Schone-kamer ramen en FFU’s: Voorkoming van deeltjesverontreiniging

De grootste zorg voor cleanrooms is verontreiniging door deeltjes. Of het nu gaat om de operatiekamer, de farmaceutische productieruimte of de productieruimte voor halfgeleiders: zelfs minuscule deeltjes kunnen producten vernietigen, de gezondheid en veiligheid van patiënten aantasten of onderzoeksinspanningen in gevaar brengen. De eerste verdedigingslinie bestaat uit luchtfilters met ventilator (Fan Filter Units, FFU’s), die lucht door HEPA- of ULPA-filters trekken en zo schone, stofvrije lucht aan de cleanroom leveren. Zonder FFU’s kan deze taak echter niet worden uitgevoerd. De rol van ramen in cleanrooms bij het voorkomen van deeltjesverontreiniging is zeer ondersteunend, maar geen essentieel onderdeel. Slecht ontworpen, geïnstalleerde of onderhouden ramen kunnen juist bronnen of doorgangen voor deeltjes vormen. Hieronder volgen vier manieren waarop ramen in cleanrooms – in combinatie met FFU’s – helpen om verontreiniging buiten de cleanroom te houden.

1. Afgedichte omtrekken blokkeren het binnendringen van deeltjes uit aangrenzende ruimtes

De FFU’s genereren ofwel negatieve ofwel positieve luchtdrukgebieden in de schone ruimte. In een ruimte met positieve overdruk ontsnapt schone lucht via elke opening. In een ruimte met negatieve overdruk treedt ongefilterde lucht uit aangrenzende ruimten via openingen binnen. In beide gevallen wordt een slecht afgedichte vensterkant een route voor deeltjes. In beide gevallen wordt een lekkende vensterkant een route voor deeltjes.

De afdichtingen tussen het kozijn van de cleanroom-raam en het raampaneel moeten continu zijn en moeten onderworpen worden aan een compressietest. In ramen van Huaao worden gesloten-cel EPDM- of siliconenafdichtingen gebruikt om de minuscule oneffenheden op het oppervlak van het raam te vullen. Het drukverschil dat typisch is voor een FFU-systeem (10 Pa tot 250 Pa) wordt gehandhaafd door het afdichtingssysteem. Luchtlektesten volgens GB/T 7106 of ISO 13830 zijn tests om te waarborgen dat elk raam voldoet aan een lekpercentage van minder dan 0,5 m³/u bij 50 Pa. Huaao kan in kritieke toepassingen, zoals farmaceutische cleanrooms van ISO-klasse 5, een dubbele afdichtingsconfiguratie leveren. Deze afdichtingen voorkomen dat deeltjes via eventuele openingen rond de omtrek doordringen, waardoor gewaarborgd is dat alle resterende deeltjes in de ruimte via een FFU-filter zijn gepasseerd.

2. Materialen die geen deeltjes afgeven, elimineren interne bronnen

Deeltjes kunnen worden geproduceerd door het raam als de omtrek is afgesloten. Vezels lossen gemakkelijk van ruwe oppervlakken. Aluminium is niet gecoat en oxideert en bladdert af. Dichtingsmaterialen brokkelen af als ze niet correct afgewerkt zijn. De deeltjes zijn het schadelijkst wanneer ze binnen de schone omgeving worden gegenereerd, omdat ze dan worden aangeduid als intern gegenereerde deeltjes.

Huaao cleanroomramen zijn vervaardigd uit materialen die zijn geselecteerd op basis van een lage deeltjesproductie. De kaders zijn van gepoedercoat aluminium met een elektrostatische epoxy- of polyesterafwerking, die bestand zijn tegen chipping, bladdering en oxidatie. Er worden geen deeltjes geproduceerd bij het afvegen van het oppervlak (slijtagedeeltjes: RA < 0,8 μm). Het glas heeft geen onbewerkte randen; de randen zijn gehard of gelamineerd en gepolijst. Voor de dichtingen wordt siliconen of Viton gebruikt, die geen vluchtige stoffen afgeven en niet worden aangetast door UV-straling of chemische stoffen. Deze materialen zijn noodzakelijk, niet optioneel, wanneer er luchtgedragen deeltjestellingen vereist zijn (ISO-klasse 3 tot klasse 5) in de FFU-cleanroom.

3. Invlakprofielen voorkomen ophopingszones voor deeltjes

Ze elimineren ophopingszones door vensters die vlak met het oppervlak zijn ingebouwd. Het glas zit vlak met de rest van het cleanroompaneel. Geen randen, stappen of spleten. De vlak ingebouwde vensters van Huaao vormen een enkel vlak oppervlak dat in één beweging kan worden afgewist. Invlakprofielen zijn bovendien effectief bij het verwijderen van deeltjes uit het systeem in FFU-systemen met laminaire luchtstroming. In plaats daarvan worden de deeltjes soepel naar de retourroosters gevoerd en uit de cleanroom verwijderd.

4. Condensweerstand voorkomt microbiele groei

Condensatie is niet alleen een vochtprobleem, maar ook een deeltjesprobleem. De waterdruppels op het raamoppervlak kunnen deeltjes uit de lucht vastvangen. Deze bevochtigde deeltjes vormen na verloop van tijd een geschikte omgeving voor microbiele ontwikkeling. Er ontstaan biofilms en deeltjes kunnen worden gevormd door fragmenten van deze biofilms, die verder kunnen groeien naarmate bacteriën en schimmels zich vermenigvuldigen. Microbiële besmetting is een risicofactor in farmaceutische cleanrooms, wat kan leiden tot afkeuring van een partij en stillegging van een cleanroom.

De anti-condensramen van Huaao (dubbel glas met Low-E-coating en koudebrugvrije kozijnen) zorgen ervoor dat de binnenzijde van het glas boven het dauwpunt van de kamerslucht blijft. In ruimtes met hoge luchtstroom en FFU-systemen, waar gedwongen convectie efficiënter is in het overdragen van warmte naar het raam, blijft het raam toch droog. Bij zeer extreme omstandigheden bieden verwarmde glasopties een actieve condensatiepreventie. Door condensatie te elimineren, elimineren de ramen van Huaao één van de belangrijkste oorzaken van verhoogde deeltjesaccumulatie en microbiele vermeerdering.

Samenvatting

Er zijn vier manieren waarop de ramen voor schone ruimten de besmetting met deeltjes in FFU-systemen tegengaan: ten eerste zijn de randen van de ramen voor schone ruimten verzegeld om te voorkomen dat deeltjes vanuit andere ruimten naar binnen dringen; ten tweede bestaan de ramen uit een materiaal dat geen deeltjes afgeeft, waardoor de deeltjes die binnen de schone ruimte kunnen ontstaan, worden verwijderd; ten derde hebben de ramen een vlak profiel om zones waar deeltjes zich kunnen ophopen te elimineren; en ten vierde zijn de ramen condensvrij om de groei van micro-organismen te voorkomen. Deze ramen maken deel uit van een volledig all-in-one systeem voor de bouw van schone ruimten dat wordt aangeleverd door Huaao Clean Technology Group, een nationaal high-techbedrijf met 250.000 m² aan productielijnen, 6 fabrieken, 800 werknemers en een jaarlijkse omzet van 1 miljard RMB. Neem vandaag nog contact op met Huaao om de ramen te bespreken, die actief zullen bijdragen aan uw strategie voor deeltjescontrole in FFU-systemen.