DE19634114A1 - Reinraumanzug mit adsorbierenden Eigenschaften - Google Patents

Reinraumanzug mit adsorbierenden Eigenschaften

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Description

Es ist dem Fachmann bekannt, daß bei der Herstellung elektronischer Bau­ steine, insbesondere hochwertiger Mikrochips, neben Partikeln auch Gase wie Ammoniak, flüchtige organische Säuren, Siloxane - wenn auch nur im ppb-Be­ reich vorhanden - die Ausschußquote erhöhen. Diese Gase können zwar durch spezielle Adsorptionsfilter in der Luftzufuhr herausgefiltert werden, aber damit ist die Emissionsquelle Mensch nicht erfaßt: Die heute eingesetzten Reinraumanzüge verhindern lediglich den Austrift von Partikeln, insbesondere Hautpartikel, nicht aber den von Gasen. Der Mensch scheidet über Haut (Schweiß), Verdauungsapparat und Atmung Gase ab, darunter das schädliche Ammoniak und organische Säuren. Ebenfalls zu Ausfällen führen Siloxane, die vermutlich von Haut- und Haarsprays, Deodorants und bestimmten Kos­ metika stammen.
Es war somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reinraumanzug zu schaffen, der nicht nur Partikel, sondern auch Gase, die der Träger emit­ tiert, erfaßt.
Aus dem militärischen Bereich sind Schutzanzüge bekannt, die den Träger ge­ gen Hautgifte schützen sollen. Hautgifte sind wenig flüchtige Substanzen, wie z. B. Lost, ein Blasen und Ödeme verursachender chlorierter Thioether und Nervengifte (bestimmte organische Phosphorsäureester, wie z. B. Sarin), die lebenswichtige Zyklen blockieren. Ein für diese Zwecke besonders geeigneter Flächenfilter wird in der DE 33 04 349 C3 beschrieben. Allerdings handelt es sich bei den genannten Hautgiften um Hochsieder, die leicht zu adsorbieren sind. Anders bei Gasen wie NH₃ im ppb-Bereich.
Man konnte nicht erwarten, daß ein Schutzanzug, der die Haut gegen chemi­ sche Gifte und Kampfstoffe schützt, auch von der Haut emittierte flüchtige Stoffe am Austritt hindert. Die Adsorption von NH₃ wird bevorzugterweise an einer imprägnierten Aktivkohle (beispielsweise mit einer Phosphorsäure-Im­ prägnierung) vorgenommen, während für saure Gase basische Imprägnierun­ gen eingesetzt werden. Leider gibt es keine Imprägnierung, die sowohl NH₃ als auch saure Gase erfaßt. In Filteranlagen können zwei oder mehrere unter­ schiedlich imprägnierte Filter hintereinander geschaltet werden. Bei einem Schutzanzug, der den Träger in der Ausübung seiner Tätigkeit nicht beein­ trächtigen darf, ist das nicht möglich.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß nicht imprägnierte Aktiv­ kohle, insbesondere solche mit sehr engen Mikroporen, durchaus saure und basische Gase gleichzeitig adsorbiert. Es ist anzunehmen, daß in der adsor­ bierten Phase eine gegenseitige Neutralisation stattfindet und das Reaktions­ produkt dauerhaft adsorbiert wird. Es wurde ebenfalls überraschenderweise gefunden, daß diese Reaktionsprodukte ausgewaschen werden können, so daß selbst nach hoher Beladung die adsorptiven Eigenschaften nach einer Wäsche voll erhalten bleiben.
Ein für Reinraumanzüge geeignetes Gewebe auf Polyesterbasis (Flächenge­ wicht ca. 100 g/m²) wurde in Anlehnung an die DE 33 04 349 C3 mit einer Haftmasse auf Basis von Impranil HS 62 und Imprafix HSC, beides Produkte der Bayer AG, mit Hilfe einer 25 mesh-Schablone punktförmig bedruckt (Auf­ lage ca. 25 g/m², Bedeckung ca. 30%). Die klebrigen Häufchen wurden mit ei­ ner feinporigen, sehr abriebfesten Kugelkohle auf Pechbasis, mit einer inneren Oberfläche von ca. 1200 m²/g und einem Durchmesser von 0,3-0,5 mm, bestreut und anschließend ausgehärtet. Die Auflage an Kugelkohle betrug 170 g/m². Die Kugelkohle ist u. a. in der US 1 468 982 beschrieben.
In gleicher Weise wurde eine Kugelkohle eingesetzt, die in Anlehnung an die DE 43 28 219 A1 hergestellt wurde und Mikroporendurchmesser um 0,5 Nm aufwies. Die innere Oberfläche sollte mindestens 500 m²/g, vorzugsweise min­ destens 900 m²/g betragen, während Kugeldurchmesser von 0,3-1,0 mm brauchbar sind.
Aus dem mit Aktivkohle beladenen Material wurden Reinraumanzüge gefertigt und mit normalen Reinraumanzügen aus dem gleichen, aber nicht mit Aktiv­ kohle beladenen Gewebe, in der Praxis verglichen. Während beim letzteren eine Emission von vom Träger produzierten basischen (NH₃) und sauren flüchtigen Stoffen im ppb-Bereich festgestellt wurde, fehlten diese Stoffe beim Tragen des erfindungsgemäßen Anzuges. Die Dauer des Versuchs betrug 4 Wochen mit insgesamt 4 Wäschen unter Zugabe von Laurylsulfonat.
Eine andere Möglichkeit ist, auf das Reinraumgewebe an der Innenseite ein Aktivkohleflächengebilde (Vlies, Papier, Gewirk) mit Hilfe eines Schmelzkleber­ webs aufzukaschieren und die Aktivkohleschicht ihrerseits mit einem leichten Textil (z. B. ein 50 g/m² Polyestergewirk) abzudecken. Solche Verbundstoffe wurden im Technikum hergestellt, aber noch nicht in der Praxis getestet. Es besteht aber keine Veranlassung, das gute Abschneiden dieser Verbundstoffe anzuzweifeln. Flächengebilde aus Aktivkohle besitzen enge Mikroporen (meist 0,6 Nm) und eine innere Oberfläche 900 m²/g. Um die physiologische Be­ lastung in Grenzen zu halten, werden Flächengewichte 50 g/m² bevorzugt.
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer Adsorptionsschicht ist, einen (dünnen) retikulierten Schaum mit Pulverkohle, der ein Binder zugefügt ist, zu imprägnieren.
Schließlich ist noch zu erwähnen, daß insbesondere Einweganzüge, wie sie beispielsweise aus kalandierten dünnen Polyolefinvliesen hergestellt werden, an der Innenseite in Anlehnung an die DE 32 11 322 mit einer Kohlepaste be­ druckt sein können.

Claims (8)

1. Reinraumanzug, bestehend aus mindestens einer Filterschicht gegen Partikel und einer Adsorptionsschicht, die gasförmige körpereigene Emis­ sionen des Trägers verhindert.
2. Reinraumanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ad­ sorptionsschicht aus Aktivkohlekörnern, die mit Hilfe einer diskontinuier­ lich oder punktförmig aufgetragenen Haftmasse auf einem sehr luftdurch­ lässigen textilen Träger haften, als "undergarment" unter der Partikelfilterschicht getragen wird.
3. Reinraumanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aktiv­ kohlekörner mit Hilfe einer Haftmasse direkt an der Innenseite der Parti­ kelfilter mit Hilfe einer diskontinuierlich aufgetragenen Haftmasse haften.
4. Reinraumanzug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohle in Form einer feinpori­ gen Kugelkohle mit Durchmessern von 0,3-1,0 mm und einer inneren Oberfläche von < 500 m²/g vorliegt.
5. Reinraumanzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ak­ tivkohlekügelchen im wesentlichen Mikroporen mit Durchmessern 0,6 Nm besitzen.
6. Reinraumanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ad­ sorptionsschicht aus einem auf die Partikelfilterschicht aufkaschierten Ak­ tivkohleflächengebilde besteht, welches mit einem leichten Textil abge­ deckt ist.
7. Reinraumanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ad­ sorptionsschicht aus einem mit pulvriger Aktivkohle beladenen, vorzugs­ weise retikulierten Schaum besteht.
8. Reinraumanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parti­ kelfilterschicht an der Innenseite punktförmig mit einer Aktivkohle enthal­ tenden Paste bedruckt ist.
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