Biasanya digunakan dalam pembuatan atau penyelidikan saintifik, bilik bersih ialah persekitaran terkawal yang mempunyai tahap bahan pencemar yang rendah seperti habuk, mikrob bawaan udara, zarah aerosol dan wap kimia. Lebih tepat lagi, bilik bersih mempunyai tahap pencemaran terkawal yang ditentukan oleh bilangan zarah setiap meter padu pada saiz zarah tertentu. Udara ambien di luar dalam persekitaran bandar yang biasa mengandungi 35,000,000 zarah setiap meter padu, berdiameter 0.5 mikron dan lebih besar, sepadan dengan bilik bersih ISO 9 yang berada pada tahap terendah piawaian bilik bersih.
Gambaran Keseluruhan Bilik Bersih
Bilik bersih digunakan dalam hampir setiap industri di mana zarah-zarah kecil boleh menjejaskan proses pembuatan secara negatif. Saiz dan kerumitannya berbeza-beza, dan digunakan secara meluas dalam industri seperti pembuatan semikonduktor, farmaseutikal, bioteknologi, peranti perubatan dan sains hayat, serta pembuatan proses kritikal yang biasa digunakan dalam aeroangkasa, optik, tentera dan jabatan tenaga.
Bilik bersih ialah mana-mana ruang terkawal yang disediakan untuk mengurangkan pencemaran zarah dan mengawal parameter persekitaran lain seperti suhu, kelembapan dan tekanan. Komponen utamanya ialah penapis Udara Partikulat Kecekapan Tinggi (HEPA) yang digunakan untuk memerangkap zarah bersaiz 0.3 mikron dan lebih besar. Semua udara yang dihantar ke bilik bersih melalui penapis HEPA, dan dalam beberapa kes di mana prestasi kebersihan yang ketat diperlukan, penapis Udara Partikulat Ultra Rendah (ULPA) digunakan.
Kakitangan yang dipilih untuk bekerja di bilik bersih menjalani latihan meluas dalam teori kawalan pencemaran. Mereka masuk dan keluar dari bilik bersih melalui kunci udara, pancuran mandian udara dan/atau bilik gaun, dan mereka mesti memakai pakaian khas yang direka untuk memerangkap bahan cemar yang dihasilkan secara semula jadi oleh kulit dan badan.
Bergantung pada klasifikasi atau fungsi bilik, pemakaian gaun kakitangan mungkin terhad seperti kot makmal dan jaring rambut, atau seluas yang dibalut sepenuhnya dengan sut arnab berbilang lapisan dengan alat pernafasan serba lengkap.
Pakaian bilik bersih digunakan untuk mengelakkan bahan daripada dilepaskan dari badan pemakai dan mencemari alam sekitar. Pakaian bilik bersih itu sendiri tidak boleh melepaskan zarah atau gentian untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar oleh kakitangan. Jenis pencemaran kakitangan ini boleh menjejaskan prestasi produk dalam industri semikonduktor dan farmaseutikal dan ia boleh menyebabkan jangkitan silang antara kakitangan perubatan dan pesakit dalam industri penjagaan kesihatan sebagai contoh.
Pakaian bilik bersih termasuk but, kasut, apron, penutup janggut, topi bouffant, baju kerja, topeng muka, baju kurung/kot makmal, gaun, katil bayi sarung tangan dan jari, jaring rambut, hud, lengan baju dan penutup kasut. Jenis pakaian bilik bersih yang digunakan harus mencerminkan spesifikasi bilik bersih dan produk. Bilik bersih aras rendah mungkin hanya memerlukan kasut khas yang mempunyai tapak licin sepenuhnya yang tidak terkena habuk atau kotoran. Walau bagaimanapun, bahagian bawah kasut tidak boleh menyebabkan bahaya tergelincir kerana keselamatan sentiasa diutamakan. Sut bilik bersih biasanya diperlukan untuk memasuki bilik bersih. Bilik bersih Kelas 10,000 mungkin menggunakan baju kurung, penutup kepala dan but but yang ringkas. Untuk bilik bersih Kelas 10, prosedur pemakaian gaun yang teliti dengan penutup berzip, but, sarung tangan dan penutup respirator yang lengkap diperlukan.
Prinsip Aliran Udara Bilik Bersih
Bilik bersih mengekalkan udara bebas zarah melalui penggunaan penapis HEPA atau ULPA yang menggunakan prinsip aliran udara laminar atau bergelora. Sistem aliran udara laminar, atau unidirectional, mengarahkan udara yang ditapis ke bawah dalam aliran yang berterusan. Sistem aliran udara laminar biasanya digunakan merentasi 100% siling untuk mengekalkan aliran unidirectional yang berterusan. Kriteria aliran laminar secara amnya dinyatakan dalam stesen kerja mudah alih (hud LF), dan diwajibkan dalam bilik bersih yang dikelaskan ISO-1 hingga ISO-4.
Reka bentuk bilik bersih yang betul merangkumi keseluruhan sistem pengagihan udara, termasuk peruntukan untuk pulangan udara hiliran yang mencukupi. Dalam bilik aliran menegak, ini bermakna penggunaan pulangan udara dinding rendah di sekeliling perimeter zon. Dalam aplikasi aliran mendatar, ia memerlukan penggunaan pulangan udara di sempadan hiliran proses. Penggunaan pulangan udara yang dipasang di siling adalah bercanggah dengan reka bentuk sistem bilik bersih yang betul.
Klasifikasi Bilik Bersih
Bilik bersih dikelaskan mengikut kebersihan udara. Dalam Piawaian Persekutuan 209 (A hingga D) Amerika Syarikat, bilangan zarah yang sama dan lebih besar daripada 0.5µm diukur dalam satu kaki padu udara, dan kiraan ini digunakan untuk mengklasifikasikan bilik bersih. Tatanama metrik ini juga diterima dalam versi Piawaian 209E terkini. Piawaian Persekutuan 209E digunakan di dalam negara. Piawaian yang lebih baharu ialah TC 209 daripada Pertubuhan Piawaian Antarabangsa. Kedua-dua piawaian mengklasifikasikan bilik bersih mengikut bilangan zarah yang terdapat di udara makmal. Piawaian pengelasan bilik bersih FS 209E dan ISO 14644-1 memerlukan ukuran dan pengiraan kiraan zarah khusus untuk mengklasifikasikan tahap kebersihan bilik bersih atau kawasan bersih. Di UK, Piawaian British 5295 digunakan untuk mengklasifikasikan bilik bersih. Piawaian ini akan digantikan oleh BS EN ISO 14644-1.
Bilik bersih dikelaskan mengikut bilangan dan saiz zarah yang dibenarkan bagi setiap isipadu udara. Nombor besar seperti "kelas 100" atau "kelas 1000" merujuk kepada FED_STD-209E, dan menunjukkan bilangan zarah bersaiz 0.5 µm atau lebih besar yang dibenarkan bagi setiap kaki padu udara. Piawaian ini juga membenarkan interpolasi, jadi adalah mungkin untuk menggambarkan contohnya "kelas 2000."
Nombor kecil merujuk kepada piawaian ISO 14644-1, yang menyatakan logaritma perpuluhan bagi bilangan zarah 0.1 µm atau lebih besar yang dibenarkan bagi setiap meter padu udara. Jadi, sebagai contoh, bilik bersih kelas 5 ISO mempunyai paling banyak 105 = 100,000 zarah setiap m³.
Kedua-dua FS 209E dan ISO 14644-1 mengandaikan hubungan log-log antara saiz zarah dan kepekatan zarah. Atas sebab itu, tiada perkara seperti kepekatan zarah sifar. Udara bilik biasa adalah lebih kurang kelas 1,000,000 atau ISO 9.
Piawaian Bilik Bersih ISO 14644-1
| Kelas | Zarah Maksimum/m3 | Setaraf 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 | Kelas 1 | |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | Kelas 10 | |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 | Kelas 100 |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 | Kelas 1,000 |
| ISO 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | Kelas 10,000 | |||
| ISO 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | Kelas 100,000 | |||
| ISO 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | Udara Bilik | |||
Masa siaran: 29 Mac 2023