潔凈室用無硅防靜電服的開發(fā)和生產(chǎn)

周 杰 陳 蘭 華偉杰

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，無錫，214000)

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，很多企業(yè)建立了潔凈室，亦稱為無塵室或清潔室，尤其在精細化工、醫(yī)藥食品、航空航天、微電子等行業(yè)使用率很高。潔凈室主要是用來控制生產(chǎn)操作環(huán)境的清潔程度，防止污染物影響產(chǎn)品品質(zhì)和成品率。ASTM、VDI、ISO等標準組織對潔凈室的懸浮粒子濃度、溫度、濕度、壓力、氣流方式和方向、靜電控制、照明、噪聲和振動等指標有明確的要求，所以潔凈室的設(shè)計和使用材料必須符合上述要求。同時潔凈室的操作員也有一套規(guī)范的操作流程，盡量減少人為因素對潔凈室環(huán)境的影響，其中工作服的穿用是比較重要的一項，不僅要求操作員的穿戴符合規(guī)范，而且對服裝本身也有很高的要求。

潔凈服或者叫做凈化服、無塵服的應(yīng)用幾乎是和潔凈室同步發(fā)展起來的。一般來講服裝本身不發(fā)塵，具備防靜電性能且具有良好的濾塵性能就可以作為無塵服，但是在防靜電面輔料和服裝加工生產(chǎn)過程中很難避免聚硅氧烷的污染，而硅污染在半導(dǎo)體、微電子、國防和汽車等行業(yè)是一個嚴重的問題。聚硅氧烷在潔凈室里霧化成空氣傳播的分子污染物，再沉積在制成品上，會造成在一個批次的產(chǎn)品里有很高比率的瑕疵品和不合格品;在油漆噴涂行業(yè)，再沉積的聚硅氧烷會在油漆表面造成坑洞或魚眼;再沉積的聚硅氧烷也會在光學(xué)系統(tǒng)和晶片產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品表面形成薄膜。顯然，硅污染負面影響了這些行業(yè)的質(zhì)量底線，必須加以控制和避免。

1 防靜電不發(fā)塵面料的織造

1.1 織造工藝篩選

防靜電不發(fā)塵面料的生產(chǎn)方法通常有織物用抗靜電劑后整理和織物嵌織導(dǎo)電纖維兩種。前一種方法的作用機理是提高織物回潮率，降低表面絕緣性，加速靜電泄漏;后一種方法纖維本身具有導(dǎo)電性，可持久、有效地解決織物的靜電問題。由于潔凈室用服裝需經(jīng)常洗滌，所以本公司生產(chǎn)的防靜電不發(fā)塵面料大多采用化纖長絲嵌織導(dǎo)電絲制得。同時考慮到潔凈室用面料的濾塵性要好，所以織物設(shè)計時要求纖維線密度小、織物經(jīng)緯密度大、組織緊密。這種面料宜用噴水織機織造，在各生產(chǎn)工序中要注意紗線張力控制，減少機件對紗線的磨損，以防止纖維破損脫落對潔凈室環(huán)境造成影響。

1.2 織造工藝流程

無捻經(jīng)絲：原料→整經(jīng)→漿絲→并軸→分絞→穿綜穿筘→織造→坯布檢驗。

有捻經(jīng)絲：原料→絡(luò)筒→倍捻→定型→整經(jīng)→穿綜穿筘→織造→坯布檢驗。

緯絲：原料→織造→坯布檢驗。

2 防靜電不發(fā)塵面料的無硅化處理

在防靜電不發(fā)塵面料的染整加工過程中，有機硅化合物的污染主要是因為染色機臺沒有清洗掉染缸壁上附著的硅油，白坯布在染色過程中受到外部條件作用附著上了有機硅化合物進而被污染，嚴重的甚至有機硅化合物聚集在面料上阻止染料充分上染［1］。

2.1 染色設(shè)備清洗

除硅靈：10 g/L;片堿：5 g/L。清洗步驟：升溫至98℃，處理60 min→熱水清洗。

2.2 去除有機硅工藝

防靜電坯布→進染缸→水洗(60～65℃，10 min)→除硅整理(浴比1∶15;除硅靈 3～6 g/L，NaOH 0.5 g/L;升溫至 90～110℃，處理 30～60 min)→熱水清洗(90～95℃，15 min，非離子洗滌劑2 g/L)→熱水清洗(80～85℃，15 min)→熱水清洗(60～65℃，15 min)→出缸。

2.3 注意事項

由于使用除硅靈會產(chǎn)生大量泡沫，所以不建議在噴射式溢流染色機上做去硅處理，應(yīng)該選擇常溫常壓的液流式繩洗機以避免堵缸現(xiàn)象。如果使用消泡劑，必須注意消泡劑的離子類型，防止助劑間離子發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致除硅效果失靈。

在清除滌綸織物上的硅油時，必須嚴格控制處理時堿液的濃度、處理時間和設(shè)定溫度。應(yīng)在低濃度堿液(0.4～0.6 g/L)、短時間(30～60 min)和低溫(90～100℃)工藝下處理，避免滌綸在不適宜的工藝條件下過度減量分解，造成織物強力受損［2］。這一點對于潔凈室用織物尤為重要。

3 無硅防靜電服的生產(chǎn)

顧名思義，無硅防靜電服使用的是不含有機硅的防靜電面料。同樣，在服裝生產(chǎn)過程中也要全面限制有機硅化合物的使用，包括各種輔料和縫紉車工的穿戴及生產(chǎn)機械的潤滑油等。

3.1 防靜電面料的無硅檢測

由于有機硅化合物分子類型多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且無硅檢測要求時間短、試樣量少、無損化，以及檢測方便、結(jié)果可靠，所以我們采用紅外光譜分析法，對比記錄去硅前和去硅后的防靜電面料光譜，如圖1和圖2所示。

首先通過譜圖比對確定了聚硅氧烷化合物的紅外吸收特征峰。圖2和圖1相比特征峰明顯消失，說明去硅效果良好。

3.2 服裝輔料的準備

圖1 防靜電面料去硅前的光譜圖

圖2 防靜電面料去硅后的光譜圖

生產(chǎn)無硅防靜電服一般要用到縫紉線、松緊帶、拉鏈、紐扣等，這些輔料的生產(chǎn)中難免添加或引入有機硅化合物。所以在采購時就要和供應(yīng)商明確提出不含硅的要求，以免影響無硅化處理的質(zhì)量。

3.3 縫紉車工的管理

除了服裝原輔料要求無硅外，縫紉車工也是影響無硅化處理的一個重要因素，而且很可能被生產(chǎn)廠家所忽視。國外研究表明，有機硅的污染有各種來源：聚硅氧烷一直作為潤滑劑在傳統(tǒng)紡織品的制造過程中使用;一些組件，例如魔術(shù)貼、刺繡徽章也可能含有硅樹脂;許多除臭劑、發(fā)膠、定型膠、摩絲、身體乳液、洗手液、面霜、香水、古龍水等都含有硅樹脂。當縫紉車工穿戴使用上述物品后進入生產(chǎn)車間，也會造成硅污染，所以要加強對生產(chǎn)人員的管理，必要時無硅產(chǎn)品采用獨立的生產(chǎn)線生產(chǎn)。

4 結(jié)語

用戶對潔凈室用無硅防靜電服的性能要求很高，只有從面料的織造到染整加工、再到潔凈服的生產(chǎn)，每個環(huán)節(jié)都嚴格按照優(yōu)化篩選的工藝條件生產(chǎn)，才能做出高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品。

［1］黃昌平.DM-1741除硅靈的應(yīng)用實踐［J］.染整技術(shù)，2004(2)：34-35.

［2］何麗清.有機硅柔軟劑的去除［J］.針織工業(yè)，2006(8)：48-49.