国内外抗静电纺织品与抗静电剂的开发应用

     一、抗静电纺织品介绍
    电子及半导体制造业者对静电释放与微粒污染损害所需付出的费用相当惊人，从统计资料中知悉，全球每年因静电释放(Electrostatic Discharge, ESD)所酿成之损坏成本负担估计高达9亿美元，有些专家认为实际上的损失还会更高。因此对于环境控制室(无尘室)的要求与品质与日俱僧。
    由于无尘室内的空气通常须保持在相对湿度45%的干燥状态，因此容易产生静电；静电在半导体制程上诱发不良的作用主要有两大类，一为引发微粒污染，在各种无尘室的微粒污染源中占第五位，约5%，另一为静电释放(ESD)，其所引发的失效率，在产品早期各种失效发生源中占首位，超过50%；为了克服静电释放的问题，许多制造商已着手研究各种静电控制计画，内容包括制程机仪及人体所产生的静电危害。
    无尘室用静电释放防护衣着必须具有：(1)静电/静电逸散、(2)微尘粒子产生机会低(低发尘量)、(3)织造强度够、(4)耐用性好、(5)抗特定化学药剂及(6)穿著性舒适等特性。
    目前抗静电无尘衣大都由人造长纤维织造。这些织物可以是针织、梭织或纺黏合方式织造。聚酯长纤是目前无尘室织物最主要之原料。为了使织物赋予持久性抗静电/静电逸散的效果，一般是于织造过程中嵌入(大概占织物重之0.1-0.5%)导电纱。这些导电纱通常在成品布上显现条或格子状样式(3-10mm，视最终用途而定)。
    目前市面上有很多种抗静电纤维可供选择，这些纤维的织造通常是在纤维制造过程中加入些许导电物质，分别由以下两种生产方式而得：
    1.有机高分子纤维(主要是聚醯胺或聚酯)
    (a)　熔融纺丝时加入导电物质添加物 (例如碳黑)。
    (b)　熔融纺丝后以导电物质当作纤维后处理。
    2.无机纤维(例如不锈钢纤维)：导电性纤维需经过纺纱后再织成布，纤维导电性之优劣必须视导电物质之种类、添加量和位置来加以调整，碳纤维是最常用之导电材料，硫化铜、碘化铜和其它氧化金属也常使用。导电物质可以使用类似涂布加工的方式覆盖于纤维外层，或使用复合纺丝使纤维内部含导电材料，亦或一部份分布在表面一部份在纤维内部形成两种介质，导电材料通常添加量在3%～30%之间。
    二、国外抗静电剂开发
    无尘室纺织品采用高密度织法的聚酯长纤纺织品来作为微粒控制颇为普遍，其较混纺的聚酯棉与其它使用在非无尘室ESD应用的纺织品更不能释放静电，由于棉花具有吸收水气的能力，它较聚酯更能释放静电，但它却会产生棉绒。除此之外，做为无尘室使用的纺织品必需兼具耐久、非污染的导电性纱线来达到抗静电。
    随着高速纺丝和变形加工设备的推广应用，纱线表面较易积聚摩擦产生静电荷，因此必须在纺丝油剂中加入抗静电剂。
    目前国外市场新推出的抗静电剂有：Crostat PTA，这是一种用于合纤地毯纱的临时性抗静电剂，它不影响地毯纱的色牢度；TC-Anfistatikum Uk flussig是一种合纤专用抗静电剂，它可使织物手感较柔和；Laustat cT是一种用于浸泡和浸轧的高效抗静电剂；Yamsoft-GS是一种假阳离子柔软润滑剂，有抗静电性，专用于棉纱，但也可改善合纤或混纺纱的柔软性和抗静电性；Achitoil OL Conc是一种非离子型抗静电剂，用于纤维素纤维及其混纺纱，有高润滑功能，而且降低纤维问摩擦力。
    日本东京Kanebo Ltd.生产Belltron碳纤维系目前最广泛使用在无尘室纺织品上面的导电性纱线，它拥有每平方公分107至1011欧姆的平均表面电阻系数。典型的特定ESD纺织品，使用有更多导电性但有时却会污染的ESD纱线，具有105至107欧姆的表面电阻系数。　
    Precision Fabrics Group Inc. (Greensboro，NC)供应一系列抗静电布料，包括供给ISO Class 3应用的Integrity 2000纺织品、供I