用于準(zhǔn)備吸附性基板的工藝以及用于基板的集成處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】此處提供一種用于處理基板的工藝，該基板由吸附性材料組成。吸附性材料可以是例如聚酯的吸收性合成材料。將材料設(shè)計成用于清潔超凈環(huán)境中的表面。該工藝首先包括將吸附性材料卷退卷為進(jìn)入清潔系統(tǒng)中的基板。清潔系統(tǒng)使用幾個段。這些包括預(yù)清洗段、聲能清洗段以及烘干段。優(yōu)選地，穿過清潔系統(tǒng)移動基板的工藝是連續(xù)的。聲能清洗段使用一個或多個聲能發(fā)生器。在一方面中，工藝還包括在將基板穿過烘干段移動之后，將基板切割成段，以形成擦拭物。其后，將擦拭物放置入袋中，并且密封袋。此處還提供一種用于吸附性材料的集成處理系統(tǒng)。
【專利說明】用于準(zhǔn)備吸附性基板的工藝以及用于基板的集成處理系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求了 2011年8月I日申請的美國非臨時專利申請13/195，100的優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用合并在此。
[0003]關(guān)于聯(lián)邦政府資助研究或發(fā)展的聲明
[0004]不適用。
[0005]聯(lián)合研究協(xié)議參與者的姓名
[0006]不適用。
【背景技術(shù)】
[0007]本發(fā)明領(lǐng)域
[0008]本發(fā)明涉及一種吸附性基板。尤其，本發(fā)明涉及一種處理與包裝用于污染控制的吸附性基板的集成工藝以及用于準(zhǔn)備在潔凈室環(huán)境中使用的擦拭物的集成系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明領(lǐng)域中的技術(shù)
[0010]在各種環(huán)境中使用潔凈室。這些環(huán)境包括半導(dǎo)體晶圓廠、制藥與醫(yī)療設(shè)備制造場所、航空航天實驗室、以及相似的空間，其需要極度清潔。
[0011]將潔凈室保持在建筑物的隔離區(qū)。在這方面，潔凈室典型地具有高度專業(yè)化的空氣冷卻、通風(fēng)與過濾系統(tǒng)，以防止空氣傳播顆粒進(jìn)入。進(jìn)入潔凈室的個人將穿著專用衣服與手套。這種個人還可以使用專門的筆記本與書寫工具。
[0012]令人滿意的是，在潔凈室中使用吸附性基板清潔設(shè)備。例如，在半導(dǎo)體制造潔凈室中，必須頻繁擦拭表面。這樣做時，使用專門的擦子(或擦拭物)與清潔劑，從而防止污染。對于這種設(shè)備，擦拭物本身還必須異常地?zé)o顆粒，并且應(yīng)該具有高度濕強度與結(jié)構(gòu)完整性。這樣，當(dāng)用于擦拭表面時，即使通過清洗液弄濕或充滿清洗液，擦拭物基板也不破裂。
[0013]以特定的特性仔細(xì)選擇在例如半導(dǎo)體制造潔凈室與藥品制造場所的敏感區(qū)域中使用的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品包括顆粒排放水平，離子雜質(zhì)水平，吸附性，通過穿著或暴露至清潔材料對降解的抵抗力。將受到控制的污染物通常被稱之為“微污染物”，因為其包括較小的物理污染物。這種污染物包括具有介于細(xì)菌與病毒之間的尺寸的物質(zhì)，以及非常低濃度的化學(xué)污染物，其典型地以百萬分率甚至十億分率測量。
[0014]微污染物通常為幾種類型之一:物理顆粒、離子和微生物、以及“可萃取物”?？奢腿∥餅閺牟潦梦锏睦w維中萃取的雜質(zhì)。之前，新澤西州薩德爾河上游的棉簽公司(現(xiàn)在的棉簽，來自北卡羅來納州，克納斯維爾的伊利諾伊工具公司的部門)已經(jīng)開發(fā)了尤其適合于在顆粒受到控制的環(huán)境中使用的擦拭物。參見，例如，Paley等的美國專利N0.4，888，229以及美國專利N0.5，271.995，其公開內(nèi)容通過引用，在法律允許的范圍內(nèi)，以其全部內(nèi)容合并在此。還參見Daiber等的美國專利N0.5，229，181，還通過引用，在法律允許的范圍內(nèi)，合并在此。這些專利公開了用于潔凈室使用的擦拭物。
[0015]然而，存在這樣的需要，對用于準(zhǔn)備吸收劑與吸收劑基板進(jìn)行的改進(jìn)工藝，該吸收劑基板具有恒定高度的清潔度。此外，存在這樣的需要，清潔系統(tǒng)連續(xù)且高效地產(chǎn)生潔凈室擦拭物。而且，存在這樣的需要，在沒有啟動之后的人為干涉的情況下操作的用于潔凈室擦拭物的集成的處理與包裝系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]此處首先提供一種用于處理吸附性材料的工藝。吸附性材料優(yōu)選地包括例如聚酯的合成材料。材料優(yōu)選地圍繞核心設(shè)置成卷，并且隨后退卷，從而通過集成的清潔與包裝工藝運送材料。
[0017]在一方面中，工藝首先包括將吸附性材料卷放置在軸上。軸通過電機旋轉(zhuǎn)，或其可以通過拉動卷而轉(zhuǎn)動。隨后工藝包括旋轉(zhuǎn)軸，從而使材料卷退卷為穿過清潔系統(tǒng)的基板。
[0018]清潔系統(tǒng)將利用幾個段或區(qū)域。這些可以包括預(yù)清洗段、聲能清洗段以及烘干段?？蛇x擇地，系統(tǒng)還在烘干段之前使用沖洗段，在烘干段之前或之后還使用切割段。
[0019]工藝還包括穿過預(yù)清洗段移動基板。預(yù)備流體可以應(yīng)用于基板的至少一側(cè)。優(yōu)選地，預(yù)備流體為水溶液，其噴射在基板的前側(cè)與后側(cè)上。優(yōu)選地，水溶液主要包括去離子水?？蛇x擇地,預(yù)備流體為氣體。
[0020]工藝進(jìn)一步包括穿過聲能清洗段移動基板?；宓那皞?cè)與后側(cè)中的至少一側(cè)將暴露于來自一個或多個聲能發(fā)生器的聲能。
[0021]聲能清洗段可以包括一個或多個清洗階段，例如第一超聲能清洗階段、第二超聲能清洗階段、或同時存在。在固定清洗液的水箱中產(chǎn)生聲能或音波能。
[0022]在第一超聲能清洗階段，可以使用一個或多個管狀諧振器，每個管狀諧振器均以例如大約20至50kHz的頻率操作。在一個方面中，第一超聲能清洗階段包括第一與第二組輥子。第一組輥子引導(dǎo)基板圍繞第一傳感器，以使得基板的前側(cè)直接暴露至來自第一傳感器的超聲能。相似地，第二組輥子引導(dǎo)基板圍繞第二傳感器，以使得基板的后側(cè)直接暴露至來自第二傳感器的超聲能。
[0023]在第二超聲能清洗階段中，還使用一個或多個傳感器。傳感器優(yōu)選為超聲波傳感器，其產(chǎn)生大約800kHz與2.0MHz，或更加優(yōu)選地為900kHz至1.2MHz的頻率的聲能。優(yōu)選地，在第一超聲清洗階段之前或之后，立即應(yīng)用第二超聲清洗階段的能量。可以使用輥子，以穿過由一個或多個傳感器產(chǎn)生的聲場移動基板。
[0024]工藝進(jìn)一步包括穿過烘干段移動基板。將熱應(yīng)用至清潔的粘性材料。優(yōu)選地，熱為溫暖的且過濾空氣的形式。
[0025]優(yōu)選地，穿過預(yù)清洗段、聲能清洗段、以及烘干段移動基板的工藝是連續(xù)的，并且不需要人手，除了裝載吸收性材料卷，以及最初將其供給至清潔系統(tǒng)中。
[0026]清潔系統(tǒng)可選擇地使用沖洗段。在該情況中，工藝進(jìn)一步包括穿過沖洗段移動基板。這些在穿過烘干段移動基板之前完成。在沖洗部分中，以主要包括去離子水的水溶液沖洗基板。
[0027]在一方面中，工藝還包括切割基板的長度。這些在穿過烘干段移動基板之后完成。在一方面中，切割基板的長度意味著將基板切割成多段，每段在長度上大約4至18英寸，或更加優(yōu)選地，在長度上大約12英寸。通過使用例如激光切割器或聲波號或小刀可以完成切割基板長度的步驟。其后，基板的長度，或基板部分設(shè)置于密封袋中。優(yōu)選地，自動完成切割基板與將基板部分設(shè)置于密封袋中的步驟，意味著在不需要人手接觸吸附性材料的情況下基本上可以完成這些步驟。
[0028]吸附性材料優(yōu)選地為吸收性材料，其設(shè)計成用于清潔超凈或其他受控制的環(huán)境中的表面、設(shè)備。在一個實施例中，設(shè)置于袋中的吸收性材料具有大約300mL/m2至650mL/m2的吸水性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了可以更好地理解本發(fā)明的方式，在其中附加了一定的示例、圖表和/或流程圖。然而，值得注意的是，附圖僅僅示例了本發(fā)明選擇的實施例，并且因此不認(rèn)為是范圍的限制，本發(fā)明可以容許其他等效的實施例與應(yīng)用。
[0030]圖1A與IB—起示例了本發(fā)明的一個實施例中的處理與包裝工藝。該工藝用于準(zhǔn)備吸附性基板，優(yōu)選地，在啟動之后不需要人干涉。
[0031]圖2為在將基板切割或折疊成段之后，可以用作吸收性基板的包裝的袋的透視圖。
[0032]特定實施例的詳細(xì)說明
[0033]定義
[0034]如此處使用的，術(shù)語“移動”表示“平移”或引導(dǎo)基板穿過制造工藝中的步驟。術(shù)語“移動”包括施加張力至基板。術(shù)語“移動”還包括旋轉(zhuǎn)軸，通過電機施加旋轉(zhuǎn)力或通過將張力施加于基板，以退卷基板，或同時都包括。
【具體實施方式】
[0035]圖1A與IB —起在一個實施例中提供了本發(fā)明的處理與包裝工藝100。工藝100利用用于清潔與包裝基板的系統(tǒng)，該基板為吸收性的、吸附性的，或兩者均具有。當(dāng)參考數(shù)字“ 100”在此稱之為工藝時，參考數(shù)字100還表示包含一系列用于實現(xiàn)處理與包裝工藝的段。
[0036]工藝100的吸附性基板優(yōu)選地由例如聚酯或尼龍的合成材料制造而成。材料以卷110提供。加工材料，并且隨后圍繞核心115包裹，以用作卷110。基板卷110可以具有例如大約900英尺(274.3米)的材料。隨后退卷吸附材料為基板105，從而通過處理與包裝工藝100運送材料。
[0037]基板卷110表示大卷吸附性材料。優(yōu)選地，卷110包括編織聚酯材料。聚酯材料可以例如是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。其他可以使用的聚酯材料包括，例如，聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚已酸內(nèi)酯、聚乙交酯、聚交酯、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二醇、聚丁二酸亞丙酯，等等。由聚酯材料制造的擦拭物在商業(yè)上可從北卡羅琳娜克納斯維爾的ITW Texwipe提供的品牌VECTRA?下獲得。這種擦拭物的例子在http://www.texwipe.com中描述。
[0038]可以使用其他合成材料。這些包括，例如，聚酰胺、聚丙烯腈、聚對苯二甲酰胺、聚酰胺(例如，尼龍6、尼龍6/6、尼龍12、聚天冬氨酸、聚谷氨酸，等等)、聚胺類、聚酰亞胺、聚丙烯酸化物(例如，聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、甲基丙烯酸的酯以及丙烯酸，等等)、聚碳酸酯(例如，聚雙酚)、聚二烯(例如，聚丁二烯、聚異戊二烯、聚降冰片烯，等等)、聚環(huán)氧化物、聚醚(例如，聚乙二醇(聚氧化乙烯)、聚丁二醇、聚環(huán)氧丙烷、聚甲醛(多聚甲醛)、聚四甲基醚(聚四氫呋喃)、聚環(huán)氧氯丙烷，等等)、聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯、聚辛烯，等等)、聚亞苯基(例如，聚苯醚、聚苯硫醚、聚亞苯基醚砜，等等)、含硅聚合物(例如，聚二甲基硅氧烷、聚碳甲基硅烷，等等)、聚氨酯、聚乙烯(例如，聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇的酯與醚、聚醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基醚、聚乙烯基醚、聚乙烯基甲基酮，等等)、聚縮醛樹脂、以及聚芳酯。
[0039]此外，可以使用聚酯與纖維素混合的材料，盡管放棄了超凈應(yīng)用中纖維素纖維的雜質(zhì)。還可以使用紡織與非紡織混合的合成材料。
[0040]參照圖1A，示例的工藝100首先包括將吸附性材料卷110放置在軸120上。軸120通過電機122可以旋轉(zhuǎn)，其以預(yù)定的轉(zhuǎn)速退卷基板卷110。優(yōu)選地，以大約22英尺/分(0.11米/秒)的速率通過工藝100退卷卷110或移動卷110。
[0041]依次，可以通過支架124支撐電機122。支架124是固定的；可替換的，支架124可以是便攜式的。在圖1A的視圖中，支架124包括用于將吸收性材料卷110與電機122移動至合適位置的輪126。在任何示例中，工藝100接下來包括旋轉(zhuǎn)軸120以及與之固定的核心115,從而退卷吸收性材料卷110。
[0042]退卷聚酯材料110為基板105。基板105的寬度優(yōu)選地在大約4英寸(10.16厘米)與18英寸(45.7厘米)之間。在該階段，基板105可以稱之為“卷筒”或“撕卷”。
[0043]通過作為工藝100的一部分的一系列處理段或區(qū)域獲得基板105。這些可以包括預(yù)清洗段130、聲能清洗段140、150、沖洗段160以及烘干段170。優(yōu)選地，工藝100還在烘干段170與包裝段190之前或之后使用切割段180。
[0044]如圖1A中可見，工藝100包括穿過預(yù)清洗段130移動基板105。將預(yù)備流體133噴射在制造基板105的吸收性材料之上。在一方面中，預(yù)備流體133為水溶液133，其被噴射到基板105的前側(cè)105a與后側(cè)105b之上。優(yōu)選地，水溶液133主要包括去離子水。使用噴嘴134，用于應(yīng)用水溶液133。
[0045]可替換地，預(yù)備流體133為氣溶液。氣溶液可以包括，例如，二氧化碳、臭氧、水蒸氣或其組合。
[0046]為了將基板105引入預(yù)清洗段130中，操作者將首先退卷基板卷110的前緣。該工藝手動完成，然而，預(yù)清洗段130與工藝100的其他段優(yōu)選地自動完成，也就是說，在無需人手的情況下實現(xiàn)，從而確保清潔，并提高效率。
[0047]為了輔助基板105穿過預(yù)清洗段130的運動,可以使用多個軋輥132。軋輥132允許基板105在噴嘴134之間運動，允許基板105的前側(cè)105a與后側(cè)105b變濕。優(yōu)選地，軋輥132限定出由不銹鋼或其他材料制造的管狀物體，其易于清潔，甚至無菌。
[0048]應(yīng)該理解的是，圖1A中的輥子132與噴嘴134的布置僅僅是示例；可以使用其他布置，例如，一對噴嘴134僅在基板105的一側(cè)上噴射水流或氣流的布置。
[0049]在任意布置中，水溶液或其他準(zhǔn)備流體133凝結(jié)或落入容器136中，其在容器中簡單收集。隨后將水溶液133引導(dǎo)入排水管138中。水溶液133可以就此過濾與重新使用。在圖1A中描繪了水位135。在一個實施例中，最下方的軋輥132可以實際上在水位135之下延伸幾英寸。
[0050]工藝100還包括穿過聲能清洗段移動基板105。在圖1A的布置中，聲能清洗段實際上包括兩個階段，由140與150表示。[0051]階段140表示第一超聲能清洗階段。吸收性材料的前側(cè)105a與后側(cè)105b暴露在超聲能中。通過一個或多個能量發(fā)生器144供給超聲能。能量發(fā)生器144產(chǎn)生幾百(如果沒有幾千)爆炸氣泡，其產(chǎn)生微爆炸波。
[0052]能量發(fā)生器144優(yōu)選地包括管狀諧振器。管狀諧振器表示超聲傳感器與電源。管狀諧振器144適合于在超聲清洗階段130中產(chǎn)生聲能，并且將其提供至基板105。產(chǎn)生的能量的頻率優(yōu)選地在從大約20kHz至大約80kHz的范圍內(nèi)，并且尤其在從大約20kHz至大約50kHz的范圍內(nèi)，并且尤其優(yōu)選為大約40kHz。輸入至諧振器144的功率優(yōu)選地在從每加侖清洗液143大約20W至大約250W的范圍內(nèi)。
[0053]超聲傳感器可以例如是PZT (鉛一鋯一鈦)傳感器或磁致伸縮傳感器。合適的商業(yè)傳感器的一個例子是來自美國康乃迪克州的紐鎮(zhèn)的聲學(xué)與材料股份有限公司的振動單兀VCX系列廣品。
[0054]圖1A的能量發(fā)生器144旨在表示管狀諧振器，并且可以如此處稱之的那樣。然而，應(yīng)該理解的是，能量發(fā)生器144還可以是板或其他能量發(fā)生器，其在超聲頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生聲能，優(yōu)選地在20kHz與50kHz之間。能量發(fā)生器144可以例如是由加利福尼亞的埃斯孔迪多的電波超聲公司生產(chǎn)的壓電傳感器。
[0055]諧振器144在水槽146中。在圖1A的布置中，示意性地示出一對管狀諧振器144。然而，應(yīng)該理解的是，可以使用單個諧振器144，或者可以提供多于兩個的諧振器144。在一方面中，可以將多個諧振器陣列放置于水槽146中。優(yōu)選地，根據(jù)水槽146的幾何形狀“調(diào)節(jié)”管狀諧振器144。
[0056]諧振器144放置在靠近基板105處。諧振器144傳遞高頻聲能，其產(chǎn)生空穴現(xiàn)象。其依次通過在聲場中快速改變壓力而增加吸收性材料中的微湍流。如果聲場中產(chǎn)生的聲波具有足夠高的振幅，則將發(fā)生公知的空穴現(xiàn)象，其中，在液體段為小空腔或氣泡形式。這是由于伴隨快速破裂產(chǎn)生的液體剪切力造成的。在足夠的循環(huán)之后，空腔氣泡增大至稱之為共振的尺寸，在該尺寸點，它們在一個壓縮循環(huán)中猛烈破裂，產(chǎn)生幾千大氣壓的局部壓力的變化。
[0057]水槽146保存用于清潔基板105的清洗液143。清洗液143優(yōu)選地包括去離子水與在織物清潔領(lǐng)域中公知的表面活性劑。優(yōu)選地，加熱水部分。提供排水管148，當(dāng)將清洗液143更換出去或循環(huán)清洗液143時，用于接收清洗液143。
[0058]在水槽146中表示出液體線145。這表示清洗過程中清洗液143的高度?？蛇x擇地，提供側(cè)線149，其將水撇出液體線145。以這種方式，任意漂浮的NVR(非揮發(fā)性殘渣)均能從水槽146中去除。
[0059]為了輔助基板105穿過超聲能清洗階段140的運動，可以使用多個輥子142。輥子142允許基板105在能量發(fā)生器144之間運動，允許基板的前側(cè)105a與后側(cè)105b暴露出來。輥子142優(yōu)選地為由不銹鋼制造的圓筒裝置。
[0060]在可替換的布置中，能量發(fā)生器144可以安裝在水槽146的底部或側(cè)壁上。這不是優(yōu)選的，因為它限制了基板的兩側(cè)105a、105b與聲能相接觸的能力。無論如何，優(yōu)選的是，將基板105淹沒在液體線145之下，以便通過清洗液143與能量發(fā)生器144的聲音作用清洗。
[0061 ] 在一方面中，第一超聲清洗段140包括第一與第二組輥子142。第一組輥子引導(dǎo)基板105的吸附性材料圍繞第一能量發(fā)生器，以使得吸附性材料的前側(cè)105a暴露至由第一能量發(fā)生器產(chǎn)生的超聲能。相似地，第二組輥子引導(dǎo)基板105的吸附性材料圍繞第二能量發(fā)生器，以使得吸附性材料的后側(cè)105b直接暴露至由第二能量發(fā)生器產(chǎn)生的超聲能。
[0062]聲能清洗段的階段150表示超聲波能量清洗階段。吸附性材料的前側(cè)105a與105b暴露至超聲波能量。通過至少一個能量發(fā)生器154提供超聲波能量。能量發(fā)生器154產(chǎn)生幾百萬(如果不是幾億)的爆炸氣泡，其產(chǎn)生微爆炸波。
[0063]能量發(fā)生器154優(yōu)選地為連接至電源的傳感器。傳感器154適合于產(chǎn)生聲能，并且將聲能供應(yīng)至超聲波清洗階段150中的基板105。產(chǎn)生的能量的頻率優(yōu)選地在從大約800kHz至大約1200kHz的范圍內(nèi)，并且尤其優(yōu)選從大約900kHz至大約IlOOkHz的范圍內(nèi)，并且尤其優(yōu)選大約1MHz。傳感器優(yōu)選地為由產(chǎn)生聲能的壓電晶體組成。聲能依次產(chǎn)生水槽中的空腔。
[0064]超聲波傳感器154可以例如是由愛荷華州的達(dá)文波特的藍(lán)波超聲波生產(chǎn)的磁致伸縮傳感器，或由新澤西州的特倫頓的超聲波清掃股份有限公司提供的超聲波清掃發(fā)生器。
[0065]傳感器板154在水槽156中。在圖1A的布置中，示意性地示出了單個傳感器板154。然而,應(yīng)該理解的是,可以使用多于一個傳感器板154。優(yōu)選地,根據(jù)水槽156的幾何形狀“調(diào)節(jié)”傳感器板154。
[0066]水槽156保存用于清潔基板105的清洗液153。清洗液153優(yōu)選地包括去離子水與在本領(lǐng)域中公知的表面活性劑。優(yōu)選地，加熱清洗液153的水部分。提供排水管158，在清洗循環(huán)之后，用于接收清洗液153。
[0067]在水槽156中表示液體線155。其表示聲波清潔過程中清洗液153的高度。
[0068]為了輔助基板105穿過超聲波能量清洗階段150的運動，可以使用多個軋輥152。輥子152允許基板105圍繞傳感器154運動，允許基板105的至少一側(cè)直接暴露至聲能。傳感器154可以任意地安裝在水槽156之下或水槽156的側(cè)壁之上。無論如何，優(yōu)選的是，將基板105淹沒在液體線145之下，以便通過清洗液143與能量發(fā)生器144的聲音作用同時清洗。
[0069]在圖1A的布置中，將第一超聲能清洗階段140設(shè)置于第二超聲能清洗階段150之前。然而，應(yīng)該理解的是，可以將第二超聲能清洗階段150設(shè)置于第一超聲能清洗階段140之前。因此，可以在超聲頻率范圍中的聲能之前或之后應(yīng)用超聲波頻率范圍中的聲能。
[0070]工藝100還包括穿過沖洗段160移動基板105。使用噴嘴164將水溶液163噴射到基板105上。在一方面中，將水溶液163噴射到基板105的前側(cè)105a與后側(cè)105b之上。優(yōu)選地，水溶液主要包括去離子水。
[0071]為了輔助基板105穿過沖洗段160的運動，可以使用多個軋輥162。輥子162允許基板105在噴嘴164之上、之下或之間運動，允許噴射基板105的前側(cè)105a與后側(cè)105b。優(yōu)選地，輥子162為由不銹鋼制造的圓筒裝置。
[0072]將去離子水163捕獲在容器166中，并且隨后將其引導(dǎo)入排水管168中。可以過濾水，并且重復(fù)使用。在圖1B中表不水位165。在一個實施例中，最下方的棍子162實際上在水位165之下延伸幾英寸。
[0073]在沖洗之后，制造基板105的吸附性材料穿過烘干段170運動。對清潔的或處理的材料應(yīng)用加熱。優(yōu)選地，加熱包括溫暖的且HEPA過濾的空氣。將空氣穿過一個或多個加熱單元176傳遞。每個加熱單元176包括一個或多個鼓風(fēng)機或風(fēng)扇174，用于橫跨基板105的前側(cè)105a和/或后側(cè)105b緩慢地應(yīng)用溫暖的空氣。
[0074]為了輔助基板105穿過烘干段170的運動，可以提供一個或多個軋輥172。在圖1B的布置中，在加熱單元176之前與之后布置輥子172。
[0075]優(yōu)選地，穿過預(yù)清洗段130、聲能清洗段140/150、沖洗段160、以及烘干段170移動基板105的工藝是連續(xù)的。為了使基板105穿過準(zhǔn)備工藝100運動，引導(dǎo)基板105，并且通過一系列輥子緩慢拉動基板105。其后，將基板105切割為單個段。
[0076]圖1B示出了基板105從加熱單元176運動進(jìn)入切割段180的示例。在切割段180中，通過輥子182引導(dǎo)基板105到幾個槳狀物之一上。槳狀物184在圓盤傳送帶186上旋轉(zhuǎn)。在操作中，基板105的長度位于槳狀物184之上。通過穿過各個槳狀物184中的孔185產(chǎn)生的溫和真空方式將基板105固定在槳狀物184上合適的位置。在一方面中，將槳狀物184以基本上垂直的位置固定，并且軟管(未示出)穿過豎直的槳狀物184中的孔185傳遞吸力。隨后使用激光或刀片(未示出)切割基板105的長度?？商鎿Q地，使用用于密封或熔化段邊界的熱能或聲能切割基板105的段。例如，可以使用聲波刀或聲波號。
[0077]優(yōu)選地將基板105的長度切割為4英寸(10.16厘米)、9英寸(22.9厘米)、12英寸(30.5厘米)、甚至16英寸(40.6厘米)長度的段。在一方面中，每段為12”xl2”?？商鎿Q地，每段可以是大約9”xl2”。單個段以181表示。
[0078]因為將負(fù)壓施加于基板105的長度的后側(cè)，甚至在切割之后，基板的每個新切割段181均保留在槳狀物184之上。隨后將槳狀物184向下旋轉(zhuǎn)大約90度，因此，去除真空，并且松開基板段181。在圖1B的視圖中，示出了基板段181的堆垛。
`[0079]在松開基板段181之后，旋轉(zhuǎn)圓盤傳送帶186。新的槳狀物184接收下一個基板長度，并且將其提供至激光或刀片。切割基板的長度，并且隨后將新的切割段181放置在堆垛189上。重復(fù)該工藝，從而切割更多基板段181，并且將它們放置在堆垛189上。
[0080]在指定數(shù)量的循環(huán)之后，例如50、75或100，基板段181的堆垛189或“擦拭物”沿傳送帶188 (或其他傳輸裝置)運動。使用傳送帶188，將擦拭物的堆垛189傳送至包裝段190。包裝段190隨后將擦拭物以堆垛189形式放置在表面195之上。
[0081]優(yōu)選地自動完成包裝段190，意味著將擦拭物放置入袋中，而無需人手。在一方面中，將袋192提供至堆垛189。空氣脈沖在端部開啟袋192，并且兩個翻轉(zhuǎn)部(未示出)局部旋轉(zhuǎn)，以固定袋192開口的端部。其后，將堆垛189移入袋192中，并且將袋192移開，用于密封。使用柱塞194自動完成將擦拭物放入袋192中。以這種方式，人手不接觸吸附性材料。
[0082]每個切割的基板段181優(yōu)選地具有在每平米大約0.5x106與5.0x106之間的顆粒與纖維，該顆粒與纖維在大約0.5與5.0微米之間。此外，每個擦拭物優(yōu)選地具有在每平米大約30000與70000之間的顆粒與纖維，該顆粒與纖維在大約5.0與100微米長之間。此外，每個擦拭物優(yōu)選地具有每平米小于150纖維，該纖維長于100微米。
[0083]在一方面中，每個擦拭物均具有小于大約0.06ppm鉀，小于大約0.05ppm氯化物，小于大約0.05ppm鎂,小于大約0.20ppm 1?,以及小于大約0.30ppm鈉。在另一方面中，每個擦拭物均具有小于大約0.20ppm硫酸鹽。在另一方面中，每個擦拭物均具有大約0.02克/平方米IPA萃取物，以及大約0.0l克/平方米DIW萃取物。在另一方面中，每個擦拭物均具有大約0.02克/平方米IPA萃取物，以及大約0.01克/平方米DIW萃取物。在又一方面中，每個擦拭物均具有大約300毫升/平方米至650毫升/平方米之間，尤其大約450毫升/平方米的吸水性。
[0084]圖2為示例的袋192的透視圖，該袋192可以用作吸附性基質(zhì)的包裝。在切割段180中將基板105切割成多段之后，袋192接收吸附性材料段或擦拭物。其后，密封袋192。如圖2中所示，袋192包括穿孔195，其使得用戶易于在潔凈室中開啟密封的袋192。
[0085]可以由清潔潔凈室中表面的終端用戶使用袋192。因此，此處提供一種清潔表面的方法。該方法包括接收擦拭物的包裝。擦拭物已經(jīng)包裝在例如在其各實施例中用于工藝100的上述系統(tǒng)的處理系統(tǒng)中。該方法進(jìn)一步包括開啟擦拭物的包裝，拆除一個擦拭物，并且使用拆除的擦拭物擦拭潔凈室環(huán)境中的表面。
[0086]如可見的，提供用于包裝吸收性或吸附性材料的改進(jìn)的工藝。值得注意的是，圖1A與IB中的工藝100所示的布置僅僅是示例。例如，可以將預(yù)清洗段130、聲能清洗段140、150、沖洗段160、以及烘干段170合并成具有更小封裝的模塊。封裝可以例如僅30英尺乘30英尺(或大約83.6平方米)。模塊可以在各段裝備有照相機，用于監(jiān)控基板105穿過段130、140、150、160、170 的進(jìn)程。
[0087]盡管顯而易見的是，很好估算了此處描述的本發(fā)明，以實現(xiàn)上述利益與優(yōu)勢，但應(yīng)該理解的是，在不脫離其精神的情況下，本發(fā)明易于修改、變化與改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理吸附性材料的工藝，包括: 將吸附性材料卷退卷為進(jìn)入清潔系統(tǒng)中的基板； 穿過所述清潔系統(tǒng)中的聲能清洗段移動所述基板，其中，將所述基板的前側(cè)與后側(cè)的至少一個暴露至來自清洗液的水槽中的一個或多個聲能發(fā)生器的能量脈沖；以及 進(jìn)一步穿過所述清潔系統(tǒng)中的烘干段移動所述基板，其中，將熱應(yīng)用于所述清潔的吸附性材料； 其中，所述清潔的與烘干的吸附性材料一致地具有每平方米小于150纖維，所述纖維的長度大于100微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝,其中,所述吸附性材料包括合成材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其中，所述吸附性材料主要包括聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝,其中,所述吸附性材料為吸收性材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其中，所述吸收性材料具有在大約300毫升/平方米至650毫升/平方米之間的吸收性。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，進(jìn)一步包括， 穿過所述清潔系統(tǒng)中的預(yù)清洗段移動所述基板，其中，在穿過所述聲能清洗段移動所述基板之前，將預(yù)備流體噴射到吸附性材料之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，其中，所述預(yù)清洗段中的所述預(yù)備流體為(i)主要包括去離子水的液體，(?)包括二氧化碳、水蒸氣、臭氧或其混合物的氣態(tài)流體，或(iii)其組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工藝，其中，穿過所述預(yù)清洗段、所述聲能清洗段、以及所述烘干段移動所述基板是連續(xù)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，進(jìn)一步包括: 在穿過所述烘干段移動所述基板之后，將所述基板切割為段，以形成單個擦拭物； 將擦拭物放置入袋；以及 密封所述袋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中，在不需要人手接觸所述吸附性材料的情況下，基本上完成將所述基板切割為段，并且將擦拭物放置入袋中的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工藝，其中，通過使用激光切割器、聲波刀、或聲波號執(zhí)行切割所述基板的長度的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中，每個擦拭物均具有(i)每平方米大約30000與70000之間的顆粒與纖維，所述顆粒與纖維在大約5.0與100微米長度之間，(ii)每平方米0.5xl06and5.0x106顆粒與纖維,所述顆粒與纖維在大約0.5與5.0微米長度之間，或(iii)兩者都有。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其中，每個擦拭物均具有小于大約0.06ppm鉀，小于大約0.05ppm氯化物，小于大約0.05ppm鎂，小于大約0.20ppm,以及小于大約0.30ppm鈉。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其中: 所述聲能清洗段包括第一超聲能洗滌器；以及 所述一個或多個能量發(fā)生器包括至少一個傳感器，其以大約20至80kHz的頻率操作。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其中:所述聲能清洗段包括第二超聲能洗滌器；以及 所述一個或多個能量發(fā)生器包括至少一個傳感器，其以大約900kHz至2.0MHz的頻率操作。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，其中，所述聲能清洗段包括: 超聲能清洗工位，其具有至少一個以大約20kHz與50kHz之間的頻率操作的聲波傳感器； 所述超聲能清洗工位中的水槽，用于保存去離子水與表面活性劑的體積，同時，穿過所述超聲能清洗工位移動所述基板； 超聲波能量清洗工位具有至少一個以大約900kHz與2.0MHz之間的頻率操作的聲波傳感器；以及 所述超聲波能量清洗工位中分開的水槽，用于保存去離子水與表面活性劑的體積，同時，穿過所述超聲能清洗工位移動所述基板。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝，進(jìn)一步包括: 在穿過所述烘干段移動所述基板之前，穿過沖洗段移動所述基板，其中，以主要包括去離子水的水溶液沖洗所述基板。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工藝，進(jìn)一步包括: 將吸附性材料卷放置在軸上·；以及 其中，退卷所述吸附性材料卷包括從所述軸退卷所述卷，從而將所述基板引入所述預(yù)清洗段。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的工藝，其中: 在放置到所述軸上之前，將所述吸附性材料卷圍繞核心卷繞； 在放置到所述軸上之前，所述吸附性材料卷具有至少25英尺(3.31米)的長度；以及 退卷所述吸附性材料卷包括旋轉(zhuǎn)所述軸。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，所述加熱包括溫暖的且HEPA過濾的空氣。
21.一種用于接收作為基板的吸附性材料卷，并且處理所述吸附性材料的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括: 聲能清洗段，其配置成將所述基板的前側(cè)與后側(cè)的至少一個暴露至來自清洗液的水槽中的一個或多個聲能發(fā)生器的能量脈沖； 烘干段，其配置成將溫暖的且過濾的空氣應(yīng)用于所述清潔的吸附性材料； 切割段，其配置成在所述基板穿過所述烘干段之后，將所述基板連續(xù)切割為單個擦拭物，并且將所述擦拭物放置到堆垛中；以及 包裝段，其配置成連續(xù)接收每個擦拭物的堆垛，并且在基本上無需人手的情況下將它們放置到袋中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中，所述吸附性材料主要包括聚酯。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述吸附性材料為吸收性材料、吸附性材料或兩者都有；以及在已經(jīng)清潔并且干燥之后，所述吸附性材料一致地具有小于每平方米150纖維，所述纖維的長度大于100微米。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中:所述吸附性材料為吸收性材料；以及 所述吸收性材料具有大約300毫升/平方米至650毫升/平方米之間的吸收性。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 預(yù)清洗段，其配置成接收作為基板的所述吸附性材料卷，并且在將所述基板移動入所述聲能清洗段之前，將預(yù)備流體噴射到所述吸附性材料之上。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的處理系統(tǒng)，其中，所述預(yù)清洗段中的所述預(yù)備流體為(i)主要包括去離子水的液體，(i i )包括二氧化碳、水蒸氣、臭氧或其混合物的氣態(tài)流體，或(i i i )其組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括: 沖洗段，其配置成從所述聲能清洗段連續(xù)接收所述基板，并且通過在烘干之前噴射去離子水而沖洗所述基板； 看臺，其具有用于支撐所述吸附性材料卷的軸；以及 電機，其用于旋轉(zhuǎn)所述軸，從而將所述吸附性材料卷退卷為進(jìn)入所述預(yù)清洗段中的基板。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述聲能清洗段包括第一超聲能洗滌器；以及 所述一個或多個能量發(fā)生器包括至`少一個以大約20至80kHz的頻率操作上網(wǎng)傳感器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述至少一個傳感器的每一個均為管狀諧振器；以及 所述至少一個管狀諧振器的每一個均以大約20至50kHz的頻率操作。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的處理系統(tǒng)，其中，所述第一超聲能洗滌器包括: 第一組輥子，用于引導(dǎo)所述基板圍繞第一傳感器，以使得將所述基板的前側(cè)直接暴露至來自所述第一傳感器的超聲能；以及 第二組輥子，用于引導(dǎo)所述基板圍繞第二傳感器，以使得將所述基板的后側(cè)直接暴露至來自所述第二傳感器的超聲能。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的處理系統(tǒng)，其中: 所述聲能清洗段包括第二聲能洗滌器；以及 所述一個或多個能量發(fā)生器包括至少一個以大約800kHz與2.0MHz之間的頻率操作的傳感器。
32.—種清潔表面的方法，包括: 接收擦拭物的包裝，所述擦拭物在處理系統(tǒng)中包裝，包括: 聲能清洗段，其配置成將所述基板的前側(cè)與后側(cè)的至少一個暴露至來自清洗液的水槽中的一個或多個聲能發(fā)生器的能量脈沖； 烘干段，其配置成將溫暖的且過濾的空氣應(yīng)用至所述清潔的吸附性材料， 切割段，其配置成在所述基板通過所述烘干段之后，將所述基板連續(xù)切割成單個擦拭物，并且將所述擦拭物放置入堆垛中，以及 包裝段，其配置成連續(xù)接收每個擦拭物的堆垛，并且基本上在無需人手的情況下，將它們放置入袋中； 開啟所述擦拭物的包裝；拆除所述擦拭物之一；以及使用所述拆除的擦拭物擦拭清·潔環(huán)境中的表面。
【文檔編號】D06B21/00GK103827378SQ201280046662
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】丹尼斯·H.·布拉伊斯, 勞倫特·H.·塞內(nèi), 格雷戈里·T.·霍爾, 蘭迪·H.·惠廷頓 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司