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1、洁净室及相关受控环境服装标准研究 黄建华 上海佰洁静电检测技术中一” 黄建华，t 海防静电I m 协会4 事长，中目制冷空调I 协害洁净室技术委员含4 事，目洁净室相关受 控环境标准化技术委员会委员，海佰洁静电捡测技术中0 主仟，r 海展镕目际贸易确限* 司，海晨隆静电科 技有限。司，海景隆铺织新材料有R * 司董事长。中国首批洁净 I 辑师，防静电高级I 程师。2 9 0 6 年在， 净 技术污染控制论E 发表( 洁净室服装的评价方法) ，并在( 洁净世界 刊物t 发表Tf 防静电洁净料的性 能、选月标准殛鉴别方法) 等具有实用价值论文，2 0 0 7 年持编写嘲家标准( 防静电洁净织物)
2、，在洁净窜污 染控制领域及防静电领域具有深厚浩诣。 H u a n gJ i a n h u a t h ep r e s i d e n to fS h a n g h a iE l e c tr o s t a t i cP r o t e c t i o nI n d u s t r yA s s o o i a t i o n ，p r e s i d e n to f C l e a n t o o mT e c h n o l o g YC o m m i i I e eo fCh in a R e f r i g er a t l o na n dA Ir C o n d l t
3、 i o n i “g I n d u s Ir y A s s o c i a t i o nC o m m i s s i o n e ro fS t a n d a r d i z a t i o nA d m i n i s t r a g o no fC h i n aS A C T C 3 1 9p r e s i d e n to fS h a n g h a i C h e n l o n gI n t e r n a t i o n a lT r a d eC oL t d S h a n g h a iC h e n | o n gS t a t i cT e c h n
4、o l o g yC o L t da n dS h a n g h a i C h e n l o n gN e w T e x t iJ e C o L t dH e I sa l s o t h eC h i n e s ec l e a n r o o me n g l n e e rs e n i o r e n g i n e e r i ns t a t i cc o n tr o l i n d u s tr yH eh a s i s s u e dv a l u a b l eg a p e r l i k eE v a l u a o o no f C l e a nr
5、o or nG a r m e n t so n I C C C OF o r u t ”2 0 0 6a n d T h eP e r f o r m a n e e s e l e c t i o ncr i t e r i o na n da s s e s s m e n t m e t h o d f o r a n t i s t a t i cc l e a n r o o m f a b r i c0 nC l e a n W or l d a n de t cI n2 0 0 7h ei sr e s p o n s i b l ef o rt h ec o m p i l
6、i n go fA n t i s t a t i cC l e g n r o o R lF a hr i cH eh a sm a d eg r e a t a c h i e v e m e n t s I Rc l e a n r o o mp o l l u t i o nc o n t r o la n da n t i s t a t i cc o n t r o l i n d u s ur y 一标准研究的意义 随着近年米我目半导体、微电子、生物制药等高科技产m 长足发展，洁净室技术尤其是关于洁净室的设计、 建造、控制、两等技术的l 要性旱E 梭业界所认目，在目内一相美机构的
7、掘织T ，B 建i 71 相应的标准 和规范整个行m t 在逐步进 轨。 体发是洁净室中最大、最复杂、最难以控制的污染* ，洁净室服装也目此被形象地 匕喻* 体灰尘的 “过滤器1 ，是维护洁净室洁净度动态。选标的重要目蠢。洁净室服装的作月要表在两个方面一是消除 静电放电、静电吸附和静电 扰给产和境带来的危害= 是保护洁净室4 境T 受服装穿着者污染。日以 说，在有 员卉 日勺洁净室中，如果没有台格I 作服，就T 日能有符台要求的洁净境。 然，关于洁净室女行中服装系统研究，在我目却一直处于滞后状态，! 母未见相关的标准和规范，甚i 连相关研究报告也很少见导致整个行辕为；E 乱。 我们将现有一#
8、有一定关联度的目自外标准、规范F 列如T 表1国内外相关标准 标准号标准名称 防静电I 作服 日标准 纺织品静电测试方法 电 I 用台成纤维防静电绸性能& 试嘧方法 电子产品制造防静电系统测试方法 I E S T R P C C 0 0 33洁净室与其他受控环境服装要素 ；自净| 和其他受控环境的静电电荷 洁净室和其他受控环境 的镕动与规程 静电放电敏感物品防护试验方法服装 “ 标准 洁净服粒 污染的计径与计数方法 一d d a i ! 一园 可以大致看出，国内标准共分为三种情况：一是年代久远，长期未修订，无法适用于新的应用：二是所规定 的适用范围是易燃易爆环境，不适用于洁净室体系；三是只有对
9、服装静电性能的描述，而缺乏对其洁净性能的规 定。 因此急需要我们参照国外文献，并根据国情，研究及建立适合中国自己的洁净室服装体系标准。 = 标准研究的内容 洁净室及相关受控环境服装标准研究的内容包括：( 1 ) 分析及界定洁净室服装的性能及要求；( 2 ) 选择、制定适 用的、重现性良好的分析测试方法。 在开始研究之前，有两个重要的概念需要明确。 1 、关于服装功能性的界定 本研究所涉及的服装，指的是工作人员在洁净室或其他受控环境中穿着的服装，用于防止人体散发的微粒及 静电对洁净室造成污染和对产品、设备的伤害。因此，洁净室服装除了具备服装的基本性能要求外，还必须具备 防静电性能及洁净性能。但在
10、一些特殊的洁净环境，如生物安全实验室、食品及医药行业、洁净手术室等，还要 求服装具有抗菌、防止液体渗透、可消毒等性能。部分电子工厂( 如生产硬盘的厂家) 对服装的硅油含量有严格 要求。这些要求应作为特殊指标，由专门的文件或标准来定义。本次研究将围绕洁净室服装的基本性能、静电性 能及洁净性能展开。 2 、关于服装系统的概念 l E S T R P C C 0 0 3 3 中明确提出了“服装系统” ( G A R M E N TS Y S T E M ) 的概念。根据文件的表述， “服装系统” 的概念应包含两方面的内容：洁净室服装应该是由服装( 包括连体、分体) 、帽子、手套、鞋子或鞋套、口 罩、
11、发套以及内衣等合理搭配组成一个完整、适用的系统：洁净室服装从选材、款式设计、缝制加工要求到穿 衣、使用、脱衣、清洗、更换、储存的技术规定以及性能检测方法又形成了一个完整的系统。l E S T R P C C 0 0 3 3 对 这两个系统都分别作了描述，从而保证了规范的严密性和完整性。由于国情不同，我国洁净室服装在设计、生 产、使用、清洗、保管等方面与欧美国家情况有很大差异。因此本次研究不涉及l E S T R P C C 0 0 3 3 中除功能以外的 用文字来描述和规定的内容。 三关于洁净室服装的性能及要求 1 、基本性能 洁净室服装的基本性能包括： 舒适性： a 、透气性：在一定压力差下
12、，空气流通过面料的速度。透气性好的服装穿着会比较舒服，但同时滤尘性能可 能会降低： b 、透湿性：在2 4 b 时内有多少水蒸气通过面料排出，透湿性大的服装穿着时会减轻闷热感： C 、服装重量：在满足功能的前提下，越轻薄的服装穿着越舒服。可用单位面积面料的克重来做比较。 耐久性： d 、服装接缝断裂强力： e 、服装面料断裂强力： f 、服装面料耐摩擦性能：这是一个很重要的指标，对服装的发尘及滤尘性能有很大的影响，一般用起球起毛 试验来评定； g 、尺寸安定性：测试面料水洗缩率； h 、色牢度：耐水洗及耐汗渍色牢度。 ( 生物安全性： j 、甲醛含量： j 、P H 值； k 、禁用芳香胺。
13、洁净室服装的上述基本性能，关系到服装可穿着性及使用寿命。 2 、静电性能 静电性能对于洁净室服装的重要性在于：对于大部分电子工厂而言，静电会对产品及仪器设备造成伤害： 静电会因为摩擦、感应等原因而随时随地存在，如果不加以控制，静电库仑力会将灰尘吸附在服装及产品表面 从而影响产品质量。 洁净室服装的静电性能包括： I 、摩擦起静电性能：通过可控的摩擦方式比较不同面料摩擦后产生静电电压及电荷量的大小： m 、静电衰减时间：对不同的面料施加同样大小的静电压，比较其在接地状态下静电衰减的速度； N 、服装电阻：包括服装上各点之间的电阻及服装连续电阻。 纺织品静电性能测试方法除上述三项外，还有半衰期测试
14、、感应电压测试。在各种测试方法的取舍中，欧美 国家和亚洲国家存在很大的差异。欧美标准大都围绕电阻、静电衰减时间，亚洲标准则将重点放在测试摩擦电 一4 5 压、感应电压、半衰期、电荷量上。并且欧美标准在测试环境方面规定了一般条件( 空气湿度4 0 一5 0 ) 和严 格条件( 空气湿度1 2 ) ，而亚洲标准基本上只规定了一种条件( 空气湿度3 0 一4 0 ) 。根据我们长期实践所 得出的经验，摩擦电荷量测试方法由于存在很多不受控环节，测试的准确性和重现性较差，因此完全可以用摩擦 起电电压测试方法代替。半衰期测试方法是比对不同的面料产生感应电压后衰减速度的快慢，这种方法对于防静 电性能良好产生
15、感应电压较低的面料不适用。工作服上所产生的静电主要是摩擦造成的，而消除静电的方法主要 有：接地释放、离子中和、电晕放电。对于防静电工作服而言摩擦所产生的静电电压不足以也不允许达到产生电 晕放电的能量。离子中和虽然速度快、效率高，但因受设备及投资成本的限制，无法作为一种主要的即时的手 段。因此，接地释放是一种最低成本、最有效、最即时的静电释放方法。 根据上述分析，我们认为一件合格的洁净室服装应该具有穿着时不容易产生静电并且可以将静电通过接地系 统快速释放的能力。并且这种能力在较低的空气湿度条件下以及经过反复清洗后仍能保持。 3 、洁净性能 洁净室服装的洁净性能应包括：服装本身有较低的发尘量，同时
16、对人体散发的微粒有良好的阻隔屏蔽能力， 俗称低发尘量和高滤尘性。 O 、发尘量：用于测试服装的清洁程度。 发尘量的测试方法主要有：滚筒摩擦法和可脱落大颗粒物测试法。滚筒摩擦法用于测试服装上 5um 颗粒的 数量，可脱落大颗粒物测试法测量的是5um 的颗粒物和纤维。 P 、滤尘性：用于测试服装对人体散发尘埃的阻隔能力。 滤尘性的测试方法主要有： 面料粒子过滤效率测试：将面料用一个夹具夹紧，在面料两端可控压差的作用下，含尘空气穿过面料。用 粒子计数器测量面料两边的空气，以确定面料对穿着者产生粒子的过滤能力。 等效孔径测试：该测试是将样品用已知表面张力的液体浸湿，然后将处理过的样品夹在固定装置上，并 对样品表面施加空气压力，当压力增加到一定程度时，空气会克服样品上液体的表面张力而产生气泡，记录产生 气泡时的空气压力，再根据一定公式推算出样品的平均孔径大小。 在I E S T - R P C C 0 0 3 3 中还描述了一种服
