A rendszerint gyártásban vagy tudományos kutatásban használatos tisztaszoba olyan ellenőrzött környezet, amelyben alacsony a szennyező anyagok, például a por, a levegőben szálló mikrobák, az aeroszol részecskék és a vegyi gőzök szintje. Pontosabban, egy tiszta helyiségben szabályozott szennyezettségi szint van, amelyet a köbméterenkénti részecskék száma határoz meg egy meghatározott részecskeméret mellett. A külső levegő egy tipikus városi környezetben 35 000 000 részecskét tartalmaz köbméterenként, legalább 0,5 mikron átmérőjű, ami megfelel az ISO 9 tisztatérnek, amely a tisztatéri szabványok legalacsonyabb szintjén van.
Tiszta szoba áttekintése
A tiszta helyiségeket gyakorlatilag minden iparágban alkalmazzák, ahol az apró részecskék hátrányosan befolyásolhatják a gyártási folyamatot. Különböző méretűek és összetettségűek, és széles körben használják olyan iparágakban, mint a félvezetőgyártás, a gyógyszeripar, a biotechnológia, az orvosi eszközök és az élettudományok, valamint a kritikus folyamatok gyártása, amelyek általánosak a repülésben, az optikában, a katonai és az energiaügyi részlegben.
A tiszta helyiség minden olyan zárt tér, ahol intézkedéseket tesznek a részecskeszennyeződés csökkentésére és az egyéb környezeti paraméterek, például a hőmérséklet, a páratartalom és a nyomás szabályozására. A kulcsfontosságú elem a High Efficiency Particulate Air (HEPA) szűrő, amely a 0,3 mikronos vagy nagyobb méretű részecskék felfogására szolgál. A tiszta helyiségbe szállított levegő teljes mennyisége HEPA szűrőkön halad át, és bizonyos esetekben, ahol szigorú tisztasági teljesítményre van szükség, Ultra Low Particulate Air (ULPA) szűrőket használnak.
A tiszta helyiségekben dolgozó személyzet kiterjedt képzésen vesz részt a szennyezés elleni küzdelem elméletében. Légzsilipeken, légzuhanyokon és/vagy öltözőszobákon keresztül lépnek be és lépnek ki a tisztaszobából, és speciális ruházatot kell viselniük, amelyet a bőr és a test által természetesen keletkező szennyeződések felfogására terveztek.
A helyiség besorolásától vagy funkciójától függően a személyzet ruházata korlátozott lehet, mint a laboratóriumi köpenyek és a hajhálók, vagy olyan kiterjedt, mint a többrétegű nyusziöltöny, önálló légzőkészülékkel.
A tisztatéri ruházatot arra használják, hogy megakadályozzák az anyagok kijutását viselőjének testéről és a környezet szennyezését. Maga a tisztatéri ruházat nem bocsáthat ki részecskéket vagy szálakat, hogy megakadályozza a környezet szennyeződését a személyzet által. Az ilyen típusú személyi szennyeződés ronthatja a termék teljesítményét a félvezető- és gyógyszeriparban, és keresztfertőzést okozhat például az egészségügyi személyzet és a betegek között az egészségügyi ágazatban.
A tisztaszobás ruházati cikkek közé tartoznak a csizmák, cipők, kötények, szakálltakarók, dússapkák, kezeslábasok, arcmaszkok, ruhák/laboratóriumi köpenyek, köpenyek, kesztyű- és kiságyak, hajhálók, csuklyák, ujjak és cipőtakarók. A használt tisztatéri ruházat típusának tükröznie kell a tiszta helyiséget és a termék specifikációit. Az alacsony szintű tiszta helyiségekben csak speciális cipőre lehet szükség, amelynek teljesen sima talpa van, és nem nyomódik be a porba vagy a szennyeződésbe. A cipő alsó része azonban nem okozhat csúszásveszélyt, mivel a biztonság mindig elsőbbséget élvez. A tisztaszobába való belépéshez általában tiszta szoba öltöny szükséges. A 10 000 osztályú tisztaszobák egyszerű öltönyöket, fejfedőket és cipókat használhatnak. A 10. osztályú tisztaterek esetében gondos, cipzáras huzattal ellátott ruha viselése, csizma, kesztyű és teljes légzőkészülék szükséges.
Tisztatéri légáramlási elvek
A tiszta helyiségek részecskementes levegőt tartanak fenn a lamináris vagy turbulens légáramlás elvét alkalmazó HEPA vagy ULPA szűrők használatával. Lamináris vagy egyirányú légáramlási rendszerek a szűrt levegőt lefelé irányítják állandó áramlásban. A lamináris légáramlási rendszereket általában a mennyezet 100%-án alkalmazzák az állandó egyirányú áramlás fenntartása érdekében. A lamináris áramlási kritériumokat általában a hordozható munkaállomásokon (LF-elszívók) határozzák meg, és az ISO-1-től az ISO-4-ig terjedő besorolású tisztaterekben kötelező.
A tisztatér megfelelő kialakítása magában foglalja a teljes levegőelosztó rendszert, beleértve a megfelelő, utána levegő-visszaáramlást. A függőleges áramlású helyiségekben ez azt jelenti, hogy a zóna kerülete mentén alacsony falú levegőt kell visszavezetni. Vízszintes áramlású alkalmazásoknál ez megköveteli a levegő visszaáramlását a folyamat alsó határán. A mennyezetre szerelt levegő-visszavezetők alkalmazása ellentmond a tisztatéri rendszer megfelelő kialakításának.
Tisztatéri osztályozás
A tiszta helyiségeket a levegő tisztasága szerint osztályozzuk. Az USA 209-es szövetségi szabványa (A-tól D-ig) a 0,5 µm-nél nagyobb és 0,5 µm-nél nagyobb részecskék számát mérik egy köbláb levegőben, és ezt a számot használják a tiszta helyiség osztályozására. Ezt a metrikus nómenklatúrát a szabvány legújabb 209E változata is elfogadja. A Federal 209E szabványt hazai környezetben használják. Az újabb szabvány a TC 209 a Nemzetközi Szabványügyi Szervezettől. Mindkét szabvány a laboratórium levegőjében található részecskék száma alapján osztályozza a tiszta helyiséget. Az FS 209E és az ISO 14644-1 tisztatér-besorolási szabványok speciális részecskeszám-méréseket és számításokat írnak elő a tisztatér vagy tiszta terület tisztasági szintjének osztályozásához. Az Egyesült Királyságban a British Standard 5295 szabványt használják a tiszta helyiségek osztályozására. Ezt a szabványt hamarosan felváltja a BS EN ISO 14644-1.
A tiszta helyiségeket a levegőtérfogatonként megengedett részecskék száma és mérete szerint osztályozzák. A nagy számok, mint például a "100-as osztály" vagy "1000-es osztály" a FED_STD-209E-re utalnak, és a levegő köblábjára vonatkoztatva a 0,5 µm vagy nagyobb méretű részecskék számát jelölik. A szabvány az interpolációt is lehetővé teszi, így lehetséges például a "class 2000" leírása.
A kis számok az ISO 14644-1 szabványokra utalnak, amelyek meghatározzák a levegő köbméterenként megengedett 0,1 µm-es vagy nagyobb részecskék számának decimális logaritmusát. Így például egy ISO 5. osztályú tisztatérben legfeljebb 105 = 100 000 részecske/m³ van.
Az FS 209E és az ISO 14644-1 is log-log összefüggést feltételez a részecskeméret és a részecskekoncentráció között. Emiatt nincs olyan, hogy nulla részecskekoncentráció. A normál helyiséglevegő körülbelül 1 000 000 osztályú vagy ISO 9.
ISO 14644-1 Tisztatéri szabványok
Osztály | Maximális Részecske/m3 | FED STD 209EEekvivalens | |||||
>=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
ISO 1 | 10 | 2 | |||||
ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
ISO 3 | 1000 | 237 | 102 | 35 | 8 | 1. osztály | |
ISO 4 | 10 000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | 10. osztály | |
ISO 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3,520 | 832 | 29 | 100. osztály |
ISO 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8,320 | 293 | 1000 osztály |
ISO 7 | 352 000 | 83 200 | 2,930 | 10.000 osztály | |||
ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | 100.000 osztály | |||
ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Szoba levegője |
Feladás időpontja: 2023. március 29