WAT IS EEN SCHONE RUIMTE?

Overzicht van de cleanroom

Cleanrooms worden gebruikt in vrijwel elke industrie waar kleine deeltjes het productieproces negatief kunnen beïnvloeden. Ze variëren in grootte en complexiteit en worden veelvuldig gebruikt in industrieën zoals de halfgeleiderindustrie, farmaceutische industrie, biotechnologie, medische apparatuur en biowetenschappen, maar ook in kritische procesindustrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, optica, defensie en het ministerie van energie.

Een cleanroom is een afgesloten ruimte waarin maatregelen zijn getroffen om de verontreiniging door deeltjes te verminderen en andere omgevingsparameters zoals temperatuur, luchtvochtigheid en druk te beheersen. Het belangrijkste onderdeel is het HEPA-filter (High Efficiency Particulate Air) dat deeltjes van 0,3 micron en groter opvangt. Alle lucht die een cleanroom binnenkomt, passeert HEPA-filters. In sommige gevallen, waar zeer strenge reinheidseisen gelden, worden ULPA-filters (Ultra Low Particulate Air) gebruikt.
Personeel dat in cleanrooms werkt, ondergaat een uitgebreide training in de theorie van contaminatiebeheersing. Ze betreden en verlaten de cleanroom via luchtsluizen, luchtdouches en/of kleedkamers, en ze moeten speciale kleding dragen die ontworpen is om verontreinigingen op te vangen die van nature door de huid en het lichaam worden gegenereerd.
Afhankelijk van de classificatie of functie van de ruimte kan de kleding van het personeel beperkt zijn tot laboratoriumjassen en haarnetjes, of juist zeer uitgebreid, zoals het dragen van meerdere lagen beschermende pakken met een eigen ademhalingsapparaat.
Cleanroomkleding wordt gebruikt om te voorkomen dat stoffen van het lichaam van de drager afgeven en de omgeving verontreinigen. De cleanroomkleding zelf mag geen deeltjes of vezels afgeven om besmetting van de omgeving door personeel te voorkomen. Dit soort besmetting door personeel kan de productprestaties in de halfgeleider- en farmaceutische industrie aantasten en kan bijvoorbeeld kruisbesmetting veroorzaken tussen medisch personeel en patiënten in de gezondheidszorg.
Kleding voor cleanrooms omvat laarzen, schoenen, schorten, baardbeschermers, haarnetjes, overalls, gezichtsmaskers, jassen/labjassen, schorten, handschoenen en vingerhoedjes, haarnetjes, kappen, mouwen en schoenovertrekken. Het type cleanroomkleding dat wordt gebruikt, moet aansluiten bij de cleanroom en de productspecificaties. In cleanrooms van een laag niveau zijn mogelijk alleen speciale schoenen met volledig gladde zolen nodig die geen stof of vuil naar binnen brengen. De zolen mogen echter geen slipgevaar opleveren, aangezien veiligheid altijd voorop staat. Een cleanroompak is meestal vereist om een ​​cleanroom te betreden. Cleanrooms van klasse 10.000 kunnen volstaan ​​met eenvoudige schorten, hoofddeksels en overschoenen. Voor cleanrooms van klasse 10 zijn zorgvuldige procedures voor het dragen van een cleanroompak met ritssluiting, laarzen, handschoenen en een volledig ademhalingsmasker vereist.

Principes van luchtstroom in cleanrooms

Schone ruimtes houden de lucht vrij van deeltjes door gebruik te maken van HEPA- of ULPA-filters die laminaire of turbulente luchtstromingsprincipes toepassen. Laminaire, of unidirectionele, luchtstroomsystemen leiden de gefilterde lucht in een constante stroom naar beneden. Laminaire luchtstroomsystemen worden doorgaans over 100% van het plafond toegepast om een ​​constante unidirectionele stroom te garanderen. De criteria voor laminaire stroming worden over het algemeen vermeld in draagbare werkstations (LF-afzuigkappen) en zijn verplicht in cleanrooms van ISO-1 tot en met ISO-4 classificatie.
Een goed cleanroomontwerp omvat het gehele luchtverdeelsysteem, inclusief voorzieningen voor adequate luchtretour aan de stroomafwaartse zijde. In ruimtes met verticale luchtstroom betekent dit het gebruik van lage wandretouren rondom de zone. Bij horizontale luchtstroom is het gebruik van luchtretouren aan de stroomafwaartse grens van het proces vereist. Het gebruik van aan het plafond gemonteerde luchtretouren is in strijd met een goed cleanroomontwerp.

Classificaties van cleanrooms

Cleanrooms worden geclassificeerd op basis van de luchtkwaliteit. In de Amerikaanse Federal Standard 209 (A tot en met D) wordt het aantal deeltjes van 0,5 µm en groter in één kubieke voet lucht gemeten, en deze telling wordt gebruikt om de cleanroom te classificeren. Deze metrische nomenclatuur wordt ook geaccepteerd in de meest recente versie 209E van de norm. Federal Standard 209E wordt in de Verenigde Staten gebruikt. De nieuwere norm is TC 209 van de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO). Beide normen classificeren een cleanroom op basis van het aantal deeltjes in de lucht van het laboratorium. De cleanroomclassificatienormen FS 209E en ISO 14644-1 vereisen specifieke metingen en berekeningen van het aantal deeltjes om het reinheidsniveau van een cleanroom of cleanroom te bepalen. In het Verenigd Koninkrijk wordt de Britse norm 5295 gebruikt voor de classificatie van cleanrooms. Deze norm zal binnenkort worden vervangen door BS EN ISO 14644-1.
Cleanrooms worden geclassificeerd op basis van het aantal en de grootte van de deeltjes die per volume lucht zijn toegestaan. Grote getallen zoals "klasse 100" of "klasse 1000" verwijzen naar FED_STD-209E en geven het aantal deeltjes van 0,5 µm of groter aan dat per kubieke voet lucht is toegestaan. De norm staat ook interpolatie toe, waardoor het bijvoorbeeld mogelijk is om "klasse 2000" te beschrijven.
De kleine getallen verwijzen naar de ISO 14644-1-normen, die het decimale logaritme specificeren van het aantal deeltjes van 0,1 µm of groter dat per kubieke meter lucht is toegestaan. Zo heeft een cleanroom van ISO-klasse 5 bijvoorbeeld maximaal 10⁵ = 100.000 deeltjes per m³.
Zowel FS 209E als ISO 14644-1 gaan uit van een logaritmische relatie tussen de deeltjesgrootte en de deeltjesconcentratie. Om die reden bestaat er geen deeltjesconcentratie van nul. Gewone kamerlucht valt ongeveer in klasse 1.000.000 of ISO 9.

ISO 14644-1 normen voor cleanrooms