选择防静电地板的常见错误

良峰 2018-08-24 次

洁净室环境以用于控制颗粒以达到超洁净ISO标准的非凡措施而闻名。具有讽刺意味的是，他们的静电控制地板并不总是符合行业标准和规范。

可以理解的是，鉴于ESD预防是一个大多数人很少需要研究的领域，许多工程师和设施管理人员在为洁净室选择静电控制地板时会感到沮丧，有时甚至会感到困惑。

理解电气规格和标准需要时间。选择正确的防静电地板需要详细关注一系列问题，从维护，耐用性，人体工程学，安全性和安装程序到技术问题 - 最重要的是，地板如何与人们在空间中使用的鞋类相互作用。

在洁净室应用中，通过严格的控制，选择过程通常需要外部专家的帮助，他们专门从事ESD，污染控制，离子色谱，材料除气测试和颗粒分析。

合适的ESD地板

根据空间和场地的考虑，ESD地板可以安装在旧地板，裸露的混凝土或高架地板上。由于担心污染和颗粒控制，通常认为只有三种形式的防静电地板适用于洁净室环境：橡胶，乙烯基和环氧树脂。

评估和选择过程中需要考虑的关键因素包括：电气性能，鞋类，清洁度，机械性能和人体工程学。

电气性能

为了控制静电，ESD地板必须执行两个同样重要的功能：

地板必须提供一个安全，可追溯的途径接地。
地板必须防止人们走路时静电。

提供接地路径是地板导电性的函数。在制造过程中，导电颗粒嵌入材料中。这些导电颗粒通过其厚度将静电从地板表面吸引到导电衬垫 - 例如导电粘合剂 - 到地面。

地板的电导率是根据标准测试方法评估的，该方法测量其电阻 -即其抵抗或停止电流的能力。

注意：一些防静电地板提供了足够的地面通道，但是 - 除非空间中的每个人在任何时候都穿着特殊的防静电鞋 - 否则不会阻止人们走路时产生静电。例如，ESD乙烯基不能防止穿着普通街头鞋的人产生静电。为了正常运作，必须强制使用ESD鞋，并严格执行。

防静电地板演示

外卖：防静电地板必须提供安全，可追溯的通路，防止人们行走时产生静电。并非所有ESD地板都执行这两项功能。

行走体电压

静态积累当我们穿过地板时，地板和鞋底之间发生的接触和分离会产生摩擦带电或静电。这些静电荷 - 称为行走的身体电压 - 在我们行走时继续建立在我们的身体上，并且排出到我们接触的第一个人或物体。

这种静电放电 - 或ESD - 可能会损坏或破坏敏感的电子设备。

由于橡胶的摩擦电特性与大多数鞋底的材料足够接近，因此当人们行走时，ESD橡胶产生的静电非常小。另一方面，ESD乙烯基和环氧树脂会产生大量电荷，并且只有在强制执行强制要求使用静电控制鞋类的协议时才应使用。

图表 - 体电压产生

外卖：防静电橡胶比街头鞋的人产生的静电比乙烯基或环氧树脂少。在指定ESD地板时，始终考虑是否将ESD鞋用于等式中。

电阻

根据ESD协会的规定，使用ANSI / ESD STM7.1 -2015 测试方法测量的任何低于1.0 x 10 9（十亿欧姆）的楼层都将充分控制静电。测量高于1 x 10 8的地板，同时提供接地通路，缓慢地排出静电，在某些应用中，可能无法提供足够的保护。

测量低于2.5 x 10 4的地板通常被认为过于导电，无法用于带有通电设备的空间。美国联邦航空局和电信行业（标准FAA 019f和摩托罗拉R56）都禁止在人们与通电设备接触的地方使用低于1.0 x 10 6的地板。

表现最佳的地板在我们称之为“ 甜蜜点 ” 的范围内，在1 x 10 5和1 x 10 8之间。

甜蜜点

外卖：最佳地板尺寸介于1 x 10 5和1 x 10 8欧姆之间。

鞋

ESD行业标准ANSI / ESD S20.20-2014要求测试地板的电阻特性（以欧姆为单位）和电荷产生特性（以伏特为单位）。后者称为步行体电压测试，测量由地板系统产生的静电电压 - 即，与地板材料和鞋类组合的人。该测试要求受试者穿着要在空间中使用的鞋，并且应该重复以评估每个鞋/地板组合。

行走体电压STM97.2 使用标准测试方法ANSI / ESD S97.2评估体电压的产生。测试对象连接到称为带电板监视器的仪器，该仪器测量当人在地板上以盒状步进式前后左右走动时产生的静电荷。

为了满足ANSI / ESD S20.20，地板不能在穿着认可的防静电鞋的测试对象上产生超过100伏的静电。根据污染要求，在洁净室中可能难以实现该参数。短靴文本在洁净室中佩戴的标准鞋套或短靴产生的电荷超过1,000伏。一些供应商提供一次性以及永久性静电控制鞋套，底部带有导电或静电耗散材料。

鞋套应始终与接地地板一起进行测试。在由独立实验室进行的测试中，大多数ESD乙烯基和环氧树脂地板在穿着静电控制短靴和鞋套的测试对象上产生超过100伏的最大值。在相同的独立测试中，受试者穿着洁净室认可的ESD鞋套和短靴，ESD橡胶在100伏以下产生良好的效果。

由于其材料结构和独特的摩擦电特性，橡胶产生的静电明显少于乙烯基或环氧树脂地板 - 无论鞋类如何。

外卖：测试行走的身体电压，主体穿着指定的鞋套或短靴。如果地板的电压超过100伏，请考虑不同的楼层。

清洁度

在确定洁净室工艺与地板等建筑材料的兼容性时，主要考虑因素包括排气和颗粒转移。

作为ESD和污染控制顾问，明尼苏达州罗切斯特的Microstat实验室/ River's Edge技术服务总裁Carl Newburg解释说：“放气是衡量材料在加热时释放的挥发性化学物质的量的指标。可冷凝挥发性残留物（CVR），静态顶空和动态顶空是用于测量排出气体材料的典型测试。测试结果表明材料在空气分子化合物的受控环境中会污染表面。“

由于材料中的增塑剂，大多数乙烯基地板未能通过严格的高温除气测试。增塑剂可以迁移出地板材料并在洁净室应用中产生显着的污染问题，例如光学和MR头制造。任何进入新车的人都经历过增塑剂除气。随着增塑剂从汽车内部的塑料材料中迁移出来，它们变成了空气传播，产生了我们称之为“新车的气味”。

如果没有彻底的测试，增塑剂迁移将难以识别和量化。虽然许多地板制造商表示他们的地板将满足环境温度下的所有排气要求，但大多数污染控制专家并不认为环境测试是足够的。

在指定任何楼层之前，我们建议与污染控制和ESD专家讨论该应用。根据经验，ESD橡胶和环氧树脂地板在高温排气测试中表现最佳。

与乙烯基不同，橡胶和环氧树脂不含增塑剂。

图表 - 放气

外卖：由于材料中含有增塑剂，ESD乙烯基材料通常无法进行除气测试。通过高温除气测试的地板：ESD橡胶和环氧树脂。

机械性能

大多数设施管理人员更喜欢洁净室中的无缝地板。因此，一些说明者选择环氧涂料。当安装环氧树脂涂层时，材料以液体形式倾倒并使用辊子和刮板施加在地板表面上。然而，无缝环氧树脂涂层存在缺点：即上述产生电荷的问题以及在刮擦或破裂造成损坏的情况下进行修理所需的困难和时间。

在操作洁净室中修复环氧树脂地板可能会导致污染或气味问题。环氧树脂修复通常需要某种形式的磨料地板制备，以使表面适合重涂。磨损地板会产生污染固定装置和HEPA过滤器的颗粒。ESD环氧树脂地板的典型固化时间为24至72小时，具体取决于层数。在从液态硬化的时间内，修复区域不能接收任何交通。

橡胶和乙烯基也可以使用称为缝焊的技术无缝安装。与填隙一样，缝焊填充并熔化板材地板或相邻瓷砖之间的间隙。虽然瓷砖和板材地板都可以缝焊，但大多数规范人员更喜欢板材地板，因为焊缝的接缝较少。橡胶地板中的焊缝比乙烯基中的焊缝更不明显，因为与乙烯基橡胶不同，它不会收缩。

使用不需要研磨地板准备的简单技术，橡胶和乙烯基地板可以比环氧树脂更快速，更容易地修复。防静电橡胶板地板可以安装快干，压敏粘合剂，通常可以在操作洁净室中使用。一些防静电橡胶板地板，例如Eclipse GF，已在底部预先施加了粘合剂。预涂粘合剂可实现即时交通，并消除了安装洁净室防静电地板的几乎所有挑战。

预先安装的粘合剂可在安装地板后立即进行人流量。

外卖：防静电橡胶地板比环氧涂料更容易，更快速地修复，几乎没有污染或气味问题的风险。