究極の追求 - サンレジンの純度への視点
自然界では、物質は混合物の形で現れます。このルールは、私たちの最も一般的で単純かつ不可欠な太陽光、空気、水に当てはまります。太陽光は紫、藍、青、緑、黄、オレンジ、赤の七色に分かれます。空気は主に窒素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、その他いくつかの物質で構成されています。私たちが生活の中で摂取する水には、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、炭酸イオン、重炭酸イオン、硫酸イオン、塩化物イオンなどの多くのイオンも溶解しています。
しかし、産業用途では、特定の物質の特定の特性のみが必要であり、使用されるため、混合物から特定の成分を分離する必要があります。特定のコンポーネントを最大限に活用するためのルールはシンプルで、「基本的には純粋なものほど優れている」というものです。したがって、産業文明の発展の歴史は、社会の進歩とともにあります。 分離・精製技術 。
20 世紀後半に始まった新たな技術革命の波は、人類の生活を前例のない形で変えています。その中で最も注目されるのは情報技術と現代です。 バイオテクノロジー 、その急速な発展により、 分離技術 。
の中に 半導体産業 いわゆる「ムーアの法則」があり、それによると、高密度の集積回路(IC)内のトランジスタの数は約2年ごとに2倍になり、プロセッサの性能も2倍になります。つまり、同じ機能を実現する場合、スペースは半分になります。「リソグラフィー」の精度の継続的な向上により、シリコンチップ上の部品密度と回路密度は大幅に向上しました。密度の増加に伴い、集積回路やチップスペースの担い手としての材料性能に対して、より厳しい要件が課せられています。この材料特性の改善は、純度の向上によるものです。爪ほどの大きさのチップ上に数百億個のトランジスタがある場合、小さな純度欠陥が不規則な熱放散、伝導率、またはチップに重大な損害をもたらす短絡を引き起こす可能性があります。
電子グレードのポリシリコンの純度は 99.999999999% に達する必要があります。純度が高くなるほど、製造および精製プロセスがより複雑になります。11N の純度は、電子グレードのポリシリコン 5,000 トンに含まれる 1 ユーロ硬貨の重量の不純物合計に相当します。
チップの製造工程では、常に水洗する必要があります。使用している水はきれいではありませんが、 超純水 抵抗率は限界値18.3MΩ・cm(25℃)に近い値です。水分子を除き、不純物、細菌、ウイルス、塩素系ダイオキシン類などの有機物はほとんど認められません。ミネラル成分はもちろん、人体が必要とする不純物も許容できません。 超純水 で制御されます ppb (10 億分の 1) レベル。チップの製造では、洗浄工程で水中の不純物がチップに混入する可能性があるため、水中の不純物の管理は非常に厳格です。
過去30年間にわたり、 バイオテクノロジー 、 遺伝子工学に代表される技術は急速な発展を遂げているが、その下流工程であるバイオテクノロジー製品の分離・精製技術の最適化も急務となっている。
従来の化学的な分離と精製とは異なり、バイオテクノロジー製品の分離と精製には次の特徴があります。
(1) 分離対象物は特定の生物活性を有しており、不適切なプロセス設計により分離精製プロセスが不活性化する可能性があります。
(2) 分離対象物は、よく似た性質の不純物を多く含む希薄溶液中に存在することが多く、さらに困難を増します。
(3) 治療用遺伝子組み換え製品は、衛生面や安全性の観点から、純度や同一性の要求が非常に高く、有害な不純物の除去率も高く、分離装置や分離媒体に対する要求も厳しい。
また、ハイテク技術の発展により、 材料科学 、 環境科学 、 リソースと 新しい エネルギー また、純度に対する要求もますます厳しくなってきました。例えば、光ファイバーの製造に必要な四塩化ケイ素には高純度の要件があり、水素含有化合物の含有量は 4×10 未満である必要があります。 -6 、金属イオンの含有量は 2×10 未満である必要があります。 -9 。
経済学にはマージンという重要な概念があり、これは「最後に追加されたもの」を意味します。限界費用とは、もう 1 つの製品を生産するための追加コストです。限界収益とは、もう 1 つの製品を生産することによって追加される収益です。「限界利益逓減の法則」により、生産量が一定の水準に達した後、それが増え続けると、製品1個あたりの利益は徐々に減少していきます。同様に、この時間も限界費用の増加、つまり製品をもう 1 つ生産すると、製品あたりのコストが徐々に上昇することに相当します。したがって、完全競争市場の条件下では、限界費用と限界収益が等しいとき、その産出量は最適な産出量となります。この出力による利益は最大の利益であると同時に、コストが最も低くなるときでもあります。
これに基づいて、当社は「限界純度」という概念を提唱しました。つまり、材料の純度の最後のわずかな増加により、その価値が大幅に向上し、場合によっては材料の物理的特性が完全に変化し、商業的価値も決まります。価値。つまり、純度99.9999...%における9の数と、不純物含有量におけるNの大きさはa×10となります。 -n その値を決定します。たとえば、高純度ガリウムとは、純度が 99.999% 以上で、不純物の合計含有量が 10 未満の金属ガリウムです。 - &123
124&. 純度により、5N(9の9が5つ含まれる純度、つまり99.999%)、6N、7N、8Nに分けられます。高純度のガリウムは、半導体材料製造の重要な基本原料です。4 つのグレードの製品の中で、6N および 7N 製品がより多くの用途を占めています。6N高純度ガリウムは主にLED照明や太陽電池の分野で使用され、7N高純度ガリウムは主に集積回路やマイクロエレクトロニクスの分野で使用されます。もう 9 つあると、用途はまったく異なります。
分離は、多くの用途において生産コストと製品品質において重要かつ決定的な役割を果たしてきました。統計によると、一般的な化学企業の場合、分離プロセスへの投資は一般に総投資の 1/3 を占めます。一部の遺伝子組み換え製品の製造工程では、分離・精製コストが総生産コストの90%を占めます。 ( によると Zhu Jiawen と Wu Yanyang、「分離工学」)。
色々な方法がありますし、 分離・精製技術 、 そしてその 吸着技術 それ サンレジン が取り組んでいるのもその一つです。現代産業、情報技術、 ライフサイエンス 、環境保護、新エネルギー科学では、純度や幅広い下流応用分野に対する要求がますます高まっており、サンレジン テクノロジーは世界的な分離技術革新のパイオニアとなっています。
イノベーションを牽引するサンレジン。