Biasanya digunakan dalam pembuatan atau penyelidikan saintifik, bilik bersih ialah persekitaran terkawal yang mempunyai tahap pencemar yang rendah seperti habuk, mikrob bawaan udara, zarah aerosol dan wap kimia.Tepatnya, 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 biasa mengandungi 35,000,000 zarah setiap meter padu, diameter 0.5 mikron dan lebih besar, sepadan dengan bilik bersih ISO 9 yang berada pada tahap terendah standard bilik bersih.
Gambaran Keseluruhan Bilik Bersih
Bilik bersih digunakan dalam hampir setiap industri di mana zarah kecil boleh menjejaskan proses pembuatan.Ia berbeza dari segi saiz dan kerumitan, dan digunakan secara meluas dalam industri seperti pembuatan semikonduktor, farmaseutikal, bioteknologi, peranti perubatan dan sains hayat, serta pembuatan proses kritikal yang biasa dalam aeroangkasa, optik, ketenteraan dan Jabatan Tenaga.
Bilik bersih ialah mana-mana ruang yang terkandung di mana peruntukan dibuat untuk mengurangkan pencemaran zarah dan mengawal parameter persekitaran lain seperti suhu, kelembapan dan tekanan.Komponen utama ialah penapis Udara Zarah Kecekapan Tinggi (HEPA) yang digunakan untuk memerangkap zarah yang 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 Ultra Low Particulate Air (ULPA) digunakan.
Kakitangan yang dipilih untuk bekerja di bilik bersih menjalani latihan yang meluas dalam teori kawalan pencemaran.Mereka masuk dan keluar dari bilik bersih melalui kunci udara, pancuran mandian udara dan/atau bilik berpakaian, dan mereka mesti memakai pakaian khas yang direka bentuk untuk memerangkap bahan cemar yang dihasilkan secara semula jadi oleh kulit dan badan.
Bergantung pada klasifikasi atau fungsi bilik, pemakaian kakitangan mungkin terhad seperti kot makmal dan kelambu rambut, atau seluas yang diselubungi sepenuhnya dalam sut arnab berbilang lapisan dengan alat pernafasan serba lengkap.
Pakaian bilik bersih digunakan untuk mengelakkan bahan daripada dilepaskan dari badan pemakai dan mencemarkan alam sekitar.Pakaian bilik bersih itu sendiri tidak boleh mengeluarkan zarah atau gentian untuk mengelakkan pencemaran alam sekitar oleh kakitangan.Pencemaran kakitangan jenis ini boleh merendahkan prestasi produk dalam industri semikonduktor dan farmaseutikal dan ia boleh menyebabkan jangkitan silang antara kakitangan perubatan dan pesakit dalam industri penjagaan kesihatan contohnya.
Pakaian dalam bilik bersih termasuk but, kasut, apron, penutup janggut, topi bouffant, baju, penutup muka, rok/kot makmal, gaun, sarung tangan dan katil bayi, jala rambut, tudung, lengan dan penutup kasut.Jenis pakaian bilik bersih yang digunakan hendaklah mencerminkan bilik bersih dan spesifikasi 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.Saman bilik bersih biasanya diperlukan untuk memasuki bilik bersih.Kelas 10,000 bilik bersih mungkin menggunakan baju tidur ringkas, penutup kepala dan kasut but.Untuk bilik bersih Kelas 10, prosedur pemakaian gaun berhati-hati dengan penutup berzip semua, but, sarung tangan dan penutup alat pernafasan yang lengkap diperlukan.
Prinsip Aliran Udara Bilik Bersih
Bilik bersih mengekalkan udara bebas zarah melalui penggunaan sama ada penapis HEPA atau ULPA yang menggunakan prinsip aliran udara lamina atau turbulen.Laminar, atau satu arah, sistem aliran udara mengarahkan udara ditapis ke bawah dalam aliran malar.Sistem aliran udara lamina biasanya digunakan pada 100% siling untuk mengekalkan aliran satu arah yang malar.Kriteria aliran laminar biasanya dinyatakan dalam stesen kerja mudah alih (tudung LF), dan diberi mandat dalam bilik bersih terkelas ISO-1 hingga ISO-4.
Reka bentuk bilik bersih yang betul merangkumi keseluruhan sistem pengedaran udara, termasuk peruntukan untuk pulangan udara hiliran yang mencukupi.Dalam bilik aliran menegak, ini bermakna penggunaan udara dinding rendah kembali 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 tahap kebersihan udara.Dalam Piawaian Persekutuan 209 (A hingga D) AS, bilangan zarah yang sama dengan dan lebih daripada 0.5µm diukur dalam satu kaki padu udara, dan kiraan ini digunakan untuk mengklasifikasikan bilik bersih.Tatanama metrik ini juga diterima dalam versi 209E terbaharu bagi Standard.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 dalam 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, British Standard 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 menandakan 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 menerangkan contohnya "kelas 2000."
Nombor kecil merujuk kepada piawaian ISO 14644-1, yang menentukan logaritma perpuluhan 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 per m³.
Kedua-dua FS 209E dan ISO 14644-1 menganggap perhubungan log-log antara saiz zarah dan kepekatan zarah.Atas sebab itu, tidak ada 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 | FED STD 209EE bersamaan | |||||
| >=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: Mac-29-2023