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2026-09-11 · 技術文章

PTFE 濾心再生後還能用嗎?10 nm 濾心新品與再生品實測對照

用過的 PTFE 濾心清洗再生後,數據能回到新品水準嗎?以 10 nm PTFE 濾心實測:5 nm 金奈米粒子濾效 99.4%→99.3%、NVR 3.5→1.8 mg/device、23 種金屬 330.5→353.2 ng/device。本文逐項解讀數據、說明四模組九步驟清洗各在處理什麼,以及哪些濾心適合再生、再生後放在哪裡最划算。

用過的 PTFE 濾心清洗再生之後,能不能回到新品水準?與其用形容詞回答,不如直接看數據。下面是 10 nm PTFE 濾心的新品與再生品並列實測:

檢測項目單位規格上限(10 nm 品項)新濾心再生濾心
濾效:5 nm 金奈米粒子(GNP)%99.499.3
有機汙染:非揮發性殘留物(NVR)mg/device183.51.8
金屬汙染:23 種金屬萃出ng/device3,500330.5353.2
有機汙染:C12–C30 長碳鏈碳氫化合物< 0.5 ppm< 0.5 ppm

資料來源:浚淵科技 PTFE 濾心再生實測(再生製程與工研院合作開發,專利申請中)。實際數據依濾心型式、原使用化學品與污染程度而異。

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一句話看結果:濾效維持新品水準、有機殘留比新品更低、金屬略高但仍只有規格上限的十分之一左右。
本篇章節
  1. 逐項解讀四個指標
  2. 九個清洗步驟,各在處理什麼?
  3. 哪些濾心可以再生?
  4. 再生濾心放在哪裡最划算?
  5. 送再生的流程與報告內容
  6. 常見問題

逐項解讀四個指標

濾效 99.4% → 99.3%:膜結構沒有被洗壞

再生製程會用到 SPM、王水蒸氣、HF/HNO₃ 與 Gigasonic 音波能量。最令人擔心的其實不是洗不乾淨,而是把膜洗壞 —— 孔洞被撐大或局部破損,濾效就會下降。

以 5 nm 金奈米粒子挑戰,新品 99.4%、再生品 99.3%,換算成 LRV 分別是 2.22 與 2.15,穿透率從 0.6% 變成 0.7%。這個差距代表孔徑結構基本維持原狀。再生後另外會用完整性測試儀確認濾心結構完好。濾效數字怎麼讀,可以參考〈液體濾心濾效怎麼定義?從常規到奈米級的測試方法差異〉。

NVR 3.5 → 1.8 mg/device:再生品反而比新品乾淨

非揮發性殘留物(NVR)是把萃取液蒸乾後秤重,代表濾心會釋出多少不揮發的有機物。規格上限是 18 mg/device,兩者佔上限的比例如下:

新濾心 · 3.5 mg/device上限的 19.4%
再生濾心 · 1.8 mg/device上限的 10.0%

再生品的 NVR 只有新品的一半左右。新濾心在製造與包裝過程中本來就會帶有少量有機殘留,這也是新濾心上線前需要沖洗的原因之一;再生流程中的 IPA 預洗與 1% SPM 氧化步驟,會把使用中吸附的有機物連同這些殘留一起處理掉。NVR 的測法與意義見〈濾心有機析出物怎麼分析?NVR 與 TOC 的測試方法與差異〉。

23 種金屬 330.5 → 353.2 ng/device:略升,仍約為上限的十分之一

新濾心 · 330.5 ng/device上限的 9.4%
再生濾心 · 353.2 ng/device上限的 10.1%

再生品比新品高出約 23 ng/device(約 7%),但兩者都只有 10 nm 品項規格上限 3,500 ng/device 的十分之一左右。另外,再生品的金屬潔淨度出貨基準是 Total metals < 2 µg/device(10 吋)。金屬萃出的量測方式見〈濾心金屬溶出物怎麼測?ICP-MS 如何評估濾心潔淨度〉。

C12–C30 長碳鏈碳氫化合物:兩者皆 < 0.5 ppm

長碳鏈碳氫化合物以氣相層析質譜(GC-MS)分析,常與油脂、潤滑類污染有關。新品與再生品都低於 0.5 ppm。

九個清洗步驟,各在處理什麼?

再生不是把濾心泡進強酸就好。浚淵的建議流程(Proposed BKM)分成 4 個模組、9 個步驟,依污染物類型逐段處理:

模組步驟條件目的
01 前處理與預潤濕1. UPW 預洗1 L · 單次通過 · Gigasonic去除殘酸、預洗水相污染物
2. IPA 預洗1 L · 30 分鐘 · Gigasonic潤濕疏水膜、預洗有機相污染物
3. UPW 置換1 L · 單次通過 · Gigasonic把 IPA 換成水,回到水相
02 有機物去除4. 1% SPM 清洗1 L · 10 分鐘 · Gigasonic氧化有機物、裂解分子量較高的物種
5. UPW 沖洗1 L · 單次通過 · Gigasonic去除殘酸、回到水相
03 金屬去除6. 5% 王水蒸氣100 mL · 蒸氣 · 10 分鐘以加熱的王水蒸氣去除金屬污染物
7. UPW 沖洗1 L · 單次通過 · Gigasonic去除殘酸、回到水相
04 Silica 去除與收尾8. 1% HF + 1% HNO₃1 L · 10 分鐘 · 不開 Gigasonic移除 silica 類污染物
9. UPW 最終沖洗1 L · 單次通過 · Gigasonic去除殘酸、完成水相置換

每一次 UPW 置換都以 pH 與導電度到達終點為準。表中濃度與時間為建議流程,實際 recipe 依濾心型式與污染狀況調整。

三個設計重點

  1. 為什麼先處理有機物?邏輯和晶圓濕式清洗相近:有機物會附著、包覆在表面,先把它移除,後段的酸才接觸得到底下的金屬與無機污染。
  2. 為什麼每個模組之間都要用 UPW 沖洗?為了避免前後藥液直接接觸。最典型的是 IPA 與 SPM:有機溶劑遇到強氧化性的 SPM 會劇烈反應,所以步驟 2 的 IPA 必須在步驟 3 完全換成水之後,才能進入步驟 4。
  3. 為什麼步驟 2 要用 IPA?PTFE 天生疏水,水進不去膜孔。先用表面張力低的 IPA 把孔內空氣置換掉,後續的水相藥液才碰得到孔內的污染物。原理見〈PTFE 濾心怎麼選?親水型與疏水型選型指南〉。

三項自有技術

化學
ReactoClean
以化學反應與分子間作用,蝕刻、溶解、分解污染物,打斷它與膜面之間的作用力。
滲透
PeneClean
使用黏度低、擴散快的液體,讓清洗液進得去更小的孔洞。
能量
SonaClean
外加能量讓雜質從表面脫離,克服脫附所需的能障。

哪些濾心可以再生?

條件受理範圍注意事項
濾材PTFE 濾膜/PFA 材料所有接液材質都必須耐 HF 與強氧化酸
精度2 nm 至 0.1 µm
形式拋棄式(Disposable)、筒式(Cartridge)
含不鏽鋼零件可受理請事先告知,改採分流 recipe

判斷原則很簡單:再生流程會用到 SPM、王水蒸氣與 HF/HNO₃,濾膜、骨架、端蓋、O-ring 每一個接液部件都要耐得住。PTFE 濾膜搭配 PFA 結構的全氟濾心最符合條件;Nylon 等不耐強酸的膜材不適用;含 PP、HDPE 等非氟材質的濾心,請先送樣做材質與相容性評估。

送件時請一併提供:原使用化學品、使用時間、標稱過濾精度

再生濾心放在哪裡最划算?

用法 1
降規續用
高規 PTFE 濾心再生後,移到精度或潔淨度要求較寬鬆的位置繼續使用。
用法 2
改作前置濾心
放在新品終端濾心的上游,先攔下大部分顆粒負載,有助於延長終端濾心的使用時間。
用法 3
增設串聯濾心
在不增加新品採購的前提下,多加一道過濾保護。
用法 4
取代價格敏感的非 PTFE 製程
原本因成本考量選用非 PTFE 濾材的位置,改用再生 PTFE,取得更寬的化學相容範圍。

PTFE 與 PFA 化學性質極穩定,這是它們的優點,也代表用過的濾心不容易廢棄處理。含氟聚合物的廢棄處理近年受到愈來愈多法規關注,延長每一支濾心的使用次數,就是直接減少廢棄量。

送再生的流程與報告內容

  1. 樣品評估:確認濾材與化學相容性是否適用本製程。
  2. 報價:依濾心數量、材質與污染程度確認。
  3. 再生製程:依四模組九步驟流程處理,並記錄製程參數。
  4. 潔淨度與濾效驗證:ICP-MS/ICP-QQQ 測金屬萃出、GC-MS 測 C12–C30 長碳鏈有機物、NVR 與顆粒計數量測潔淨度、GNP 5 nm 挑戰驗證濾效、完整性測試確認結構。
  5. 報告交付:再生前後對照的驗證報告,含 Total metals、NVR、顆粒計數與 GNP 5 nm 濾效,並附製程參數紀錄,數據可追溯。

有機潔淨度(NVR)與濾效以該濾心原型號的規格為驗收基準。目前提供免費體驗預約,服務內容見濾心再生與回收

常見問題

一支濾心可以再生幾次?

沒有固定次數,取決於原使用化學品與污染程度。每一次再生都以同一組指標重新驗證,並以該濾心原型號的規格作為驗收基準,附再生前後對照報告。

為什麼要做 5 nm 金奈米粒子濾效,只做完整性測試不夠嗎?

完整性測試能抓出明顯的破損,但一支 10 nm 等級的濾心在再生後是否仍攔得住奈米級粒子,要用奈米級挑戰粒子才看得出來。兩項浚淵都會做。

PTFE 濾膜搭配 PP 骨架的濾心可以再生嗎?

需要先評估。再生流程使用 SPM、王水蒸氣與 HF/HNO₃,濾膜以外的骨架、端蓋與 O-ring 也都必須耐受。請提供濾心型號與材質資訊,先做材質與相容性確認。

再生品的金屬比新品高,有沒有風險?

這組數據中再生品為 353.2 ng/device、新品 330.5 ng/device,兩者都約為規格上限 3,500 ng/device 的十分之一。每批再生品都附前後對照報告,可以直接依原型號規格判斷是否適用你的製程位置。

再生濾心可以放回原本的終端過濾位置嗎?

這組數據中,濾效與有機潔淨度維持新品水準,金屬略高但仍遠在規格內;不過實際放在哪個位置,應由使用端依製程風險決定。常見的做法是降規續用、改作前置濾心或增設串聯濾心,逐步累積自家製程的使用經驗。

資料來源

  • 浚淵科技《PTFE 濾心再生、回收》10 nm PTFE 濾心再生實測數據
  • 浚淵科技〈濾心再生與回收〉服務規格(受理範圍、驗證項目、報告內容)
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