作者:Rocco@picowipe.com——以深度为舟,渡专业之河
抗静电剂的原理分析,在超纯水清洗流程中加入
在无尘布的超纯水清洗流程中加入抗静电剂(通常在最后的漂洗阶段或作为后处理步骤),防静电剂也可直接喷在产品上。其核心原理在于防止静电荷在无尘布表面积聚,从而避免由此引发的污染吸附和静电放电(ESD)风险。
无尘布,特别是那些由合成纤维(如聚酯纤维)制成的,本身属于绝缘材料。在生产、清洗、干燥以及使用过程中的摩擦(例如擦拭动作、空气流动)会使纤维表面发生电子的得失,导致静电荷的产生和积累,这种现象被称为摩擦起电效应。
静电荷在无尘布上积聚会带来以下主要问题:
吸附颗粒污染物: 带静电的无尘布会像磁铁一样吸附环境中的尘埃、微粒,使其清洁度下降,影响其在洁净环境中的使用效果。 静电放电(ESD)风险: 在对静电敏感的电子元器件或设备进行擦拭时,积聚的静电荷可能发生瞬间放电,损坏敏感组件。 操作不便: 静电吸附可能导致无尘布之间或与其它表面粘连,给操作带来不便。
抗静电剂的作用原理如下:
抗静电剂通常是表面活性剂类物质,它们通过以下一种或多种机制来消除或减少静电:
提高表面导电性: 吸湿性: 许多抗静电剂具有良好的吸湿性,它们能够从空气中吸附水分子,在无尘布纤维表面形成一层极薄的、连续的导电水膜。水分子的存在增加了表面的离子浓度和迁移能力,使得静电荷能够更快地传导和耗散掉,避免局部高电荷积聚。 离子型导电: 某些抗静电剂本身是离子型化合物,它们在无尘布表面离解成离子,形成导电层,从而提高表面的电导率,使静电荷得以泄漏。 降低摩擦系数: 抗静电剂分子可以在纤维表面形成一层润滑膜,减少纤维之间以及纤维与其它物体接触时的摩擦,从而从源头上减少静电荷的产生。 中和电荷: 部分抗静电剂分子本身可能带有与无尘布表面静电荷相反的电荷,通过直接中和来消除静电。
超纯水清洗与抗静电剂的结合:
超纯水(Ultrapure Water, UPW)因其极高的纯净度(离子、有机物、颗粒含量极低)而被广泛用于清洗无尘布,以最大限度地去除污染物。然而,正是由于超纯水的低离子浓度,其自身的导电性非常差。如果在清洗和干燥后,无尘布上没有抗静电处理,其固有的绝缘性很容易因摩擦而产生并积累静电。
因此,在超纯水清洗流程中,加入适量的抗静电剂,可以使其均匀吸附在无尘布纤维表面。这样,即使在后续的干燥和使用过程中产生静电,也能通过抗静电剂形成的导电通路迅速消散,从而保持无尘布的低静电特性,确保其在洁净环境中的使用性能和安全性。
总结来说,无尘布超纯水清洗中加入抗静电剂,是利用抗静电剂的吸湿性和导电性,在洁净的无尘布表面形成一个能够耗散静电荷的微观环境,防止因静电吸附颗粒和静电放电带来的不利影响。