再生，以確保對各種的離子種類而言，均為最少的離子泄漏量。這些氫型及氫氧型樹脂均具最高的再生比率，在經過獨立的實驗室檢測AMBERJET UP6040的采水水質，所有的離子種類濃度之低，已超過該實驗室的檢測能力，因此所有的檢測數據均為空白。該實驗室的檢測基線泄漏量，大部份的離子種類均為個位數的兆分之1(ppt)。而在如此低范圍的離子層析分析(ion chromatography analysis)下，，AMBERJET UP6040的二氧化硅泄漏量通常是低于50ppt。在實際使用上，類似或更低的數據是常見的。然而我們仍然必須強調對超純水的規范而言，樹脂的實際效能仍然是視個別單元的設計、安裝及操作而有所不同。因此雖然在樹脂的產品數據中,樹脂的純凈程度是如何的被強調，想依此系統中的單獨一個樹脂單元，即給予保證整個水處理系統的最終產水純度郄是不可能的。但AMBERJET UP6040已然表現了在超純水處理系統中的最佳效能，也保證此樹脂不會限制了整體系統的功效。
在不再生的終端精制應用上，超純水的質量是遠較樹脂的基特性來的重要，但暸解所使用的樹脂特性以
得到最佳的效能及最長使用壽命仍然是不可忽視的。AMBERJET UP6040的主要樹脂特性如下表所示 ，這些
數據顯示了組成AMBERJET UP6040的陽陰樹脂特性，而這些特性賦予AMBERJET UP6040高交換容量、均一
顆粒大小等的嚴格樹脂標準。
Table 2: Typical Properties of Amberjet UP6040 Component Resins
陽樹脂H+ 陰樹脂OH-
含濕量，% 44.0-51.0 54.0-60.0
總交換容量，eq/L ³2.00 ³1.10
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