モールド金型洗浄における溶剤回収

モールド金型洗浄とは

モールド金型洗浄は、半導体や電子部品の後工程（アセンブリ／パッケージ）で使用される樹脂モールド用金型から、樹脂残渣・離型剤・焦げ付き・ガス汚れなどを除去し、キャビティ形状と表面状態を安定維持するための洗浄工程です。金型表面に汚れが蓄積すると、樹脂の未充填やバリ、外観不良、寸法ばらつきの原因となるため、定期洗浄とスポット洗浄の両方が重要になります。

洗浄方法には、溶剤による拭き取り・浸漬洗浄、専用モールドクリーナー、ブラスト・ドライアイス洗浄などがありますが、樹脂残渣や離型剤に対しては、有機溶剤を用いた脱脂・溶解洗浄が依然として広く利用されているのが実情です。このページでは、モールド金型洗浄で用いられる溶剤と、それに伴う溶剤回収について解説します。

モールド金型洗浄における主な使用溶剤

モールド金型洗浄では、エポキシモールドコンパウンドや封止樹脂、離型剤などを効率よく除去するために、炭化水素系溶剤（トルエン、キシレン、ヘキサン類）やケトン系（アセトン、MEK）、エステル系溶剤、専用のモールドクリーナーが用いられます。これらは樹脂や油脂に対する溶解性が高く、短時間で金型キャビティの汚れを浮かせて拭き取れる点が利点です。

また、仕上げや細部の拭き取りにはIPA（イソプロピルアルコール）が用いられることも多く、洗浄後の残渣や微細な油膜を落とす目的で使われます。いずれの溶剤も揮発性が高く、加温洗浄を行う場合はさらに蒸気発生量が増えるため、洗浄槽上部や拭き取り作業エリア周辺の排気に対して溶剤回収を組み合わせることが重要です。

モールド金型洗浄における溶剤回収装置の仕組みと選定ポイント

モールド金型洗浄における溶剤回収装置の仕組み

モールド金型洗浄では、浸漬槽や超音波洗浄槽、スプレー洗浄機、ハンドワークエリアから、有機溶剤蒸気が継続的あるいは断続的に発生します。これらをそのまま工場内に拡散させると、作業者ばく露や爆発リスク、周辺設備への付着汚染につながるため、局所フードやカバー付き洗浄機と排気ダクトで確実に捕集し、溶剤回収装置へ導くことが求められます。

溶剤回収装置側では、活性炭などの吸着材を充填した吸着塔に排気ガスを通し、トルエン・キシレン・IPAなどの溶剤成分を吸着させます。吸着材が一定量まで溶剤を保持したら、脱着工程に切り替えて溶剤を濃縮・回収します。脱着方法としては、従来から多い蒸気脱着式に加え、水を使わず減圧による脱着を行う真空脱着式が採用されるケースも増えています。必要に応じて、コンデンサでの冷却・凝縮と吸着回収を組み合わせることで、回収効率や運転安定性を高めることができます。

モールド金型洗浄における溶剤回収装置の選定ポイント

モールド金型洗浄向けの溶剤回収装置を選ぶ際は、まず「洗浄槽やブースごとの排気風量・溶剤蒸気濃度・使用時間帯・ライン数」を整理することが重要です。特にモールド工程では、段取り替えや定期メンテナンス時に洗浄作業が集中し、時間帯によって溶剤使用量と排気負荷が大きく変動する傾向があります。

使用溶剤の種類（炭化水素系・ケトン系・アルコール系など）と物性（沸点・蒸気圧・引火点・爆発限界）を確認し、防爆仕様やインターロックなどの安全対策も含めて装置仕様を検討する必要があります。また、回収溶剤を再度洗浄用途に利用するか、燃料・廃棄に回すかによって、求められる回収濃度や純度も変わります。

ユーティリティの観点では、蒸気源の有無、冷却水・電力・排水設備の容量、設置スペースなどを踏まえて、蒸気脱着式・真空脱着式・凝縮回収の組み合わせを検討します。ライフサイクルコスト（溶剤購入費・廃棄処理費・ユーティリティ費・保守費用）で比較することが、最終的な装置選定のポイントになります。

モールド金型洗浄における溶剤回収装置の導入メリット

モールド金型洗浄に溶剤回収装置を導入する最大のメリットは、溶剤使用量と産業廃棄物量の削減です。トルエン・キシレン・専用モールドクリーナーなどの溶剤は単価が高く、回収・再利用を組み合わせることで、年間を通じた溶剤購入費と廃棄処理費を大きく抑えられる可能性があります。

また、排気中の有機溶剤濃度を低減することで、作業者ばく露リスクや工場内での臭気問題を軽減でき、安全衛生面の改善にもつながります。揮発した溶剤が周辺設備や配管表面に再付着しにくくなるため、設備汚染や火災リスクの低減にも寄与し、結果として安定したモールド品質と稼働率の確保に貢献します。

加えて、VOC排出量や排水量の削減は、環境規制対応や顧客からの環境要求への対応力向上にも直結します。環境レポートやESG開示の観点からも、モールド工程の溶剤削減施策として訴求しやすい取り組みと言えます。

【PR】栗本鐵工所の真空脱着式溶剤回収装置

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

栗本鐵工所が提供する真空脱着式溶剤回収装置は、真空脱着（PSA）方式を採用し、水蒸気を使わず常温域で活性炭を再生できるため、排水量を大幅に抑制しながら高い溶剤回収性能を発揮します。粒状活性炭を用いた固定床構造により、炭化水素系・アルコール系・エステル系など多様な溶剤ガスに対応可能で、モールド金型洗浄ラインの排気にも適合しやすい仕様です。

真空脱着式溶剤回収装置の特徴

• 真空脱着方式で吸着剤に粒状活性炭を用いている
• 多種多様な溶剤ガスに対応可能
• 入口ガス濃度の大きな変動にも対応可能
• 蒸気脱着式と比べて排水量を大きく低減可能
• 吸着剤のランニングコストが安価
• 駆動機器が少なく、故障・装置トラブルが少ない

モールド金型洗浄の溶剤回収に適してる理由

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

モールド金型洗浄では、洗浄槽からの連続的な排気に加え、ハンドワークによる拭き取りやスポット洗浄など、負荷が時間帯によって変動しやすいという特徴があります。真空脱着式溶剤回収装置は、吸着塔を減圧しながら運転サイクルを切り替える構成により、濃度変動や断続的な排気に対しても安定した吸着・脱着性能を維持しやすい点が強みです。

また、水蒸気を用いない脱着方式のため、排水量が増えにくく、炭化水素系・アルコール系溶剤を多く扱うモールド工程において、水処理設備への負荷を抑えられます。蒸気ボイラーが不要となることでユーティリティ構成も簡素になり、既設工場への後付けやライン増設時にも柔軟に対応しやすいのもメリットです。回収された溶剤は、必要に応じて精製工程に送ることで、洗浄用途や燃料用途などへ再利用でき、溶剤購入コスト・廃棄コストの削減につながります。

主な対応溶剤

炭化水素系（トルエン、キシレン、ベンゼン）、エステル系（酢酸エチル､酢酸ブチル）、アルコール系（IPA､メチルアルコール､エチルアルコール）など。フッ素系（フロン類の工業用洗剤）などにも対応が可能です。

溶剤回収装置メーカー・栗本鐵工所の概要特徴

栗本鐵工所は、活性炭吸着を用いた排気ガス処理や溶剤回収装置の分野で長年の実績を持つメーカーです。粉体ハンドリング設備や乾燥設備、主反応設備からの揮発成分処理で培った技術を活かし、小風量から大風量まで、多様なライン条件に応じた溶剤回収システムを提供しています。

モールド金型洗浄を含む後工程（アセンブリ／パッケージ）に対しても、使用溶剤の種類や排気条件、安全要求、ユーティリティ条件を踏まえた個別設計が可能です。蒸気脱着式と真空脱着式を組み合わせた提案により、環境負荷低減とランニングコスト削減、現場での運用性をバランスよく両立できる点が特徴です。

まとめ

モールド金型洗浄は、パッケージ外観や内部品質を左右する重要な工程であり、樹脂残渣や離型剤を確実に除去するために有機溶剤が多用されます。その一方で、揮発した溶剤の管理を怠ると、作業環境悪化や設備汚染、火災・爆発リスクの増大につながるため、溶剤回収装置と組み合わせた安全・環境配慮型の洗浄環境づくりが不可欠です。

真空脱着式溶剤回収装置は、濃度変動や断続運転の多いモールド金型洗浄ラインにおいても、排水量を抑えつつ高い回収性能を発揮できる方式です。処理風量・溶剤種類・ユーティリティ条件・再利用方針を整理したうえで最適な仕様を選定することで、溶剤使用量削減・廃棄量削減・VOC排出低減・作業環境改善を同時に実現することが可能になります。