WAT IS EEN SCHONE KAMER?

Overzicht van schone kamers

Cleanrooms worden in vrijwel elke industrie gebruikt waar kleine deeltjes het productieproces negatief kunnen beïnvloeden. Ze variëren in omvang en complexiteit en worden op grote schaal gebruikt in industrieën zoals de productie van halfgeleiders, de farmaceutische industrie, de biotechnologie, medische apparatuur en de levenswetenschappen, evenals in de productie van kritische processen die gebruikelijk zijn in de lucht- en ruimtevaart, de optica, het leger en het ministerie van energie.

Een cleanroom is elke besloten ruimte waar voorzieningen zijn getroffen om de verontreiniging door deeltjes te verminderen en andere omgevingsparameters zoals temperatuur, vochtigheid en druk te beheersen. Het belangrijkste onderdeel is het High Efficiency Particulate Air (HEPA)-filter dat wordt gebruikt om deeltjes op te vangen die 0,3 micron en groter zijn. Alle lucht die naar een cleanroom wordt gevoerd, gaat door HEPA-filters, en in sommige gevallen waar strikte zuiveringsprestaties noodzakelijk zijn, worden Ultra Low Particulate Air (ULPA)-filters gebruikt.
Personeel dat is geselecteerd om in cleanrooms te werken, krijgt een uitgebreide training in de theorie van besmettingsbeheersing. Ze betreden en verlaten de cleanroom via luchtsluizen, luchtdouches en/of kleedruimtes, en ze moeten speciale kleding dragen die is ontworpen om verontreinigingen op te vangen die van nature door de huid en het lichaam worden gegenereerd.
Afhankelijk van de kamerclassificatie of -functie kan de kleding van het personeel zo beperkt zijn als laboratoriumjassen en haarnetjes, of zo uitgebreid als volledig gehuld in meerlaagse konijnenpakken met onafhankelijke ademhalingsapparatuur.
Cleanroomkleding wordt gebruikt om te voorkomen dat stoffen uit het lichaam van de drager vrijkomen en het milieu vervuilen. De cleanroomkleding zelf mag geen deeltjes of vezels vrijgeven om besmetting van de omgeving door personeel te voorkomen. Dit soort personeelsbesmetting kan de productprestaties in de halfgeleider- en farmaceutische industrie verslechteren en kan bijvoorbeeld kruisbesmetting veroorzaken tussen medisch personeel en patiënten in de gezondheidszorg.
Tot de kledingstukken voor cleanrooms behoren laarzen, schoenen, schorten, baardbedekkingen, bouffantmutsen, overalls, gezichtsmaskers, japonnen/laboratoriumjassen, jassen, handschoenen en vingerbedjes, haarnetjes, kappen, mouwen en schoenovertrekken. Het gebruikte type cleanroomkleding moet de cleanroom- en productspecificaties weerspiegelen. Cleanrooms op een laag niveau vereisen mogelijk alleen speciale schoenen met volledig gladde zolen die niet in stof of vuil terechtkomen. Schoenzolen mogen echter geen gevaar voor uitglijden opleveren, aangezien veiligheid altijd voorrang heeft. Voor het betreden van een cleanroom is doorgaans een cleanroompak vereist. Cleanrooms van klasse 10.000 mogen eenvoudige kielen, hoofdbedekkingen en laarsjes gebruiken. Voor cleanrooms van klasse 10 zijn zorgvuldige procedures voor het dragen van schorten met een hoes met ritssluiting, laarzen, handschoenen en een volledige omhulling van het ademhalingsapparaat vereist.

Principes van de luchtstroom in schone kamers

Schone kamers zorgen voor een deeltjesvrije lucht door het gebruik van HEPA- of ULPA-filters die gebruik maken van laminaire of turbulente luchtstroomprincipes. Laminaire of unidirectionele luchtstroomsystemen sturen gefilterde lucht in een constante stroom naar beneden. Laminaire luchtstroomsystemen worden doorgaans over 100% van het plafond gebruikt om een ​​constante unidirectionele luchtstroom te behouden. Criteria voor laminaire stroming worden over het algemeen vermeld in draagbare werkstations (LF-kappen) en zijn verplicht in ISO-1 tot en met ISO-4 geclassificeerde cleanrooms.
Een goed ontwerp van een schone kamer omvat het gehele luchtdistributiesysteem, inclusief voorzieningen voor voldoende stroomafwaartse luchtretouren. In kamers met verticale stroom betekent dit het gebruik van luchtretouren langs de lage muur rond de omtrek van de zone. Bij horizontale stromingstoepassingen 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 het juiste ontwerp van een cleanroomsysteem.

Classificaties van cleanrooms

Schone kamers worden geclassificeerd op basis van hoe schoon de lucht is. In Federal Standard 209 (A tot D) van de VS wordt het aantal deeltjes gelijk aan of groter dan 0,5 µm gemeten in één kubieke voet lucht, en deze telling wordt gebruikt om de cleanroom te classificeren. Deze metrische nomenclatuur wordt ook geaccepteerd in de meest recente 209E-versie van de standaard. Federal Standard 209E wordt in eigen land gebruikt. De nieuwere standaard is TC 209 van de International Standards Organization. Beide normen classificeren een cleanroom op basis van het aantal deeltjes dat in de lucht van het laboratorium wordt aangetroffen. De classificatienormen voor cleanrooms FS 209E en ISO 14644-1 vereisen specifieke metingen en berekeningen van het aantal deeltjes om het reinheidsniveau van een cleanroom of schoon gebied te classificeren. In Groot-Brittannië wordt de British Standard 5295 gebruikt om cleanrooms te classificeren. Deze norm staat op het punt te worden vervangen door BS EN ISO 14644-1.
Schone ruimtes 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 duiden het aantal deeltjes met een grootte van 0,5 µm of groter aan dat per kubieke voet lucht is toegestaan. De standaard staat ook interpolatie toe, zodat het bijvoorbeeld mogelijk is om "klasse 2000" te beschrijven.
Kleine getallen verwijzen naar de ISO 14644-1-normen, die de decimale logaritme specificeren van het toegestane aantal deeltjes van 0,1 µm of groter per kubieke meter lucht. Een cleanroom van ISO-klasse 5 heeft dus bijvoorbeeld maximaal 105 = 100.000 deeltjes per m³.
Zowel FS 209E als ISO 14644-1 gaan uit van log-log relaties tussen deeltjesgrootte en deeltjesconcentratie. Om die reden bestaat er niet zoiets als een concentratie van nul deeltjes. Gewone kamerlucht is ongeveer klasse 1.000.000 of ISO 9.

ISO 14644-1 Cleanroom-normen