Disenyo at Layout ng Mga Cleanroom sa Iba't Ibang Industriya

I. Pangkalahatang Mga Prinsipyo sa Disenyo

Zoning na Functional

• Kailangang hatiin ang mga cleanroom sa mga malinis na zone, kalahating-malinis na zone, at mga pantulong na lugar. Dapat na magkahiwalay at pisikal na nakahiwalay ang mga functional zone.

• Dapat sumunod ang mga proseso sa prinsipyo ng unidirectional upang maiwasan ang pagtakip-pagkaka-contaminate sa pagitan ng mga tao at materyales.

• Dapat nasa sentro o sa pinakamataas na bahagi ng gusali ang mga pangunahing malinis na lugar upang minimahan ang panlabas na pagkakagulo.

Organisasyon ng Airflow

• Mga Cleanroom na may Unidirectional Flow : Gumamit ng vertical laminar flow o horizontal laminar flow na may bilis ng airflow na 0.3–0.5 m/s. Angkop para sa mga mataas na kalinisan tulad ng semiconductor at biopharmaceutical.

• Mga Cleanroom na may Non-Unidirectional Flow : Panatilihin ang kalinisan sa pamamagitan ng mataas na filtration at dilution, na may rate ng pagbabago ng hangin na 15–60 beses kada oras. Angkop para sa katamtaman o mababang kalinisan tulad ng pagkain at kosmetiko.

• Mixed Flow Cleanrooms : Pagsamahin ang unidirectional flow sa core areas at non-unidirectional flow sa peripheral areas upang balansehin ang gastos at kahusayan.

Pressure Differential Control

• Ang pressure difference sa pagitan ng malinis at hindi malinis na areas ay dapat na ≥5 Pa, at sa pagitan ng malinis na areas at labas ng gusali ay ≥10 Pa.

• Ang magkakatabing malinis na areas ay dapat magkaroon ng makatwirang pressure gradient, na may mas mataas na pressure zones sa mas malinis na areas.

II. Mga Rekisito sa Disenyo na Tiyak sa Industriya

(1) Semiconductor Industry Cleanrooms

Klase ng kalinisan

• Ang core process areas (hal., photolithography, etching) ay dapat sumunod sa ISO 14644-1 Class 1 o Class 10, na may particle concentrations na ≤3,520 particles/m³ (0.5 μm).

• Maaaring payagan ang mas nakaluluwag na cleanliness standards sa mga auxiliary areas, tulad ng ISO Class 7 o 8.

Pamamahala sa Temperatura at Kaguluhan

• Temperatura: 22 ± 1°C, relative humidity: 40%–60%, na pinapanatili ng HVAC systems na may constant temperature at humidity control.

Disenyong Anti-static

• Paggawa ng sahig na konduktibo o sahig na PVC na antistatiko na may resistensya ≤1 × 10⁶ Ω.

• Kailangang magsuot ng damit at takip sa sapatos na antistatiko ang mga tauhan; resistensya ng kagamitan sa lupa ≤1 Ω.

Halimbawa ng Layout

• Ang mga pangunahing area ng proseso ay nasa gitna ng gusali, na nakapalibot ng mga silid ng kagamitan at pagsubok.

• Ang mga materyales ay pumasok sa pamamagitan ng mga airlock; ang mga tauhan ay pumasok sa pamamagitan ng air shower.

• Ang mga sistema ng usok ay nakapag-iisa, na may mga emission na dinadaan sa HEPA bago ilabas.

(2) Mga Cleanroom sa Industriya ng Biopharmaceutical

Klase ng kalinisan

• Ang mga area ng aseptic filling ay dapat matugunan ang Grade A (ISO Class 5), na may kondisyon ng lokal na Class 100.

• Ang mga area ng operasyon ng cell culture at bakterya ay dapat matugunan ang Grade B (ISO Class 6).

• Ang mga pantulong na area (hal., mga silid sa pagpapsteril, imbakan ng materyales) ay dapat matugunan ang Grade C (ISO Class 7) o Grade D (ISO Class 8).

Mga Kinakailangan sa Biosafety

• Ang mga eksperimento na kinasasangkutan ng mataas na pathogenic microorganisms ay dapat isagawa sa mga laboratorio ng BSL-2 o BSL-3 na may negatibong presyon, interlocked na pinto, at kagamitan sa emergency shower.

• Ang mga silid sa pagpapsteril ay dapat gumamit ng materyales na nakakatanim sa apoy at mataas na temperatura at dapat nilagyan ng steam sterilizer o hydrogen peroxide vaporizers.

Halimbawa ng Layout

• Ang mga silid ng bacterial at cell culture ay dapat nasa magkahiwalay at pisikal na hiwalay na lugar mula sa mga clean filling area.

• Ang mga materyales ay papasukin sa pamamagitan ng pass-through window; ang mga tauhan ay papasukin sa changing room at buffer zone.

• Ang mga sistema ng exhaust ay nilagyan ng HEPA filter at activated carbon adsorption unit.

(3) Mga Cleanroom sa Industriya ng Pagkain

Klase ng kalinisan

• Ang mga lugar ng packaging ng ready-to-eat na pagkain ay dapat matugunan ang Class 100,000 (ISO Class 8), na may konsentrasyon ng particle ≤3.52 milyon/m³ (0.5 μm).

• Ang mga lugar ng paghawak ng hilaw na materyales at packaging ng hindi pa ready-to-eat na pagkain ay dapat matugunan ang Class 300,000 (ISO Class 9).

Pamamahala sa Temperatura at Kaguluhan

• Temperatura: 18–26°C, relative humidity ≤75% upang maiwasan ang paglago ng mikrobyo dahil sa kondensasyon.

Halimbawa ng Layout

• Ang mga malinis na lugar ng operasyon (hal., panloob na pag-pack) ay nasa paibabaw; ang mga semi-malinis na lugar (hal., paghawak ng hilaw na materyales) ay nasa paibaba.

• Ang mga materyales ay pumapasok sa pamamagitan ng mga buffer room; ang mga tauhan ay pumapasok sa pamamagitan ng mga changing room at lugar ng paglilinis ng kamay.

• Ginagamit ng mga sistema ng abot primary at medium-efficiency na filter, kasama ang regular na pagpapalit ng filter.

(4) Mga Cleanroom sa Industriya ng Kosmetiko

Klase ng kalinisan

• Dapat matugunan ng mga silid ng emulsification at pagpuno ang Class 100,000 (ISO Class 8).

• Dapat matugunan ng mga lugar ng imbakan ng hilaw na materyales at mga lugar ng pag-pack ang Class 300,000 (ISO Class 9).

Paggawa ng Pagsasanay sa Materyales

• Ginagamit ang pinto na may lumalaban sa amag o color steel plate; ginagamit ang sahig na may epoxy self-leveling coating na may sealed seams.

• Ginagamit ang mga ilaw na sealed cleanroom lamps upang maiwasan ang pag-asa ng alikabok.

Halimbawa ng Layout

• Ang mga silid ng emulsification at pagpuno ay nasa hiwalay at mayroong lokal na Class 100 clean bench.

• Ang mga materyales ay pumapasok sa pamamagitan ng pass-through window; ang mga tauhan ay pumapasok sa pamamagitan ng changing room at air shower.

• Ginagamit ng mga sistema ng usok ang aktibadong karbon na adsorbsyon upang alisin ang mga volatile organic compounds.