Čistý prostor, obvykle používaný ve výrobě nebo vědeckém výzkumu, je kontrolované prostředí s nízkou hladinou znečišťujících látek, jako je prach, mikroby ve vzduchu, aerosolové částice a chemické výpary. Přesněji řečeno, čistý prostor má kontrolovanou úroveň kontaminace, která je určena počtem částic na metr krychlový o určité velikosti částic. Okolní vzduch venku v typickém městském prostředí obsahuje 35 000 000 částic na metr krychlový o průměru 0,5 mikronu a větším, což odpovídá čistému prostoru dle normy ISO 9, což je nejnižší úroveň standardů čistých prostor.
Přehled čistých prostor
Čisté prostory se používají prakticky v každém odvětví, kde mohou malé částice nepříznivě ovlivnit výrobní proces. Liší se velikostí a složitostí a hojně se používají v odvětvích, jako je výroba polovodičů, farmaceutický průmysl, biotechnologie, zdravotnické prostředky a biologické vědy, stejně jako v kritických procesech výroby běžných v leteckém průmyslu, optice, armádě a ministerstvu energetiky.
Čistá místnost je jakýkoli uzavřený prostor, kde jsou přijata opatření ke snížení kontaminace částicemi a regulaci dalších parametrů prostředí, jako je teplota, vlhkost a tlak. Klíčovou součástí je vysoce účinný filtr částic (HEPA), který se používá k zachycení částic o velikosti 0,3 mikronu a větších. Veškerý vzduch přiváděný do čisté místnosti prochází HEPA filtry a v některých případech, kdy je vyžadována vysoká čistota, se používají filtry s ultranízkým obsahem částic (ULPA).
Personál vybraný pro práci v čistých prostorách absolvuje rozsáhlé školení v teorii kontroly kontaminace. Vstupují do čistých prostor a vystupují z nich vzduchovými uzávěry, vzduchovými sprchami a/nebo převlékárnami a musí nosit speciální oblečení určené k zachycení kontaminantů, které přirozeně vznikají v pokožce a těle.
V závislosti na klasifikaci nebo funkci místnosti může být oděv personálu omezený na laboratorní pláště a síťky na vlasy nebo rozsáhlý, například na kompletní oděv ve vícevrstvých ochranných oblecích s vlastním dýchacím přístrojem.
Oděvy do čistých prostor se používají k zabránění uvolňování látek z těla nositele a kontaminaci životního prostředí. Samotné oděvy do čistých prostor nesmí uvolňovat částice ani vlákna, aby se zabránilo kontaminaci prostředí personálem. Tento typ kontaminace personálem může snížit výkonnost výrobků v polovodičovém a farmaceutickém průmyslu a může způsobit křížovou infekci mezi zdravotnickým personálem a pacienty například ve zdravotnictví.
Mezi oděvy do čistých prostor patří holínky, obuv, zástěry, kryty vousů, nafoukané čepice, kombinézy, masky, pláště/laboratorní pláště, pláště, rukavice a návleky na prsty, síťky na vlasy, kapuce, rukávy a návleky na boty. Typ používaného oděvu do čistých prostor by měl odpovídat specifikacím čistých prostor a produktu. Pro čisté prostory s nízkou úrovní ochrany mohou být vyžadovány pouze speciální boty s naprosto hladkými podrážkami, které se nezanášejí prachem ani nečistotami. Podrážky bot však nesmí vytvářet nebezpečí uklouznutí, protože bezpečnost je vždy na prvním místě. Pro vstup do čistých prostor je obvykle vyžadován oblek do čistých prostor. V čistých prostorách třídy 10 000 lze používat jednoduché pláště, pokrývky hlavy a návleky na boty. Pro čisté prostory třídy 10 je vyžadováno opatrné nošení pláště se zipem, bot, rukavic a kompletního respirátoru.
Principy proudění vzduchu v čistých prostorách
Čisté prostory udržují vzduch bez částic pomocí HEPA nebo ULPA filtrů využívajících princip laminárního nebo turbulentního proudění vzduchu. Laminární neboli jednosměrné systémy proudění vzduchu směřují filtrovaný vzduch směrem dolů v konstantním proudu. Laminární systémy proudění vzduchu se obvykle používají na 100 % stropu, aby se udrželo konstantní jednosměrné proudění. Kritéria laminárního proudění jsou obecně stanovena u přenosných pracovních stanic (digestoře LF) a jsou povinná v čistých prostorách klasifikovaných dle normy ISO-1 až ISO-4.
Správný návrh čistých prostor zahrnuje celý systém distribuce vzduchu, včetně opatření pro dostatečné odvody vzduchu po proudu. U místností s vertikálním prouděním to znamená použití nízkých odvodů vzduchu u stěn po obvodu zóny. V aplikacích s horizontálním prouděním to vyžaduje použití odvodů vzduchu na okraji procesu po proudu. Použití odvodů vzduchu namontovaných na stropě je v rozporu se správným návrhem systému čistých prostor.
Klasifikace čistých prostor
Čisté prostory se klasifikují podle čistoty vzduchu. Ve federální normě 209 (A až D) USA se měří počet částic o velikosti 0,5 µm a větší v jedné krychlové stopě vzduchu a tento počet se používá ke klasifikaci čistých prostor. Tato metrická nomenklatura je také akceptována v nejnovější verzi normy 209E. V tuzemsku se používá federální norma 209E. Novější normou je TC 209 od Mezinárodní organizace pro normalizaci. Obě normy klasifikují čisté prostory podle počtu částic nalezených ve vzduchu v laboratoři. Normy pro klasifikaci čistých prostor FS 209E a ISO 14644-1 vyžadují specifická měření a výpočty počtu částic pro klasifikaci úrovně čistoty čistého prostoru nebo čistého prostoru. Ve Spojeném království se ke klasifikaci čistých prostor používá britská norma 5295. Tato norma bude brzy nahrazena normou BS EN ISO 14644-1.
Čisté prostory se klasifikují podle počtu a velikosti částic povolených na objem vzduchu. Velká čísla jako „třída 100“ nebo „třída 1000“ odkazují na normu FED_STD-209E a označují počet částic o velikosti 0,5 µm nebo větší povolených na krychlovou stopu vzduchu. Norma také umožňuje interpolaci, takže je možné popsat např. „třídu 2000“.
Malá čísla odkazují na normy ISO 14644-1, které specifikují desetinný logaritmus počtu částic o velikosti 0,1 µm nebo větších povolených na metr krychlový vzduchu. Například čistá místnost třídy ISO 5 má maximálně 105 = 100 000 částic na m³.
Normy FS 209E i ISO 14644-1 předpokládají logaritmické vztahy mezi velikostí částic a jejich koncentrací. Z tohoto důvodu neexistuje nic jako nulová koncentrace částic. Běžný vzduch v místnosti je přibližně třídy 1 000 000 neboli ISO 9.
Normy ISO 14644-1 pro čisté prostory
| Třída | Maximální množství částic/m3 | Ekvivalent FED STD 209EE | |||||
| >=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 | 1 000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Třída 1 | |
| ISO 4 | 10 000 | 2 370 | 1 020 | 352 | 83 | Třída 10 | |
| ISO 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3 520 | 832 | 29 | Třída 100 |
| ISO 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | Třída 1 000 |
| ISO 7 | 352 000 | 83 200 | 2 930 | Třída 10 000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Třída 100 000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Vzduch v místnosti | |||
Čas zveřejnění: 29. března 2023