洁净室是为保持空气中颗粒、灰尘和污染物极低而设计的特殊环境。根据美国联邦标准 FS 209E(1992),洁净室主要分为六个等级:1级、10级、100级、1,000级、10,000级和100,000级,依据每立方英尺空气中特定粒径的颗粒数。例如,10级洁净室在0.2µm粒径下每立方英尺空气中颗粒不超过75个,而1级洁净室在0.1µm粒径下颗粒不超过35个。
国际及中国标准:
-
ISO 14644-1: 根据每立方米空气中0.1µm至5µm粒子浓度限制定义洁净室等级。
-
GB/T16292-1996(中国): 定义 ≥0.5µm 和 ≥5µm 的颗粒上限,并包括空气和表面微生物限制。
洁净室气流类型:
-
乱流式(非层流):
-
空气通过HEPA过滤器进入室内,呈不规则运动。
-
适用于1,000–100,000级洁净室。
-
优点:结构简单、成本低、易扩展。
-
缺点:颗粒悬浮时间长,容易污染产品,停机后恢复洁净度需较长时间。
-
-
层流式:
-
空气均匀直线流动。
-
适用于高等级洁净室(1–100级)。
-
水平层流: 空气水平吹出,结构简单,快速稳定,但下游容易污染。
-
垂直层流: 空气从天花板向下吹,洁净度高,管理容易,稳定性好,但建造及维护成本高。
-
-
复合式:
-
结合乱流和层流,提供局部超洁净空气。
-
特殊洁净室类型:
-
洁净隧道(Clean Tunnel): 使用HEPA或ULPA过滤器覆盖生产区域,实现10级以上洁净度。
-
洁净管道(Clean Tube): 包围自动生产线,使产品与操作人员隔离,适合药品、食品及半导体。
-
局部洁净区(Clean Spot): 在乱流洁净室内为特定生产区提供10–1,000级洁净度。
洁净室应用标准:
-
换气次数(Air Changes/hr): 100级:240–480,1,000级:17–240,10,000级:10
-
HEPA覆盖率: 100级:50–100%,1,000级:10–35%
-
气流速度: 0.3–0.5 m/s
-
温度控制: 21±2°C
-
湿度控制: 45±5% RH
-
压差: 两个洁净室间10 Pa,洁净室与非洁净区15 Pa(最小可接受5 Pa)
洁净室材料要求:
-
耐温度变化和振动,不易开裂
-
微尘颗粒生成少且不易附着
-
吸湿性低
-
热绝缘性高,以维持室内湿度
无尘布选择指南:
洁净室等级决定所用无尘布类型。高等级洁净室(1–100级)需使用超洁净材质的无尘布,如高品质聚酯或超细纤维,低颗粒脱落且具防静电性能。低等级洁净室(1,000–100,000级)可使用普通聚酯或无纺布擦拭布。