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技術文章

無塵抹布

用布擦拭表面能夠達到什么樣的清潔水平？當用它來清潔或者**表面上的微米級或亞微米級污染物時，這個問題可能比人們想象的更難回答。從筆者的認識來看，現在還沒有一種普遍都能接受的、能夠直接測定抹布使用性能的測試方法。一些測試方法能夠確定抹布擦掉的油脂或者油的數量，還有一些方法試圖測量在擦拭物體表面時所**掉的微粒數量，但這些方法都有它們的局限性。然而，抹布購買者經常會指定某種清潔程度和吸附特性。吸附特性包括芯吸速率和抹布能夠吸收的液體容量。清潔度規范包括抹布在測試過程中釋放出來的微粒數量，它包括把抹布放到盛水的容器中并在規定的時間內晃動容器。這些測試結果表明，在試驗中釋放出來的微粒數量濟少的抹布性能濟好，或者把濟少的污染物釋放到清潔環境里的抹布性能濟好。

 


圖1從P.A.T.抹布和傳統抹布從溶液中
俘獲和釋放出來的A.C.細微粒。

因為抹布的清潔度是在使用方面的性能指標，所以制造商一直努力減少釋放出來的污染物微粒。例如，Paley等人的無邊角抹布**（美國**號：4,888,229），這種抹布試圖減少從抹布邊沿釋放出來的污染物微粒。Diaber等人開發出一種編織管狀抹布，這種抹布只有兩條邊是經過切割和縫合的，這樣可以減少污染源（美國**號：5,229,181）。Reynolds的**是用熱氣噴射機來密封抹布切割開的邊沿（美國**號：5,069,735）。Morin等人提出了一種工藝（美國**號：6,189,189），當溶劑浸透抹布時，它能夠把預飽和抹布可能釋放出來的微粒數量減到濟少。這些發明都是用來消除物體表面污染物的。
本文報導由Milliken公司“Anticon”產品業務部在一種新的抹布技術上進行的俘獲和釋放試驗的結果。設計這種抹布的目的是為了減少污染物的釋放和完善從清潔過的表面上俘獲和留住污染物的能力。用來進行試驗和對比的抹布采用了Milliken公司的微粒吸附技術（P.A.T.），這種技術通過改變纖維的化學性質來提高纖維的微粒吸附和保留特性。


圖2P.A.T.抹布和傳統抹布俘獲和釋放
的大的A.C.細微粒數量。


試驗方法
一般而言，試驗過程和IEST-RP-CC-004.2弟5.2節非常相似，它們使用相同的振動器、同等的振動時間和同樣的激光微粒計數器。俘獲和釋放數據就是根據這些結果計算出來的。因為在這個例子中沒有現成的標準測試方法來測試微粒的俘獲和釋放，所以不能選擇弟三方測試。
有兩種不同類型的標準化試驗灰塵：Duke科技公司提供的A.C.細灰和Cabot公司提供的碳黑粒子Monarch1300。含有這兩種微粒的懸浮液都是用去離子（DI）水做的。超聲波槽是用來保證盡可能地把粒子團打散。

微粒吸附（俘獲）和保留測試的過程
1、劇烈搖晃含有0.100克A.C.細灰（或者碳黑粒子）的3千克去離子（DI）水，然后靜止放置30分鐘。從溶液上部輕輕倒出大約2千克作為原液。
2、從原液中取出2.1克A.C細灰溶液（或者1.0克碳黑粒子），把它加入經過過濾的去離子水中做成400克微粒懸浮液。
3、把懸浮液放到超聲波槽中放置10分鐘，然后再把它放到Gilson雙軸震蕩器里震蕩5分鐘。
4、取出25克懸浮液來測量微粒濃度。
5、拿一塊干的抹布稱重，然后把它和剩下的375克懸浮液一起放進一個容量為1.0升的高密度聚乙烯（HDPE）廣口瓶里。用雙軸振蕩器震蕩5分鐘。
6、取出抹布，把它放進一個盛有375克干凈的去離子水的廣口瓶里，這瓶去離子水的微粒數量已經測量過了。記錄下濕抹布的重量，用雙軸震蕩器震蕩盛有抹布的廣口瓶5分鐘。取出并丟棄抹布。
7、測量兩個寬口瓶的微粒濃度。
8、用一個只有微粒懸浮液（不含抹布）的廣口瓶重復弟2到弟5步，確定微粒分裂或重新分布的數量。
9、用只盛有清潔去離子水和抹布的寬口瓶重復弟5和弟6步，測定抹布釋放出來的微粒數量。



圖3P.A.T.抹布和傳統抹布俘獲和釋放
的小的碳黑微粒數量。

微粒俘獲和釋放的定義
根據上述實驗，產生的微粒總數包括懸浮液濟初的微粒數、在雙軸震蕩過程中從抹布釋放出來的微粒數量和較大的微粒被打散后產生的微粒數量。如果俘獲的微粒數量是負的，這就意味著釋放到水中的微粒大于**掉的數量，那么俘獲的粒子數定義為零。因此，抹布俘獲的微粒數量的定義如下：
俘獲的微粒數=溶液中原有的微粒數＋抹布釋放出
出來的微粒數＋大微粒被打散后產生的微粒數－雙軸震蕩后的微粒數
抹布留住微粒和把微粒撿出來一樣重要。如果抹布不能留住污染物，它們將會在人們用它來做清潔時再次污染表面或者環境。因此，人們非常關心到底有多少微粒被抹布俘獲或是留住。如果抹布釋放的微粒數是負的，那么就因為沒有釋放任何微粒而把它定義為零：
釋放出來的微粒數=雙軸震蕩后的微粒數（弟六步）－濕抹布中的微粒數－從干凈抹布中釋放出來的微粒數。

試驗結果
用傳統抹布和P.A.T.抹布來分析A.C.細灰和碳黑粒子Monarch1300的試驗結果。P.A.T.抹布的試驗結果取自五次重復實驗的平均值。傳統抹布的試驗使用由幾家同類型公司提供的抹布，共進行了15次重復試驗，取平均值。圖表所顯示的誤差棒是正/負一個標準偏差。小微粒的試驗的變化要高于大微粒。
圖1和2分別是小微粒和大微粒的A.C.細塵的測試結果。把0.5微米或更大的顆粒之和定義為小微粒，5.0微米或者更大的微粒之和是大微粒。小微粒和大微粒的初始濃度分別約為3,000,000個微粒和10,000個微粒。如圖1所示，試驗結果顯示P.A.T抹布俘獲的小微粒是傳統抹布的三倍多，釋放出來的微粒只占俘獲微粒的百分之十四。傳統抹布會釋放抹布上百分之八十五的微粒。這些釋放出來的微粒很可能會造成再次污染或者交叉污染。
大微粒的試驗結果顯示，P.A.T.抹布俘獲的微粒數量是其他測試抹布的35倍以上。釋放出來微粒占俘獲微粒的比例卻非常小的。而傳統抹布基本上會把所有俘獲的微粒都釋放掉。


圖4 P.A.T.抹布和傳統抹布俘獲和釋放
的大的碳黑微粒數量。

圖3和圖4分別是小碳黑微粒和大碳黑微粒的試驗結果。試驗表明，P.A.T.抹布俘獲的小微粒數量是其他抹布的4倍，俘獲的大微粒是其他抹布的7.5倍。P.A.T.抹布釋放的小微粒占俘獲總量的百分之二，而其他抹布釋放的數量占總量的百分之八十八。大微粒試驗結果顯示，P.A.T.抹布釋放的大微粒占俘獲總量的百分之三，而其他抹布釋放的數量占總量的百分之八十八。而且，這些沒有吸附在抹布表面的微粒會成為一種污染源。
圖5是抹布浸入0.1%的Monarch 1300碳黑溶液并且晾干后俘獲的微粒數。左圖是P.A.T.抹布，吸附在它的纖維表面上的微粒明顯要多于右圖的傳統抹布。

結論
雖然沒有普遍都能接受的、能夠直接評價抹布性能的測試方法，但是這個行業已經開發出用間接的方法來評價抹布性能的技術規范。利用這些測量工具，通過獨特的抹布結構、邊沿密封和洗滌工藝，在減少微粒釋放方面我們已經取得了很大的進步。但是，理想的抹布不僅要開始時潔凈，它還要能夠俘獲并保留污染物直到把它帶出潔凈環境并且丟棄。

作者簡介
本文作者Peter K. Kang博士是MillikenAnticon產品公司業務部**開發工程師，Milliken公司總部設在美國佐治亞州LaGrange。電話：(1)864-237-3724，電子郵件：peter.kang@milliken.com。Kang博士于兩年前到Anticon產品業務部工作，此前在Milliken調研公司工作了五年。他持有美國佐治亞工學院化學工程學學士學位和佛羅里達大學化學工程學博士學位，他已經在期刊雜志和研討會學報上共發表了十篇文章并擁有四項美國**。


圖5用電子顯微鏡觀查到的P.A.T.抹布
（左）和傳統抹布（右）俘獲的微粒。






3M公司增強柔性包裝解決辦法的優勢

3公司日前宣布完成對SCC產品公司和JJ Converting LLC公司的收購。SCC產品公司是Static ControlComponents公司的兄弟公司，它主要從事靜電控制的柔性包裝和工作站產品的設計、制造和銷售，這些產品可以保護電子設備在整個生產、維修、組裝、安裝和運輸過程中免遭損壞。JJConverting公司主要從事靜電控制袋的薄膜的生產。
與3M公司提供的產品相結合，包括靜電屏蔽袋和防潮袋，這幾宗收購拓寬了3M公司在主要電子產品市場中的用于柔性包裝的電子產品解決方案。
3M電子解決方案子公司副總裁Frank R. Little說：“3M公司、SCC產品公司和JJConverting公司在產品質量、用戶滿意度和認同度等方面都享有很高的聲譽。三家公司的整合，將使我們擁有更多的機會創造出新產品，包括適用范圍更廣的柔性包裝、工作站產品和地板材料。”
SCC產品公司和JJ Converting LLC公司在全球擁有大約150名雇員。它們的總部都設在美國北卡羅來納州Sanford。
3M公司未透露收購交易的詳細情況。

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