专利名称：无尘擦拭布清洗剂及其清洗无尘擦拭布的方法
技术领域：
本发明属于织物用清洗剂技术领域，涉及一种织物清洗剂及其清洗方法，特别涉及一种无尘室用的无尘擦拭布清洗剂及其清洗无尘擦拭布的方法。
背景技术：
无尘擦拭布作为一种无尘室的清洁工具，常应用于半导体生产线芯片、微处理器、 半导体装配生产线、LCD和LED显示类产品等光电半导体产业中。在光电半导体产业中，为了控制管理产品制作流程的良率，针对污染源进行控管是非常必要的。因为无尘擦拭布与清洁对象直接接触，即直接擦拭产品或产品加工设备，对产品的污染是最直接的，所以无尘擦拭布本身应具备很高的洁净度，即要求低离子含量、低溶剂萃取物和低发尘量。无尘擦拭布的生产加工步骤为(1)、采用聚酯纤维纱线或聚酯/聚酰胺复合纤维纱线进行织造成坯布；( 、对坯布进行染整加工，通常采用高温高压水洗除油，聚酯/聚酰胺复合纤维需要经过碱减量开纤，清洗或开纤后的布料经过拉幅定型，得到尺寸稳定和表面污渍少的布匹；(3)、将步骤O)生产的布料进行分切成块，可采用激光、超声波等裁切方式；(4)、在无尘室内，采用将块状布进行多次清洗、烘干、真空包装即得到无尘擦拭布，该过程简称为超净清洗。在上述生产加工步骤(1)中，为了防止纱线在织造过程因摩擦出现断裂，会在纱线表面涂覆保护的胶体，需要在染整步骤中，在高温条件(100°c -130°c )下采用带表面活性剂的水对坯布进行除油清洗，洗去胶体。由于染整所用水质的软硬度很难保证，导致在高温条件下，水中溶解的钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)与某些酸根离子形成不溶于水的化合物，这些钙镁不溶物的主要成分是碳酸钙、碳酸镁等，而在整染时，不溶物会沉积在坯布纤维的表面。由于无尘擦拭布在后加工超净清洗过程中，通常只采用纯水清洗，所以即使多次清洗也无法将这些钙镁水不溶物彻底清除，导致无尘擦拭布中钙镁离子含量超标。同时，钙镁水不溶物也会形成小粒径的微尘，在使用时，带有钙镁不溶物的无尘擦拭布的离子含量过高并产生微尘污染，对加工产品造成危害，进而影响产品良率。现有技术中有很多清除这种钙镁水不溶物(水垢)的方法，大部分是采用各种酸性物质与钙镁不溶物产生化学反应，或提高水不溶物的溶解系数来达到清洗水垢的效果。比如，加入无机酸盐酸、硫酸、硝酸、磷酸等；或加入有机酸柠檬酸、乙酸，乙二酸等。 但是，这种添加酸性物质去除钙镁水不溶物的方法，用于无尘擦拭布的加工过程是不合适的。如果用于坯布的除油染整加工过程，由于聚酯纤维表面除油水洗通常要求碱性条件， 酸性条件很难将纤维表面油污彻底去除，导致最终产品无尘擦拭布的非挥发有机物含量超标。如果用于无尘擦拭布的超净清洗加工过程，则无法控制合适的酸性物质加入量，量少无法保证溶液中稳定酸性PH值，不能将钙镁不溶物彻底去除，量多会导致酸根离子污染物超标，使无尘擦拭布的离子含量超标，此外，还可能与钙镁离子或其他金属离子形成新不溶物，如乙二酸钙等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对制作工艺造成无尘擦拭布中钙镁离子含量超标， 而现有除钙镁不溶物的技术无法适用于无尘擦拭布加工过程的问题，提出一种配方简单、 加工方便、能较为彻底地清除无尘擦拭布中钙镁离子、无毒无腐蚀性、易生物降解、环境污染小的无尘擦拭布清洗剂。本发明进一步要解决的技术问题是采用本发明的无尘擦拭布清洗剂清洗无尘擦拭布，对无尘擦拭布的清洗干净、无尘擦拭布的钙镁离子及其他微尘含量减少、清洗剂用量少、成本低、对环境污染和人体危害较小的清洗无尘擦拭布的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种无尘擦拭布清洗剂，是将原料有机酸缓冲剂、辛基酚聚氧乙烯醚和有机络合剂溶于水中制成的水溶液；所述水溶液的PH 值为 3. 0-5.0。水溶液中，有机酸缓冲剂占水溶液总重量的0. 001-0. 1%、辛基酚聚氧乙烯醚占水溶液总重量的0. 001-0. 5%，有机络合剂占水溶液总重量的0. 001-0. 05%。所述的有机酸缓冲剂为含羧基的有机酸缓冲剂。 无尘擦拭布清洗剂中，所述的有机酸缓冲剂为醋酸-醋酸盐缓冲剂、柠檬酸-柠檬酸盐缓冲剂、酒石酸-酒石酸盐缓冲剂中的一种。所述的辛基酚聚氧乙烯醚的一种方案为=C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH,其中η为7_10中的任意一个整数值。无尘擦拭布清洗剂中，所述辛基酚聚氧乙烯醚另一种方案是分子式为 C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH,η取4-15中不同整数值的至少两种辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，且其 HLB 值平均为 11. 5-14. 0。无尘擦拭布清洗剂中，所述的有机络合剂为乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、柠檬酸、 酒石酸、葡萄酸及其它们的盐中的一种。一种清洗无尘擦拭布的方法，采用上述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行清洗。清洗无尘擦拭布的方法，包括以下步骤(1)、预洗首先采用上述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行预洗；(2)、主洗采用软化水对预洗后的无尘擦拭布进行主洗；(3)、漂洗采用反渗透水对主洗后的无尘擦拭布进行漂洗；(4)、清洗采用除盐水对漂洗后的无尘擦拭布进行清洗。清洗无尘擦拭布的方法，优选包括以下步骤(1)、预洗首先采用上述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行预洗，预洗时间为 5-30min，预洗温度 25_60°C ；O)、主洗采用软化水对预洗后的无尘擦拭布进行主洗，主洗时间10-30min，主洗温度30-60°C。(3)、漂洗采用反渗透水对主洗后的无尘擦拭布进行漂洗，漂洗时间l-5min。(4)、清洗采用除盐水对漂洗后的无尘擦拭布进行清洗，清洗时间l-5min。其中，软化水指经软化处理后的水，即除去了部分或全部钙、镁离子的水；反渗透水(R0水)指将软化水通过反渗透膜除去无机盐、微生物与有机物的纯净去离子水；除盐水(EDI水)指将反渗透水通过离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合处理所获得的超纯水。本发明的无尘擦拭布清洗剂由原料有机酸缓冲剂、辛基酚聚氧乙烯醚和有机络合剂与水配合成的水溶液，是一种无毒无腐蚀性，易生物降解的水基清洗剂组合物。其中原料辛基酚聚氧乙烯醚可对无尘擦拭布的纤维有渗透润湿作用，并能对包括钙镁水不溶物在内的各种微尘进行分散。无尘擦拭布纤维表面沉积的钙镁水不溶物，主体成分是碳酸钙和碳酸镁，由于氢离子(H+)可以和碳酸根反应生成碳酸，碳酸容易分解成二氧化碳和水，因此， 这两种化合物容易溶解于酸溶液中，得到水溶性钙镁离子。原料中的有机酸缓冲剂呈酸性， 且清洗剂整体的PH值为3. 0-5. 0也是酸性，酸性的清洗剂能分解钙镁不溶物，使其生成水溶性的钙镁离子，此时清洗剂中的有机络合剂与这些水溶性的钙镁离子发生络合形成一种难于解离的可溶性络合物，该可溶性络合物不沾染在无尘擦拭布上，这样采用本发明的清洗剂就可以将无尘擦拭布中的钙镁不溶物溶解清洗掉。清洗剂原料简单、成本低、原料易生物降解；清洗剂的成分无毒无腐蚀性，对环境污染小。本发明清洗无尘擦拭布的方法是采用本发明的清洗剂来清洗，由于清洗剂能溶解钙镁不溶物，并将钙镁离子形成溶解性的络合物，不再沾附在无尘擦拭布上，使无尘擦拭布的钙镁离子含量减少，同时微尘数量也相对减少。并且因为这种钙镁水不溶物的分解过程是需要消耗H+的，在无尘擦拭布清洗溶液中加入少量的酸，容易因H+的消耗而使溶液体系的PH增大，无法维持溶液体系的酸度，导致钙镁不溶物清洗不彻底，所以清洗溶液的PH值需控制在一定酸性范围内。本发明采用有机酸缓冲溶液剂，当溶液体系H+浓度减小时，缓冲剂中有机酸的电离平衡会向着电离方向移动来补充H+，从而不会使H+浓度因与钙镁水不溶物反应的消耗而明显改变，可保持溶液一定酸性范围的PH值条件，将上述分解反应进行得更彻底。采用本发明的清洗剂组合物水溶液对无尘擦拭布进行预清洗，再经过后期主洗、 漂洗和清洗，可获得钙镁离子含量低、微尘数量少的无尘擦拭布。本发明制备的无尘擦拭布清洗剂及其清洗方法，可有效降低无尘擦拭布的钙镁离子含量，同时相对降低无尘擦拭布的微尘数量，对无尘擦拭布的其他洁净度指标无影响。
具体实施例方式所述原料中，辛基酚聚氧乙烯醚为表面活性剂，简称OP乳化剂，其分子式为 C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH, η的取值不同，即分子链所带的氧乙烯基(CH2CH2O)的数量不同，使得辛基酚聚氧乙烯醚的HLB值(亲水疏水平衡值，也称水油度)有一定差异，在η = 4-15，辛基酚聚氧乙烯醚的HLB值平均为8. 0-16. 0。本发明采用的辛基酚聚氧乙烯醚可以是在η = 7-10范围内的某个η值的辛基酚聚氧乙烯醚，也可以是η取4_15中不同η值的至少两种辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，混合物的HLB值平均为11. 5-14. 0。辛基酚聚氧乙烯醚的含量占清洁剂总重量的0. 001-0. 5%。其作用使水能够渗透润湿无尘擦拭布的纤维表面，并能将无尘擦拭布的各种微尘分散到水中。η取7-10任意整数的辛基酚聚氧乙烯醚、η不同取值的辛基酚聚氧乙烯醚的混合物均为无色至浅黄色透明液体，与水完全互溶，不燃不爆，易生物降解，不消耗臭氧。本发明所使用的络合剂为有机络合剂，可选择乙二胺四乙酸(EDTA)、氨基三乙酸 (又称次氮基三乙酸NTA)、柠檬酸(3-羟基-3-羧基戊二酸CA)、酒石酸(2，3-二羟基丁二酸ΤΑ)或葡萄酸(1，2，3，4，5_五羟基乙酸GA)的其中一种或者是它们的盐中一种，它们的盐优选钠盐或钾盐。这些有机络合剂均为白色颗粒或粉末状，易溶于水，同样易生物降解， 不消耗臭氧。其作用是可络合Ca2+、Mg2+及其他金属离子，形成一种难于解离的可溶性络合物，防止可溶解的离子污染物再形成新的沉淀物而重新附着在织物上。有机络合剂能使污垢等不溶物分散、悬浮，能提高辛基酚聚氧乙烯醚作为表面活性剂的性能，具有协同增效作用。本发明的有机酸缓冲剂选择含羧基的有机酸缓冲剂，具体优选为醋酸-醋酸盐缓冲剂、柠檬酸-柠檬酸盐缓冲剂和酒石酸-酒石酸盐缓冲剂，这三种缓冲剂的一级解离酸度系数I^Kal值(25°C )见表1。这些缓冲剂可以通过添加有机酸和对应的有机酸盐制成，也可以在有机酸中加入适量对应的碱或在有机酸钠加入适量的酸，通过酸碱反应获得有机酸和有机酸盐的缓冲剂。具体的缓冲剂优选醋酸-醋酸钠(钾)缓冲剂、柠檬酸-柠檬酸钠 (钾)缓冲剂和酒石酸-酒石酸钠(钾)缓冲剂。某个浓度下一定pH的缓冲溶液的配制，可根据有机酸的酸度系数PKa值来按 Henderson-Hasselkilch(亨德森-哈塞尔巴尔赫)方程式计算缓冲溶液中所需投料量。如果用PH计测量发现测量的pH值与预计的pH值会有偏差，这是因为计算时一般忽略了离子强度的影响，是按浓度来计算的，而严格讲应该按活度计算，仪器测定的PH值是氢离子活度的负对数，而不是氢浓度的负对数。当然，对于本发明使用范围内所需的缓冲溶液，计算得到或按资料得到的缓冲溶液PH值一般都能满足要求。表1三种含羧基有机酸的酸度系数
权利要求
1.一种无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，是将原料有机酸缓冲剂、辛基酚聚氧乙烯醚和有机络合剂溶于水中制成的水溶液；所述水溶液的PH值为3. 0-5. 0。
2.根据权利要求1所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的水溶液中，有机酸缓冲剂占水溶液总重量的0. 001-0. 1%、辛基酚聚氧乙烯醚占水溶液总重量的0. 001-0. 5%, 有机络合剂占水溶液总重量的0. 001-0. 05%。
3.根据权利要求1所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的有机酸缓冲剂为含羧基的有机酸缓冲剂。
4.根据权利要求3所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的有机酸缓冲剂为醋酸-醋酸盐缓冲剂、柠檬酸-柠檬酸盐缓冲剂、酒石酸-酒石酸盐缓冲剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的辛基酚聚氧乙烯醚为C8H17C6H4O (CH2CH2O)nH,其中η取7_10的任意一个整数。
6.根据权利要求1所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的辛基酚聚氧乙烯醚为C8H17C6H4O(CH2CH2O)nH,其中η取4-15中不同整数值的至少两种辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，且其HLB值为11.5-14.0。
7.根据权利要求1所述的无尘擦拭布清洗剂，其特征在于，所述的有机络合剂为乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄酸及其它们的盐中的一种。
8.一种清洗无尘擦拭布的方法，其特征在于，采用权利要求1-7中所述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行清洗。
9.根据权利要求8所述的清洗无尘擦拭布的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)、预洗首先采用权利要求1-7中所述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行预洗；(2)、主洗采用软化水对预洗后的无尘擦拭布进行主洗；(3)、漂洗采用反渗透水对主洗后的无尘擦拭布进行漂洗；(4)、清洗采用除盐水对漂洗后的无尘擦拭布进行清洗。
10.根据权利要求9所述的清洗无尘擦拭布的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)、预洗首先采用权利要求1-7中所述的无尘擦拭布清洗剂对无尘擦拭布进行预洗，预洗时间为5-30min，预洗温度25_60°C ；O)、主洗采用软化水对预洗后的无尘擦拭布进行主洗，主洗时间10-30min，主洗温度 30-60 0C ；(3)、漂洗采用反渗透水对主洗后的无尘擦拭布进行漂洗，漂洗时间l-5min ； 、清洗采用除盐水对漂洗后的无尘擦拭布进行清洗，清洗时间l-5min。
全文摘要
本发明公开了一种无尘擦拭布清洗剂及其清洗无尘擦拭布的方法，清洗剂是将原料有机酸缓冲剂、辛基酚聚氧乙烯醚和有机络合剂溶于水中制成的水溶液；所述水溶液的pH值为3.0-5.0。本发明的无尘擦拭布清洗剂的配方简单、加工方便、能较为彻底地清除无尘擦拭布中的钙镁离子、无毒无腐蚀性、易生物降解、环境污染小。清洗方法能对无尘擦拭布清洗干净、无尘擦拭布的钙镁离子及其他微尘含量减少、清洗剂用量少、成本低、对环境污染和人体危害较小。
文档编号D06L1/16GK102465060SQ20101054891
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者张原 , 杜学晓, 管映亭 申请人:北京洁净易超净技术有限公司