潔凈室通常用于制造業(yè)或科學(xué)研究,是一種受控環(huán)境,其污染物水平較低,如灰塵、空氣中的微生物、氣溶膠顆粒和化學(xué)蒸汽。準(zhǔn)確地說(shuō),潔凈室有一個(gè)受控的污染水平,即在指定的粒徑下每立方米的顆粒數(shù)。在典型的城市環(huán)境中,室外環(huán)境空氣中每立方米含有35000000個(gè)顆粒,直徑為0.5微米或更大,相當(dāng)于處于最低潔凈室標(biāo)準(zhǔn)的ISO 9潔凈室。
潔凈室概述
幾乎每個(gè)行業(yè)都使用潔凈室,因?yàn)樾☆w粒會(huì)對(duì)制造過(guò)程產(chǎn)生不利影響。它們的大小和復(fù)雜程度各不相同,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、制藥、生物技術(shù)、醫(yī)療器械和生命科學(xué)等行業(yè),以及航空航天、光學(xué)、軍事和能源部常見的關(guān)鍵工藝制造業(yè)。
以及其他規(guī)定,以降低室內(nèi)溫度和濕度等環(huán)境參數(shù)。其關(guān)鍵部件是高效微粒空氣(HEPA)過(guò)濾器,用于捕捉0.3微米及更大尺寸的顆粒。所有輸送到潔凈室的空氣都要經(jīng)過(guò)HEPA過(guò)濾器,在一些需要嚴(yán)格清潔性能的情況下,使用超低顆??諝猓║LPA)過(guò)濾器。
選擇在潔凈室工作的人員接受污染控制理論方面的廣泛培訓(xùn)。他們通過(guò)氣閘室、空氣淋浴間和/或更衣室進(jìn)出潔凈室,他們必須穿著專門設(shè)計(jì)的衣服,以截留皮膚和身體自然產(chǎn)生的污染物。
根據(jù)房間的分類或功能,工作人員穿的衣服可能像實(shí)驗(yàn)室工作服和發(fā)網(wǎng)一樣有限,也可能像完全包裹在帶有自給式呼吸器的多層兔子服中一樣廣泛。
潔凈室服裝用于防止物質(zhì)從穿著者身上釋放并污染環(huán)境。潔凈室衣物本身不得釋放顆?;蚶w維,以防止人員污染環(huán)境。這種類型的人員污染會(huì)降低半導(dǎo)體和制藥行業(yè)的產(chǎn)品性能,并可能導(dǎo)致醫(yī)療行業(yè)的醫(yī)務(wù)人員和患者之間的交叉感染。
潔凈室服裝包括靴子、鞋子、圍裙、胡須套、蓬松帽、工作服、面罩、工裝/實(shí)驗(yàn)室外套、長(zhǎng)袍、手套和手指套、發(fā)網(wǎng)、兜帽、袖子和鞋套。使用的潔凈室服裝類型應(yīng)反映潔凈室和產(chǎn)品規(guī)格。低層潔凈室可能只需要鞋底完全光滑、不會(huì)在灰塵或污垢中留下痕跡的特殊鞋子。但是,鞋底不能造成滑倒的危險(xiǎn),因?yàn)榘踩偸莾?yōu)先考慮的。進(jìn)入潔凈室通常需要一套潔凈室。10000級(jí)潔凈室可以使用簡(jiǎn)單的工作服、頭套和靴子。對(duì)于10級(jí)潔凈室,需要仔細(xì)穿戴帶有拉鏈的罩衣、靴子、手套和完整的呼吸器外殼。
潔凈室氣流原理
潔凈室通過(guò)采用層流或湍流氣流原理的HEPA或ULPA過(guò)濾器來(lái)保持無(wú)顆粒空氣。層流或單向氣流系統(tǒng)將過(guò)濾后的空氣以恒定的氣流向下引導(dǎo)。層流空氣流動(dòng)系統(tǒng)通常用于整個(gè)天花板的100%,以保持恒定的單向流動(dòng)。層流標(biāo)準(zhǔn)通常在便攜式工作站(LF罩)中規(guī)定,并在ISO-1至ISO-4分類潔凈室中強(qiáng)制執(zhí)行。
適當(dāng)?shù)臐崈羰以O(shè)計(jì)包括整個(gè)空氣分配系統(tǒng),包括提供足夠的下游空氣回流。在垂直流動(dòng)的房間,這意味著在區(qū)域周圍使用低壁空氣回流。在水平流應(yīng)用中,需要在工藝的下游邊界處使用回流空氣。安裝在天花板上的回風(fēng)裝置的使用與適當(dāng)?shù)臐崈羰蚁到y(tǒng)設(shè)計(jì)相矛盾。
潔凈室分類
潔凈室按空氣的潔凈程度分類。在美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209(A至D)中,等于或大于0.5µm的顆粒數(shù)是在1立方英尺空氣中測(cè)量的,該計(jì)數(shù)用于對(duì)潔凈室進(jìn)行分類。209最新版本的公制術(shù)語(yǔ)也被接受。國(guó)內(nèi)采用聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209E。較新的標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的tc209。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室空氣中發(fā)現(xiàn)的顆粒物數(shù)量對(duì)潔凈室進(jìn)行分類的。潔凈室分類標(biāo)準(zhǔn)FS 209E和ISO 14644-1要求進(jìn)行特定的顆粒計(jì)數(shù)測(cè)量和計(jì)算,以對(duì)潔凈室或潔凈區(qū)的清潔度等級(jí)進(jìn)行分類。在英國(guó),使用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)5295對(duì)潔凈室進(jìn)行分類。本標(biāo)準(zhǔn)即將被BS EN ISO 14644-1取代。
潔凈室根據(jù)每體積空氣允許的顆粒數(shù)量和大小進(jìn)行分類。“100級(jí)”或“1000級(jí)”等大數(shù)字指的是FED U STD-209E,表示每立方英尺空氣中允許的0.5µm或更大顆粒的數(shù)量。該標(biāo)準(zhǔn)還允許插值,因此可以描述“2000級(jí)”
Small numbers refer to ISO 14644-1 standards, which specify the decimal logarithm of the number of particles 0.1 µm or larger permitted per cubic metre of air. So, for example, an ISO class 5 cleanroom has at most 105 = 100,000 particles per m³.
FS 209E和ISO 14644-1均假定顆粒大小和顆粒濃度之間存在對(duì)數(shù)對(duì)數(shù)關(guān)系。因?yàn)檫@個(gè)原因,根本就沒(méi)有零粒子濃度這回事。普通房間空氣約為1000000級(jí)或ISO 9。