DE68923897T2 - Wischer zur Verwendung in einem Reinraum. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein das Verhindern von Teilchenverschmutzungen in Reinräumen und insbesondere den Aufbau von Wischtüchern für den Gebrauch in Reinräumen oder ähnlich überwachten Umgebungen. Die Wischtücher sind so aufgebaut, daß sie keine verschmutzenden Teilchen im überwachten Bereich freisetzen.
• Reinräume werden zunehmend beim Herstellen, Untersuchen und Warten von Präzisionsprodukten verwendet, wobei es unerläßlich ist, daß verschiedene Abläufe in einer Umgebung ausgeführt werden, die soweit wie möglich von unerwünschten Kleinteilchen frei sein soll. Reinräume können nur dann wirksam funktionieren, wenn alle Anstrengungen unternommen werden, um die strenge Überwachung aufrecht zu erhalten, die zum Ausschließen von Verschmutzungen des überwachten Bereichs im Reinraum nötig ist. Am häufigsten erzeugen Arbeiter im Reinraum und hineingebrachte Objekte eine derartige Verschmutzung. Strenge Maßstäbe wurden erstellt und werden weiterentwickelt, um Reinräume so zu betreiben, daß unerwünschte Verschmutzungen von der überwachten Umgebung ferngehalten werden. Eine mögliche Quelle von Teilchenverschmutzungen in Reinräumen sind die Wischtücher, die man in großem Umfang bei Vorgängen verwendet, die in der überwachten Umgebung eines Reinraums ausgeführt werden. Beispielsweise verwendet man beim Herstellen von Halbleiterwafern Wischtücher dazu, Substanzen aufzuwischen, die während der Vorgänge verschüttet werden können, die in der überwachten Umgebung eines Reinraums ausgeführt werden. Zusätzlich verwendet man Wischtücher dazu, die Oberflächen verschiedener Geräte und Objekte im Reinraum abzuwischen, und auch dazu, die Wände und andere Innenflächen des Reinraums selbst zu wischen. Die besondere Eigenart eines Wischtuchs, die einen hohen Grad an Saugfähigkeit und Geschmeidigkeit verlangt, spricht gegen einen Aufbau, der dem Ausstreuen und dem begleitenden Freisetzen von Kleinteilchen in die nahe Umgebung widersteht.
• Die Erfindung stellt einen Wischtuchaufbau und ein Verfahren bereit, durch das eine mögliche Quelle von Teilchenverschmutzungen in einem Reinraum oder einer anderen überwachten Umgebung beseitigt wird. Dabei sind Teilchen, die ein Wischtuch sonst im Reinraum oder einer anderen überwachten Umgebung erzeugen könnte, nicht mehr vorhanden und können in der überwachten Umgebung nicht mehr freigesetzt werden. Die Erfindung verwirklicht verschiedene Vorzüge und Aufgaben; einige davon sind im folgenden aufgezählt. Eine mögliche Quelle einer Teilchenverschmutzung in einer überwachten Umgebung, beispielsweise in einem Reinraum, wird dadurch beseitigt, daß man dem Einbringen von Teilchen durch den Gebrauch von Wischtüchern in der Umgebung vorbeugt. Ein Wischtuchaufbau wird bereitgestellt, der das Freisetzen von unerwünschten Teilchen in eine überwachte Umgebung verhindert, wie sie z. B. in einem Reinraum vorkommt; wirksame und leistungsfähige Wischvorgänge sind jedoch möglich. Es können Wischtuchmaterialien verwendet werden, die die gewünschte Saugfähigkeitseigenschaft und Geschmeidigkeit für Wischtücher haben, die in überwachten Umgebungen verwendet werden, ohne daß das Risiko besteht, eine Teilchenverschmutzung in die überwachte Umgebung einzubringen. Für Wischtücher, die in einer überwachten Umgebung verwendet werden, wird der einfache Gebrauch und ebenso die Wirksamkeit gefördert. Allgemein verfügbare Materialien werden verwendet, die Herstellung und der Gebrauch wird dadurch wirtschaftlich, und zugleich wird, wie oben dargestellt, eine Quelle der Teilchenverschmutzung beseitigt. Ein festes und haltbares Wischtuch wird bereitgestellt, das auch ästhetisch zufriedenstellt und bei vielen verschiedenen Herstellungs-, Prüf- und Wartungsverfahren akzeptiert wird. Das Wischtuch ist in großen Stückzahlen mit gleichbleibend hoher Qualität einfach und wirtschaftlich herzustellen.
• Die Erfindung erfüllt die oben genannten Aufgaben und Vorzüge ebenso wie weitere Aufgaben und Vorzüge. Die Erfindung stellt ein Wischtuch zum Gebrauch in einer überwachten Umgebung bereit, wie sie in einem Reinraum aufrechterhalten wird. Das Wischtuch ist dabei aus einem gewirkten Gewebematerial aufgebaut, das thermoplastische Filamente enthält. Die Filamente des gewirkten Gewebematerials sind in Schleifen geknüpft, die eine entspannte Schleifenlänge L aufweisen. Das Wischtuch wird dadurch gebildet, daß man es an seinen Randkanten von einer Bahn eines derartig gewirkten Gewebematerials mit unbestimmter Größe abtrennt. Das Abtrennen des Wischtuchs von der Bahn erzeugt abgetrennte Abschnitte der gewirkten Filamentschleifen, die bei Gebrauch des Wischtuchs möglicherweise vom Wischtuch freigegeben werden. Die größtmögliche Länge der möglicherweise freigesetzten Abschnitte ist gleich der entspannten Schleifenlänge L. Das Wischtuch ist verbessert, um das Vermindern der Teilchenverschmutzung zu ermöglichen, die durch die abgetrennten Abschnitte der gewirkten Filamentschleifen entstehen, wenn man das Wischtuch in einer überwachten Umgebung gebraucht, wie sie in einem Reinraum aufrechterhalten wird. Das Wischtuch enthält hierzu entlang jeder seiner Randkanten, an denen das Wischtuch von der Bahn aus gewirktem Gewebematerial abgetrennt wurde, einen geschmolzenen Rand im gewirkten Gewebematerial des Wischtuchs. Der geschmolzene Rand erstreckt sich um eine Länge in das Wischtuch hinein, die ein Mehrfaches der Länge L beträgt. Die Länge des geschmolzenen Rands steht daher zur größtmöglichen Länge der potentiell freigegebenen Filamentabschnitte so in Beziehung, daß diese erfaßt und im geschmolzenen Rand festgehalten werden. Die Abschnitte des gewirkten Gewebematerials könnten sonst bei Gebrauch des Wischtuchs von seinen Randkanten in den Reinraum freigesetzt werden. Der geschmolzene Rand stellt daher eine ausreichende Reißfestigkeit des Rands bereit. Die Saugfähigkeit und Geschmeidigkeit des Wischtuch für Wischvorgänge bleibt jedoch erhalten.
• In einer Ausführungsform enthält das Wischtuch eine erste und eine zweite Lage des gewirkten Gewebematerials mit thermoplastischen Filamenten, wobei die Lagen nebeneinander liegen. Der geschmolzeng Rand befestigt die erste und die zweite Lage aneinander und erzeugt dabei aus beiden eine Hülle. Ein saugendes Material wird in der Hülle angeordnet und durch die erste und zweite Lage und den geschmolzenen Rand von der überwachten Umgebung isoliert. Die Teilchen des saugenden Materials bleiben also in der Hülle eingeschlossen.
• Mit Hilfe der folgenden, ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die in der begleitenden Zeichnung erläutert sind, versteht man die Erfindung besser, und weitere Aufgaben und Vorzüge werden deutlich.
• Es zeigt:
• Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäß aufgebauten Wischtuchs;
• Fig. 2 schematisch eine stark vergrößerte Ansicht eines Materialabschnitts, aus dem das Wischtuch aufgebaut ist;
• Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2; es wird jedoch ein Schritt im Aufbauvorgang eines Wischtuchs erläutert;
• Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 3; es wird jedoch ein anderer Aufbau gezeigt;
• Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht, genommen entlang der Linie 5-5 in Fig. 1;
• Fig. 6 eine teilweise schematische Ansicht, die ein Herstellungsverfahren für das Wischtuch erläutert; und
• Fig. 7 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines weiteren, erfindungsgemäßen Wischtuchaufbaus.
• Es wird nun Bezug auf die Zeichnung genommen, insbesondere auf Fig. 1. Sie erläutert bei 10 allgemein ein erfindungsgemäß aufgebautes Wischtuch. Das Wischtuch 10 ist aus einem Material aus einer Anzahl im allgemeinen thermoplastischer Gewebematerialien aufgebaut, die in Wischtüchern Verwendung gefunden haben. Diese Materialien umfassen Polyester, Nylon, Polypropylen und Mischungen dieser Materialien; sie umfassen ebenso Mischungen aus Naturmaterialien, beispielsweise Baumwolle, mit synthetischen, thermoplastischen Materialien. Die Materialien liegen in Form von gewirktem, gewebtem oder nicht gewebtem Gewebe vor. Das bevorzugte Material, das auch in Verbindung mit der Ausführungsform des Wischtuchs 10 beschrieben wird, ist ein gewirktes Polyestermaterial, das bevorzugt aus einem fortlaufenden Filament gewirkt ist. Das Material des Wischtuchs 10 ist aus Filamenten 12 aufgebaut, siehe Fig. 2, die in sich durchdringenden Schleifen 14 zusammengewirkt sind. Die Schleifen 14 weisen eine entspannte Schleifenlänge L auf. Die Länge L ist bevorzugt sehr gering und liegt im Bereich von 0,75 mm. Die Filamente 12, die aus einer Anzahl Fibrillen hergestellt sind, haben einen Durchmesser von etwa 0,25 mm, so daß das Wischtuch 10 die erforderliche Saugfähigkeit und Geschmeidigkeit aufweist.
• Das Wischtuch 10 kann dadurch am wirtschaftlichsten hergestellt werden, daß das Wischtuch 10 von einer größeren Bahn des gewirkten Gewebes abgetrennt wird, um ein Wischtuch mit gewünschten Abmessungen zu bilden. Das Abtrennen des Gewebes von einer größeren Bahn 20 entlang einer Schnittlinie 22 hinterläßt jedoch eine Schnittkante 24, siehe Fig. 3, längs derer sich freie Abschnitte 26 der Filamente 12 befinden. Diese freien Abschnitte 26 können in die umgebende Atmosphäre freigesetzt und zu verschmutzenden Teilchen werden, wenn das Wischtuch in einer überwachten Umgebung benutzt wird, wie sie beispielsweise in einem Reinraum vorhanden ist. Es wurde vorgeschlagen, das Schneiden mit einem heißen Messer oder einem Heißdraht auszuführen, so daß die Abschnitte 26 schmelzen und an ihrem Platz im restlichen Wischtuch bleiben. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß das örtliche Schmelzen der Abschnitte 26 nicht ausreicht, das Freigeben der Abschnitte 26 zu verhindern, wenn sie der Bewegung oder anderen Handhabungen ausgesetzt werden, die beim Gebrauch von Wischtüchern normal sind. Zudem wird die größere Bahn 20 beim Abtrennvorgang in der Regel gespannt und verformt, insbesondere wenn das Material ein gewirktes Gewebe ist, so daß die sich durchdringenden Schleifen des Materials etwas abgeschrägt werden und die Schnittlinie weniger gleichförmig ist, siehe 28 in Fig. 4. Die weniger gleichförmige Schnittlinie 28 erzeugt zusätzlich zu den oben erwähnten freien Abschnitten 26 ungewöhnlich geformte, freie Abschnitte 30, und zwar an Stellen, die sich nicht dazu eignen, alle freien Abschnitte 26 und 30 leicht im Wischtuch festzuhalten. Dadurch erhöht sich die Verschmutzungsneigung durch Freisetzen der freien Abschnitte in die Umgebung.
• Um das Freisetzen von abgetrennten Abschnitten aus dem verbleibenden Wischtuch zu verhindern, wird das Wischtuch 10 mit einem geschmolzenen Rand 32 entlang der Randkanten 34 des Wischtuchs 10 versehen. In diesem geschmolzenen Rand 32 werden für die Verwendungsdauer des Wischtuchs 10 alle abgetrennten Abschnitte erfaßt und zurückgehalten. Der Rand 32 erstreckt sich weg von den Randkanten 34 eine Strecke D in das Wischtuch 10 hinein; am besten ist dies in Fig. 5 zu sehen, jedoch auch in Fig. 1. Die Strecke D wird groß genug gewählt, um die Aufgabe des Festhaltens aller Abschnitte 26 und 30 zu erfüllen, die sonst frei in die umgebende Atmosphäre entweichen und die überwachte Umgebung verschmutzen könnten, in der das Wischtuch verwendet wird. Die Strecke D ist groß genug, um jeder Neigung des Wischtuchs 10 zum Zerreißen an den Randkanten 34 zu widerstehen; sie ist jedoch auch klein genug, den gewünschten Grad an Geschmeidigkeit im Wischtuch 10 zu erhalten und jeder Neigung zum Abrieb zu widerstehen und dabei die nötige Saugfähigkeit zu erhalten. Beim erläuterten Wischtuch 10 beträgt die Strecke D etwa 7L. Die Strecke wurde empirisch bestimmt und stellt einen bestmöglichen Kompromiß zwischen dem vollständigen Erfassen aller sonst freien Abschnitte 26 und 30 entlang der Randkanten 34 und dem Erzielen einer ausreichenden Reißfestigkeit dar, wobei zugleich die Geschmeidigkeit und die Abriebfestigkeit erhalten bleibt. Die gewählte Strecke D stellt einen Rand 32 mit kleinstmöglicher Fläche dar, um nicht mit der geforderten Geschmeidigkeit und Saugfähigkeit des Wischtuchs 10 in Konflikt zu kommen. Dagegen werden mögliche Verschmutzungen in einer Anordnung festgehalten, die ausreichend fest und haltbar ist, um Zerreißen und anderen Schäden bei Gebrauch zu widerstehen. Zugleich wird an den Randkanten kein Abrieb erzeugt und ein ästhetisches Aussehen wird erhalten, das einen sichtbaren Kompromiß zwischen der Fläche des Rands 32 und der Fläche der verbleibenden, saugenden Teile des Wischtuchs 10 darstellt, um beim Anwender das Vertrauen zu erwecken, daß das Wischtuch 10 die nötige Saugfähigkeit aufweist, um jede Wischaufgabe zu meistern.
• Es wird nun Bezug auf Fig. 6 genommen. Die bevorzugte Herstellungstechnik zum Fertigen einer Anzahl Wischtücher 10 besteht darin, die Wischtücher von einer Bahn 40 mit unbestimmten Abmessungen abzutrennen. Die Bahn 40 wird in Richtung des Pfeils 42 entlang eines festgelegten Bewegungspfads 44 vorgeschoben. In die Bahn 40 wird ein Muster 46 geschmolzen. Das Muster bestimmt eine Anzahl gebundener Wischtücher 10, umfassend geschmolzene und nicht geschmolzene Flächen. Die Bahn 40 wird im geschmolzenen Muster 46 entlang der Trennlinien 48 und 50 abgetrennt, um jedes einzelne Wischtuch 10 mit einem geschmolzenen Rand 32 entlang der Randkanten 34 des Wischtuchs 10 zu versehen. Auf diese Weise werden die Abmessungen bei der Wischtuchherstellung gleich gehalten und der geeignete Schmelzrand 32 wird an jedem Wischtuch 10 erzeugt.
• Ein anderer Wischtuchaufbau ist in Fig. 7 erläutert. Dabei enthält ein zusammengesetztes Wischtuch 60 zwei Materialschichten eines thermoplastischen Gewebematerials in Form der Außenlagen 62 und 64. Das Material wird aus den Materialien gewählt, die beim Beschreiben des Wischtuchs 10 genannt wurden. Das Wischtuch 60 enthält eine dritte Schicht oder Innenlage in Form eines Kissens 66 aus hochsaugfähigem Material, beispielsweise Baumwolle, eine Mischung aus Polyester und Zellulose, Feingewebelagen usw., die in der Hülle 68, gebildet aus den Außenlagen 62 und 64, eingeschlossen ist. Entlang der Randkanten 72 des Wischtuchs 60 verläuft ein geschmolzener Rand 70 um das ganze Wischtuch herum, im wesentlichen auf die Weise, die in Verbindung mit dem Wischtuch 10 beschrieben wurde. Auf diese Art befestigt der geschmolzene Rand 70 die Außenlagen 62 und 64 aneinander und verhindert zugleich die Freigabe irgendwelcher Abschnitte des thermoplastischen Gewebematerials, das die Außenlagen 62 und 64 bildet. Der geschmolzene Rand 70 isoliert zusammen mit den Lagen 62 und 64 das Kissen 66, so daß irgendwelche Teilchen, die sonst vom Material des Kissens 66 ausgehen könnten, innerhalb des Wischtuchs 60 zurückgehalten und daran gehindert werden, die Umgebung zu verschmutzen, in der das Wischtuch 60 verwendet wird. Man beachte, daß selbst in den Fällen, in denen das Kissen 66 die Form einer Lage annimmt, die sich bis zu den Randkanten 72 erstreckt, der geschmolzene Rand 70 die Abgabe von Teilchen aus dem Kissen 66 und ebenso aus den Außenlagen 62 und 64 verhindert und zugleich die Außenlagen 62 und 64 und das dazwischen liegende Kissen 66 aneinander befestigt. Dies geschieht durch das besondere Herstellungsverfahren, bei dem sowohl das Kissen 66 als auch die Lagen 62 und 64 im wesentlichen die gleiche Länge und Breite haben und nebeneinander angeordnet werden, bevor der geschmolzene Rand 70 gebildet wird. Das Wischtuch 60 ermöglicht es, hoch saugfähige Materialien im Kissen 66 zu verwenden. Zugleich ist sichergestellt, daß möglicherweise verschmutzende Teilchen, die in solchen saugfähigen Materialien vorkommen, eingeschlossen und nicht in die überwachte Umgebung freigegeben werden, in der man die Wischtücher 60 gebraucht.
• Die obige ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wurde selbstverständlich nur als Beispiel angegeben. Vielfältige Details des Entwurfs, des Aufbaus und des Verfahrens können abgewandelt werden, ohne den bereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims (5)

1. Wischtuch (10), geeignet zum Gebrauch in einer überwachten Umgebung, wie sie beispielsweise in einem Reinraum aufrechterhalten wird, wobei das Wischtuch ein Wischtuch der Art ist, die aus einem gewirkten Gewebematerial aufgebaut ist, das thermoplastische Filamente (12) enthält, in dem die Filamente des gewirkten Gewebematerials zu Schleifen (14) gewirkt sind, die eine entspannte Schleifenlänge L aufweisen und worin das Wischtuch gebildet wird durch Abtrennen des Wischtuchs entlang seiner Randkanten von einer Bahn eines derartigen gewirkten Gewebematerials mit unbestimmten Abmessungen, und worin das Abtrennen des Wischtuchs von der Bahn abgetrennte Abschnitte (26) der gewirkten Filamentschleifen erzeugt, die das Wischtuch (10) möglicherweise freisetzt, während es gebraucht wird, und die möglicherweise freigegebenen Abschnitte (26) eine größtmögliche Länge aufweisen, die gleich der entspannten Schleifenlänge L ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das Wischtuch verbessert ist, um das Vermindern der Teilchenverschmutzung durch abgetrennte Abschnitte der gewirkten Filamentschleifen (14) zu ermöglichen, die durch den Gebrauch des Wischtuchs in einer überwachten Umgebung entsteht, wie sie beispielsweise in einem Reinraum aufrechterhalten wird,

daß das Wischtuch einen geschmolzenen Rand im gewirkten Gewebematerial des Wischtuchs entlang jeder seiner Randkanten (34) enthält, an denen das Wischtuch von der Bahn des gewirkten Gewebematerials abgetrennt wurde, und sich der geschmolzene Rand (32) eine Länge in das Wischtuch (10) hinein erstreckt, die ein Vielfaches der entspannten Schleifenlänge L ist und die daher so zur größtmöglichen Länge der möglicherweise freigegebenen Abschnitte der Filamente in Beziehung steht, daß diese möglicherweise freigegebenen Abschnitte des gewirkten Gewebematerials des Wischtuchs, die sonst bei Gebrauch des Wischtuchs von seinen Randkanten möglicherweise in den Reinraum freigesetzt würden, im geschmolzenen Rand erfaßt und festgehalten werden, und der geschmolzene Rand daher den Rand mit ausreichender Reißfestigkeit versieht und zugleich die Geschmeidigkeit und Saugfähigkeit im Wischtuch für Wischvorgänge aufrecht erhält.

2. Wischtuch nach Anspruch 1, wobei sich der Rand (32) eine Strecke in das Wischtuch hinein erstreckt, die ungefähr mindestens 7L beträgt, um den Rand mit ausreichender Reißfestigkeit zu versehen.

3. Wischtuch nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wischtuch eine erste Lage (62) und eine zweite Lage (64) des gewirkten Gewebematerials umfaßt, das thermoplastische Filamente enthält, und die beiden Lagen nebeneinander liegen, und worin der geschmolzene Rand (70) die erste und die zweite Lage aneinander befestigt und eine Hülle aus beiden erzeugt, und ein saugfähiges Material (66) in der Hülle angeordnet und durch die erste und zweite Lage und den geschmolzenen Rand (70) von der überwachten Umgebung isoliert wird, so daß Teilchen des saugfahigen Materials in der Hülle in dieser eingeschlossen bleiben.

4. Wischtuch nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Anzahl Wischtücher (10), die von einer Bahn aus gewirktem Gewebematerial abgetrennt werden, eine einzige Lage aufweisen.

5. Wischtuch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die entspannte Schleifenlänge L etwa 0,75 mm beträgt.