ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

VƯƠNG QUANG VIỆT

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
PHOTORESIST PHẾ THẢI

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2012


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

VƯƠNG QUANG VIỆT

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
PHOTORESIST PHẾ THẢI
Chuyên ngành: Công nghệ môi trường chất thải rắn
Mã số: 62.85.06.10

Phản biện độc lập 1: PGS. TS. ĐẶNG XUÂN HIỂN
Phản biện độc lập 2: PGS. TS. NGUYỄN THỊ DUNG
Phản biện 1:

GS. TS. ĐÀO HÙNG CƯỜNG



i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự
hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Văn Phước và TS. Nguyễn Trung Việt.
Các số liệu và kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa
từng được công bố trong bất kỳ công trình nào.
Tác giả luận án

Vương Quang Việt

ii


LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................................................i
T
3

T
3

LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................................................................ii
T
3

T
3

T
3

T
3

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ................................................................................................... 1
T
3

T
3

1.1 Các ứng dụng của quang khắc ..................................................................................................................... 1
T
3

T
3

1.2 Tổng quan nghiên cứu về giảm thiểu và xử lý photoresist ............................................................................ 2
T
3

T
3

1.2.1 Nghiên cứu thay đổi công nghệ ............................................................................................................ 2
T
3

3

1.2.5.1 Nghiên cứu về photoresist.............................................................................................................. 9
T
3

T
3

1.2.5.2 Nghiên cứu về xử lý photoresist phế thải ........................................................................................ 9
T
3

T
3

1.2.5.3 Xử lý chất thải photoresist của nhà máy Fujitsu............................................................................ 10
T
3

T
3

1.3 Tổng quan về phương pháp xử lý CTR công nghiệp nguy hại .................................................................... 10
T
3

T
3


3

T
3

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................................... 15
T
3

T
3

2.1 Lý thuyết về đóng rắn bằng cách tạo blend polyme .................................................................................... 15
T
3

T
3

2.1.1 Lý thuyết về trộn hợp dung dịch ......................................................................................................... 15
T
3

T
3

2.1.1.1 Mô hình nhiệt động ..................................................................................................................... 15
T
3



2.1.3 Thông số tương tác và các phương pháp tương hợp............................................................................. 20
T
3

T
3

2.1.3.1 Thông số hòa tan và thông số tương tác........................................................................................ 20
T
3

T
3

2.1.3.2 Các phương pháp tương hợp ........................................................................................................ 21
T
3

T
3

2.2 Cách tiếp cận của nghiên cứu .................................................................................................................... 21
T
3

T
3

2.2.1 Photoresist phế thải, ảnh hưởng môi trường và kỹ thuật khảo sát ......................................................... 22


T
3

2.3.2 Đơn thành phần blend cao su .............................................................................................................. 27
T
3

T
3

iii


2.4 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................................................... 28
T
3

T
3

2.4.1 Phương pháp phân tích và đo đạc ....................................................................................................... 28
T
3

T
3

2.4.2 Phân tích thông số môi trường ............................................................................................................ 29
T

T
3

2.5.2 Xác định thành phần và đặc tính của PR ............................................................................................. 33
T
3

T
3

2.5.3 Tạo các blend polyme ........................................................................................................................ 33
T
3

T
3

2.5.4 Xác định các đặc tính của blend.......................................................................................................... 34
T
3

T
3

2.5.5 Thực nghiệm xác định cơ chế của phản ứng........................................................................................ 34
T
3

T
3

T
3

T
3

3.1.3 Hàm lượng chất tan trong PR ............................................................................................................. 40
T
3

T
3

3.1.4 Hàm lượng acrylat tan trong nước ...................................................................................................... 43
T
3

T
3

3.1.5 Đặc tính nhiệt của PR......................................................................................................................... 44
T
3

T
3

3.2 Ảnh hưởng của photoresist phế thải đến môi trường .................................................................................. 46
T
3

3

4.1.1 Khảo sát hệ cao su thiên nhiên NR ..................................................................................................... 49
T
3

T
3

4.1.1.1 Ảnh hưởng của hàm lượng PR và trợ tương hợp đến tính năng cơ lý............................................. 50
T
3

T
3

4.1.1.2 Ảnh hưởng của PR và trợ tương hợp đến tính trương nở ............................................................... 51
T
3

T
3

4.1.1.3 Ảnh hưởng của hàm lượng PR đến chế độ lưu hóa ....................................................................... 51
T
3

T
3


3

T
3

4.2 Hình thành blend polyme với photoresist................................................................................................... 57
T
3

T
3

4.2.1 Quan điểm nhiệt động ........................................................................................................................ 57
T
3

T
3

4.2.2 Đánh giá khả năng phản ứng .............................................................................................................. 63
T
3

T
3

4.2.3 Cơ chế ổn định và đóng rắn trong blend.............................................................................................. 67
T
3



4.2.4.4 Độ ẩm của PR ............................................................................................................................. 70
T
3

T
3

iv


Chương 5 SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM BLEND POLYME VỚI PR ............................................................... 73
T
3

T
3

5.1 Điều chỉnh thành phần và chế độ gia công ................................................................................................. 73
T
3

T
3

5.1.1 Điều chỉnh đơn pha chế và chế độ gia công phù hợp ........................................................................... 73
T
3

T

5.1.2.1 Qui hoạch cho đơn thành phần của blend cao su NR..................................................................... 76
T
3

T
3

5.1.2.2 Qui hoạch cho đơn thành phần của blend cao su NBR .................................................................. 78
T
3

T
3

5.1.3 Ảnh hưởng của hàm lượng than đen đến tính năng.............................................................................. 79
T
3

T
3

5.1.3.1 Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của than đen đến tính năng cơ lý .................................................. 80
T
3

T
3

5.1.3.2 Kết quả thử nghiệm ảnh hưởng của than đen đến đặc tính lưu hóa ................................................ 81
T

T
3

5.1.4.3 Bàn luận về ảnh hưởng của trợ tương hợp .................................................................................... 89
T
3

T
3

5.2 Tính ổn định của vật liệu........................................................................................................................... 91
T
3

T
3

5.2.1 Ổn định của vật liệu blend Cao su Thiên nhiên NR với CSTNgAM (G2, I2) ....................................... 92
T
3

T
3

5.2.2 Ổn định của vật liệu blend cao su NBR với dầu hạt điều (H1, K1)....................................................... 95
T
3

T
3

T
3

T
3

5.3.4 So sánh các phương án xử lý ............................................................................................................ 102
T
3

T
3

5.3.4.1 Chi phí môi trường của các phương án ....................................................................................... 102
T
3

T
3

5.3.4.2 Nhận xét về các phương án và dây chuyền xử lý ........................................................................ 105
T
3

T
3

5.4 Các sản phẩm từ blend cao su với photoresist tái chế ............................................................................... 105
T
3

3

v


Diễn giải một số thuật ngữ/ khái niệm dùng trong luận án:
• “Blend là hỗn hợp của nhiều hợp phần” (Từ điển Oxford, 1984). “Polyme
blend hay polyme mixture là nhóm các vật liệu tương tự như hợp kim bao gồm
ít nhất 2 polyme trộn với nhau tạo nên vật liệu mới có tính chất khác biệt”
(Wikipedia, 2010). Blend có ý nghĩa là hỗn hợp (mixture) song có sự phân bố
thành phần đồng đều hơn được dùng phổ biến trong công nghệ polyme.
• Photoresist hay resist chỉ loại chất dễ dàng tham gia phản ứng quang hóa làm
thay đổi tính tan của chúng khi bị phơi sáng hay dưới tác dụng của các bức xạ
nói chung. Trong nghiên cứu này photoresist hay resist được Việt hóa là chất
cảm quang, hay nhựa cảm quang. Thuật ngữ này không thay thế cho định nghĩa
- Tác giả

vi


CHỮ VIẾT TẮT TỪ TIẾNG VIỆT

BVMT

Bảo vệ môi trường

BCL

Bãi chôn lấp



Khu công nghệ cao

NM

Nhà máy

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

TNMT

Tài nguyên và Môi trường

TT

Trung tâm

TTH

Trợ tương hợp

PTHQ

Phương trình hồi qui

VINAUSEN Công ty Cổ phần Môi trường Việt Úc
VITTEP

Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường

vii


CHỮ VIẾT TẮT TỪ TIẾNG ANH

(Chữ viết tắt

Tiếng Anh đầy đủ/ Tiếng Việt)

4020

N-(1,3-dimethylbutyl)-N’-phenyl-p-phenylene diamine/ phòng lão 4020

ACM

acrylate rubber/ cao su acrylat

ASA

(meth) acrylate –styrene-acrylonitril copolyme/
copolyme metacrylat-styren-acrylonitril

ASE

Center of Analytical Services and Experimentation HCMC/


DTA

Differential Thermal Analysis/ phân tích nhiệt vi sai

CERCLA

Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability
Act/
Luật về Trách nhiệm pháp lý, Đền bù Phản hồi Môi trường Tích cực

EMAS

Eco- Management and Audit Scheme/
Sơ đồ Kiểm toán và Quản lý Sinh thái

ENR

epoxidized natural rubber/ cao su epoxy hóa

EPA

Environmental Protection Agency/ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ

ETM

Center for Environmental Technology & Management/
TT. Công nghệ và Quản lý Môi trường

FE

Internal rate of return/ Tỷ suất thu hồi nội tại

IRS

Infrared spectroscopy/ Phổ hồng ngoại

GC

Gas chromatography/ Sắc ký khí

GC-MS

Gas chromatography-mass spectrometry/ Sắc ký khí ghép khối phổ

MATC

Maximum Acceptable Toxicant Concentration/
Hàm lượng độc chất cho phép tối đa

MBT

mercaptobenzothiazole

MCC

Microelectronic and Computer Technology Corporation/
Công ty Vi điện tử và Công nghệ máy tính

NBR


Luật về Bảo tồn và Thu hồi Tài nguyên - "Wreck-rah” (1976)

SEM

Scan Electronic Microscopy/ Hiển vi điện tử quét

ix


DANH SÁCH BẢNG
Tr.

Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5
Bảng 3.6
Bảng 4.1
Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng 4.4
Bảng 4.5
Bảng 4.6
Bảng 5.1
Bảng 5.2
Bảng 5.3
Bảng 5.4

Biến thiên moment max và thời gian theo hàm lượng than đen
(H1,G2)
Biến thiên moment max và thời gian lưu hóa theo hàm lượng TTH
(K1,I2)
Hàm lượng acrylat linh động trong các mẫu blend theo hàm lượng
PR
Hàm lượng acrylat linh động trong mẫu blend theo hàm lượng than
đen
Đơn thành phần cho 2 loại sản phẩm
Đặc tính của sản phẩm
R

x

R

27
29
37
38
41
42
44
46
49
56
56
59
61
71

Qui trình xác định CTNH theo RCRA
Sơ đồ thực nghiệm
Tiếp cận và quá trình nghiên cứu
Phổ IR của nhựa cảm quang phế thải
Phổ IR của phần tan trong CHCl 3 , qua cột silicagel phân đoạn
CH 2 Cl 2
Phổ IR của phần tan trong CHCl 3 , qua cột silicagel phân đoạn
etanol
Phổ IR của phần tan trong nước
Giá trị trung bình hàm lượng chất tan (hàm khô) của các mẫu PR
Biến thiên hàm lượng chất tan theo hàm khô theo thời gian chiếu
UV
Giản đồ nhiệt của mẫu PR (a) trong không khí; (b) trong khí trơ
Biến thiên lực kéo đứt theo hàm lượng PR (blend NR)
Biến thiên độ dãn dài theo hàm lượng PR (blend NR)
Biến thiên độ cứng theo hàm lượng PR (blend NR)
Biến thiên độ trương nở trong nước theo hàm lượng PR (blend NR)
Biến thiên moment Max theo hàm lượng PR (blend NR)
Biến thiên thời gian đạt moment Max theo hàm lượng PR (blend
NR)
Biến thiên lực kéo đứt theo hàm lượng PR (blend NBR)
Biến thiên độ dãn dài theo hàm lượng PR (blend NBR)
Biến thiên độ cứng theo hàm lượng PR (blend NBR)
Biến thiên độ trương nở trong nước theo hàm lượng PR (blend
NBR)
Biến thiên độ trương nở trong dầu theo hàm lượng PR (blend NBR)
Biến thiên moment Max theo hàm lượng PR (blend NBR)
Biến thiên thời gian đạt moment Max theo hàm lượng PR (blend
NBR)
Biến thiên năng lượng tự do trong giản đồ trộn của hỗn hợp 2 cấu tử

26
36
39

R

R

39

R

R

40

R

xi

40
41
41
45
50
50
50
50
52
52

Hình 5.11
Hình 5.12
Hình 5.13
Hình 5.14
Hình 5.15
Hình 5.16
Hình 5.17
Hình 5.18
Hình 5.19
Hình 5.20
Hình 5.21
Hình 5.22

Giản đồ nhiệt của blend hệ cao su NBR-PR (môi trường nitơ)
Ảnh SEM của mẫu G23 chứa 30 pkl PR (NR-PR và CSTNgAM)
Ảnh SEM của mẫu H13 chứa 30 pkl PR (NBR-PR và HD)
Ảnh liên diện của phiến PR trong mẫu blend NR và TTH (D22)
Ảnh liên diện của phiến PR trong mẫu blend NBR và TTH (E32)
Phổ hồng ngoại của hỗn hợp NR và AM
Phổ hồng ngoại của hỗn hợp PR với dầu hạt điều
Cơ chế ổn định và đóng rắn chất thải
Tương quan giữa độ cứng và hàm lượng PR trong blend
Biến thiên lực kéo đứt theo hàm lượng than đen (mẫu H1, G2)
Biến thiên độ dãn dài theo hàm lượng than đen (mẫu H1, G2)
Biến thiên độ cứng theo hàm lượng than đen (mẫu H1, G2)
Đường cong lưu hóa mẫu G2 (trợ tương hợp CSTNgAM)
Đường cong lưu hóa mẫu H1 (trợ tương hợp HD)
Biến thiên kéo đứt theo hàm lượng trợ tương hợp (mẫu K1, I2)
Biến thiên dãn dài theo hàm lượng trợ tương hợp (mẫu K1, I2)
Biến thiên độ cứng theo hàm lượng trợ tương hợp (mẫu K1,I2)

68
70
80
80
80
82
82
86
86
86
88
88
93
93
94
94
94
94
95
95
96
96
96
96


Hình 5.23
Hình 5.24
Hình 5.25
Hình 5.26

dùng như công cụ để chuyển ảnh (mạch điện) thiết kế sang sản phẩm. Việc phát triển
mạnh mẽ của ngành sản xuất bo mạch trong những năm gần đây gắn liền với một ứng
dụng quan trọng của phim cảm quang khô (Dry Film Resist) trong đó thay vì công
đoạn tạo màng resist phức tạp từ vật liệu dạng lỏng, người ta chế tạo sẵn các màng
phim và dán lên các tấm đế. Kỹ thuật này làm cho quá trình chuyển ảnh trở nên dễ
dàng hơn rất nhiều với các thiết bị không quá phức tạp và không đòi hỏi trình độ
chuyên môn cao. Trên thế giới, một số nhà cung cấp DFR lớn như: MG Chemical
(Hoa Kỳ), Ashhi-Kasey E materials Corporation (Nhật Bản), DuPont (Hoa Kỳ) hay
Kolon (Hàn Quốc), v.v… cung cấp các sản phẩm đa dạng cho các công nghệ khác
nhau, thậm chí cho cả người dùng nghiệp dư. Thành phần chính xác của DFR có thay
đổi, nhưng đều gồm có: (a) polyme nền; (b) hợp phần nhạy cảm ánh sáng; (c)
monome; (d) tạo màu; (e) phụ gia, trong đó phim khô resist hệ âm bản họ acrylat được
dùng phổ biến nhất. Tuy nhiên tất cả lượng chất cảm quang sau quá trình chế bản đều
bị loại khỏi sản phẩm và trở thành chất thải – photoresist phế thải (PR).
Tại Việt Nam, cho đến nay PR được coi là chất thải nguy hại (CTNH) có mã số
120206 và 070105 vì: “không biết rõ độc tính”. Tại Hoa Kỳ, Cơ quan bảo vệ môi
trường (EPA) cho rằng: “PR là đối tượng của CTNH qui định trong 40 CFR Part 261
Subpart C”. EPA đưa ra quyết định trên do nghi ngờ PR có thể chứa thành phần độc
hại phát sinh từ dây chuyền công nghệ hoặc từ dây chuyền điện hóa đi kèm. PR được
gắn mã F006 thuộc nhóm chất thải mạ điện.
Việc xử lý phế thải này thường được thực hiện bằng cách: (1) đốt - phương pháp
này gắn với rủi ro phát sinh nguồn ô nhiễm không khí; (2) ổn định và đóng rắn - được
áp dụng như giải pháp cuối (trước khi chôn lấp). Tuy nhiên chôn lấp sau cùng làm
tăng chi phí môi trường như chiếm dụng đất, phí giám sát cao và không cho phép khai
thác phần hữu ích còn lại của PR. Nhưng nếu áp dụng một cách thích hợp quá trình
tạo blend polyme với PR cho phép vừa cố định chất thải đồng thời sử dụng lại khối
vật chất đó như một sản phẩm có ích.
xiv



động trong khối vật liệu. Trên cơ sở các số liệu thực nghiệm thu được, đề xuất cơ chế
xv


của công nghệ tái chế photoresist bằng cách tạo blend polyme, xác định hàm lượng trợ
tương hợp, than đen phù hợp cho quá trình công nghệ này.
Tính mới của nghiên cứu: Tái sử dụng PR theo hướng tạo blend cao su với PR.
-

Tính khoa học – tạo được blend cao su thiên nhiên và cao su nitril với PR bền
vững đáp ứng tiêu chuẩn dùng cho sản phẩm như: Vòng đệm cao su dân dụng
ISO 4633; Gioăng cao su chịu dầu, đế giầy chịu dầu theo tiêu chuẩn TCVN
2749: 1978 bằng công nghệ phù hợp với chất trợ tương hợp là cao su thiên
nhiên maleic hóa (CSTNgAM), dầu hạt điều (HD). - Giải thích cơ chế hình
thành blend cao su với PR. - Chế tạo được CSTNgAM đủ khả năng dùng trong
dây chuyền công nghệ tái chế.

-

Tính thực tiễn – tạo cơ sở khoa học để quản lý PR bằng cách xác định tính độc
hại xuất phát từ acrylat linh động qua phương pháp phân tích và có thể tham
chiếu vào QCVN 07: 2009/ BTNMT (dòng 143 bảng 3).
Luận án có ý nghĩa sau:

-

Cải thiện việc quản lý một loại CTNH (hạn chế rủi ro) và bảo vệ môi trường
theo hướng thân thiện bằng cách cung cấp thêm một chọn lựa hay một giải
pháp xử lý PR;



crom gelatin, được chế tạo lần đầu vào năm 1840. Beaquerel E. A. (Pháp) đã sử dụng
thuật ngữ resist vì màng này có tính chất chống lại, hoặc bảo vệ cho đế bên dưới khỏi
bị ánh sáng tác dụng [52]. Sau khi phơi sáng, hiện ảnh bằng nước ấm, phim được
T
5

chuyển ảnh bằng dung dịch sắt III clorua (FeCl 3 ), đây chính là cơ sở của kỹ thuật in
R

R

thạch bằng ánh sáng (hay quang khắc).
Mốc quan trọng đạt được khi Martin Hepher và Hans Wagner phát minh ra chất
cảm quang công nghiệp đầu tiên là phim mỏng cảm quang Kodak (KTFR) được làm
từ cao su thiên nhiên vòng hóa (poly cis-isoprene) và bis-azide (2,6-bis (4azidobenzal) -4-methylcyclohexanone). Phát hiện này dẫn tới sự bùng nổ của thiết bị
bán dẫn mạch rắn sản xuất ở qui mô công nghiệp và khai sinh vi quang khắc.
Việc phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất mạch in trong những năm gần đây
gắn liền với một ứng dụng quan trọng của công nghệ quang khắc là phim khô resist
(DFR). Thay vì công đoạn tạo màng resist từ
dạng lỏng phức tạp (phim ướt resist - WFR)
Lớp chống dính
Màng cảm quang
Lớp phủ ngoài

người ta chế tạo sẵn các màng phim và dán
lên các tấm đế. Các hợp phần của DFR được
mô tả trong hình 1.1. Kỹ thuật này làm cho
quá trình chuyển ảnh trở nên dễ dàng hơn rất
nhiều với các thiết bị không quá phức tạp và

phần của chất cảm quang lỏng ở nhiệt độ phòng gồm có: a) 18 – 22 % polyme mang
trên cơ sở copolyme styren-maleic anhydrit este hóa một nhóm axít (halfester); b) 10 –
15 % khối lượng hợp phần acrylat có thể khâu mạch, c) 0,1 – 10 % chất khơi mào
quang; d) 45 – 70 % khối lượng propylen glycol halfester hoặc propylene glycol
halfester. Robert David Allen và cộng sự (1998) công bố “hỗn hợp photoresist quang
khắc và qui trình sử dụng sản suất mạch in”, là phát minh mới về photoresist được
đăng ký patent trong đó mô tả hỗn hợp với tính chất nhạy quang được tăng cường.
Hỗn hợp này gồm chất phát sinh axít nhạy quang và copolyme acrylat hoặc
methacrylat. Các tác giả Robert David Allen và cộng sự cũng mô tả qui trình sử dụng
hỗn hợp để sản xuất PWB hoặc sản phẩm tương tự [104].
1.2 Tổng quan nghiên cứu về giảm thiểu và xử lý photoresist
1.2.1 Nghiên cứu thay đổi công nghệ
Tách PR bằng phương pháp ướt là công nghệ truyền thống nhưng đi kèm với việc
phát sinh chất thải dạng lỏng. Một hướng khác được quan tâm nghiên cứu là tách
photoresit với công nghệ khô đã được Flamm (1992) mô tả từ rất sớm [63]. Một trong
số đó là phương pháp cacbondioxit còn gọi là quang khắc “khô” thân thiện hơn với
môi trường. Tuy nhiên phương pháp này cần một hệ photoresist phù hợp. Nghiên cứu
của Mc Adam (2001), Flowers (2002) đề cập đến thiết kế hệ thống photoresist phù
2


hợp sử dụng trong vi quang khắc trên cơ sở CO 2 [65], [88]. Tương tự như vậy, Brian
R

R

công bố tài liệu năm 2003 [44] và Kim (2008) đề cập đến tách PR bằng phương pháp
hoạt tính khí lỏng plasma (PLVA) [79]. Một tài liệu khác của Boris Livshits (1997)
trình bày nghiên cứu cải tiến công nghệ khô bóc tách photoresist trong quá trình sản
xuất PWB. Mục tiêu của nghiên cứu là khắc phục nhược điểm của phương pháp khi

3


nhóm gồm FeCl 2 , CuCl 2 , NH 4 Cl, AlCl 3 với nồng độ đủ hiệu quả để tách tủa khỏi
R

R

R

R

R

R

R

R

dung dịch thải dưới dạng cặn không dính. Báo cáo cải thiện quản lý dung dịch thải
chứa PR của Strantz, John Walter [77] (liên quan tới quản lý resin photoresist) nêu
cách đưa chất thải “tươi” tới thiết bị màng trên cơ sở Desal-5 piperazine để có được
một dung dịch sạch sau đó tái chế và cô đặc; Phương pháp xử lý dung dịch hiện ảnh
chứa phế thải photoresist của Sugawara Hiroshi và Henmi Hiroshi [108] cung cấp
phương pháp xử lý và phục hồi dung dịch hiện ảnh chứa PR (trong đó chủ yếu
photoresist và muối amoni bậc IV (R 4 N+)), cho phép phục hồi và thu hồi dung dịch
R

R


1.2.3 Xử lý polyme photoresist
Phương pháp đốt: được áp dụng rộng rãi để xử lý photoresist phế thải. Trên dây
chuyền chế tạo resist, phần resist phế phẩm tương đối thuần khiết. Quá trình đốt phế
liệu này sạch, sản phẩm cuối là CO 2 và nước [118]. PR từ quá trình sản xuất PWB tuy
R

R

không tinh khiết như từ quá trình trên nhưng Miki Kohei và Saito Hiroshi vẫn đề cập
tới việc đốt trong patent JP63178888 và tương tự trong US patent 4,786,417. Tại Nhật
bản phần lớn PR được đốt trong lò đốt trên dây chuyền xử lý chất lỏng có COD cao
(high COD liquid treatment process) theo tài liệu của Công ty JFE Techno-Research
Corporation [76].
Phương pháp chôn lấp: hàng năm có khoảng 5 ngàn tấn PR được chôn lấp ở các
bãi chôn lấp (BCL) hợp vệ sinh từ các nhà máy độc lập sản xuất mạch in [60]. Như
vậy nếu tính cả các nhà máy sản xuất riêng biệt (chiếm 50 % thị phần) thì lượng này
sẽ gấp đôi [92]. Tài liệu của EPA cũng cho biết PR cần được đóng rắn hoặc cô lập
trong các thùng chứa khi chôn lấp.
Nghiên cứu xử lý giảm hoạt tính, đóng rắn: Joseph M. Mon và James R. Petisce
công bố “phương pháp giảm hoạt tính của các sản phẩm tiêu hủy” (1989) với patent
mô tả việc nhiệt hóa các thùng chứa vật liệu acrylat (sử dụng để bao bọc cáp quang)
trước khi tiêu hủy, bằng cách chiếu bức xạ phù hợp với quá trình quang hóa của vật
liệu để nhiệt hóa nó hoàn toàn, khi đó acrylat còn lại đã được giảm hoạt tính. Ian
Livsey và Rachael L. Parry công bố “quá trình xử lý” và được đăng ký phát minh năm
1990. Quá trình này nhằm bao phủ hoặc tạo vỏ bọc bột vô cơ (thường là pigment màu)
cho monome không no gốc ethylene đang phân tán trong môi trường nước được
polyme hóa cùng với bột vô cơ khi chiếu UV và lượng monome trong lớp bọc không
vượt quá 200 % ưu tiên cho acrylat hoặc methacrylat. Keishi Hamada và cộng sự công
bố trên patent năm 1992 về “xử lý vật liệu xây dựng vô cơ”. Theo đó, vật liệu xây

tính năng đàn hồi và nhiệt dẻo chiếm số đông trong các công bố chính thức [104].
Năm 1985, “thành phần nhiệt dẻo đúc chịu bền cao” được Christian Lindner và cộng
sự đăng ký patent, trong đó mô tả các hạt copolyme nhánh có chứa cao su dien khâu
mạch, cao su acrylat khâu mạch. Phát minh này được công bố vào năm 1998. Harold
F. Giles Jr. và cộng sự có patent “blend ASA polyetherimid” công bố vào năm 1986
thể hiện tính chất bền uốn biến dạng theo nhiệt độ vượt trội trên cơ sở blend chứa
(meth) acrylate –styrene-acrylonitril polyme (ASA). Roland Fink và cộng sự công bố
phát minh “vật liệu đúc có tính chất gia công được cải thiện và tấm chất dẻo chống lão
hóa”. Đó là patent về vật liệu chứa 30 – 60 % khối lượng acrylat vào năm 1986.
Patrick W. Lam công bố patent “Nhựa gia cường polyacrylat” vào năm 1988. Nhiều
6


phát minh liên quan tới hỗn hợp nhiệt cứng polyacrylat có đặc tính bền cao phù hợp
cho công nghệ đúc được công bố. Năm 1989, “nhựa nhiệt dẻo tăng cường chịu nhiệt”
được phát minh bởi Akihiro Saito và cộng sự. Phát minh nhựa chứa polyolefin biến
tính như ethylenethyl acrylat-g-maleimide copolyme đã được đăng ký patent. Aubert
Y. Coran công bố patent “blend đàn hồi” gồm cao su acrylic, cao su nitril. Cao su
acrylic là copolyme từ alkyl acrylat monome với copolyme chứa vị trí khâu mạch
khác với acrylat este và có thể khâu mạch với parafin alcohol (1989). Năm 1989,
Kazuo Kishida và cộng sự công bố “hỗn hợp nhựa nhiệt dẻo có tính bền thời tiết, dễ
đúc và gia công”. Phát minh này chỉ ra một loại copolyme nhánh được tổng hợp bằng
cách polyme hóa nhánh hợp phần vinyl trong hỗn hợp cấu trúc cao su acrylic. Daniel
Zimmerman và cộng sự công bố “blend cao su có modul đàn hồi cao”. Đó là cao su
biến tính chứa 25 - 80 monome acrylat có pha phân tán đồng nhất và có tính đàn hồi
cao và đã đăng ký patent năm 1990. Năm 1990, Kenji Yasue và cộng sự đăng ký phát
minh “blend nhựa bền” chứa từ 5- 40 % polyacrylat. Robert L. Dawson công bố “hợp
kim polyme nhiệt dẻo” và được đăng ký patent năm 1991. Hợp kim này chứa
copolyme ethylen/glycidyl acrylat hoăc methacrylat hữu dụng cho vật liệu làm việc
trong dải nhiệt rộng và chịu ăn mòn. “Chất đàn hồi nhiệt dẻo gồm vinyl halogen, latex