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空氣潔凈技術的應用

        空氣潔凈技術也稱潔凈室污染控制技術。即控制室內空氣懸浮粒子濃度和含菌濃度達到一定要求或標準的技術。
        當代空氣潔凈技術,經歷了半個多世紀的發展,已經在許多領域里得到廣泛應用。其代表性應用領域為微電子工業、醫藥衛生及食品工業等。主要應用領域有:微電子工業、半導體制造業、微機械加工業、光學工業、純化學試劑制造業、生物技術工業、制藥工業、醫療器械與移植裝置的生產與包裝工業、食品與飲料工業、醫院及其他保健機構。許多空氣潔凈技術的制造商們還在努力開發家庭型空氣潔凈器,隨著技術的更新與發展,它將會迅速普及到每個家庭。因此在科技發達的今天,空氣潔凈術的先進程度,應用范圍的廣度,已經成為衡量一個國家科技水平的重要標志之一。
        目前空氣潔凈技術的應用可分為兩個方面:
        1.工業潔凈。
         以工業生產工藝為目的的空氣潔凈過程,其控制對象為空氣中的塵埃微粒,如灰塵等。對于這類房間,是以控制空氣中的塵埃微粒為主要目的的,通常稱為工業潔凈室。
        2.生物潔凈。
         以保健、衛生為目的的空氣潔凈過程,其控制對象為空氣中的細菌、病毒等微粒。對于這類房間,由于采取了無菌化處理,而且是以防止微生物污染為主要目的的,通常稱為生物潔凈室。 
        空氣潔凈技術在工業生產工藝方面的應用主要體現在微電子工業、半導體制造業、微機械加工業等方面。如微電子工業中,大規模和超大規模集成電路的發展,對微塵控制要求越來越高。集成電路制造工藝中,集成度越大,圖形尺寸越細,對潔凈室控制粒徑的尺寸也要越來越小,且含塵量也要求很低?;褂邢執ひ抵械囊壕?、光纖等的生產,同樣有潔凈度的要求。那是怎樣實現的潔凈度的控制的了?
        我們都知道,粘在集成電路上的粉塵可能造成斷路、短路,粉塵直接影響產品的成品率。當今,半導體工業(芯片廠)對生產環境空氣潔凈程度高挑剔,對空過濾器的要求也最苛刻。2002年,普通微機中P4處理器的線寬縮小到了0.13mm,此時任何粉塵都可能損害電路,粒徑與線寬的傳統比較已經過時了。芯片廠傳統的通風形式是“大循環”,車間的整個天花板上布滿高效過濾器,整個地面為回風柵板。而現在芯片廠有些車間使用自帶風機的過濾裝置,即FFU。大循環和FFU兩種形式都能達到足夠的潔凈度,只是在運行管理和能耗上有所差異。不論是普通高效過濾器還是FFU,出廠前都要經過逐臺掃描測試。國內目前沒有掃描測試方法標準,能擠進芯片廠的過濾器廠家是按歐美標準對過濾器進行掃描測試的。但是芯片廠的人認為,過濾器傳統檢驗方法用的試驗粉塵本身就是污染源,所以芯片廠不認可鈉焰法和DOP法。當今的過濾技術可以將潔凈室的粉塵濃度降到近乎為零,你想要多干凈都能達到。當芯片上的線寬小到0.5mm時,人們發現空氣中的化學污染物成了影響成品率的主要危害,于是,在線寬小于0.5mm的芯片廠空調系統中普遍配置了化學過濾器?;Ч似韉腦硨橢圃旃ひ詹⒉桓叢?,它就是活性炭過濾器,但傳統的活性炭過濾器制造廠和軍工廠沒有搭上芯片廠這班車,芯片廠的化學過濾器大都是空調過濾器的制造廠家提供的?;廴疚锏睦叢純贍蓯牽菏彝飪掌?、工藝本身、人、裝修材料。在多數情況下,設計師和現場人員也說不清污染物的種類和濃度,因此,為他們提供的化學過濾器至少應具有兩個特點:廣譜吸附性能、足夠多的活性炭材料。所謂廣譜吸附就是對什么都能多少吸附些,能有這種功能的就是最普通、最便宜的顆?;钚蘊?。如果能確定污染物種類,就可以對活性炭材料進行有針對性的化學處理,以增強對特定污染物的吸附能力。過濾器供應商有時還要提供相應的現場檢測服務,以幫助用戶確定化學過濾器的使用情況,這就要求供應商中有搞化學過濾的專家,并與名氣大的化學實驗室有密切的關系。
        空氣潔凈技術在生物潔凈方面的應用主要體現在醫療工業、食品工業、生物安全及實驗動物飼養等方面。如在藥品生產中,我國的《藥品生產管理規范》(又稱GMP)已在全國范圍內實施,對相應工藝過程及生產環節提出了不同潔凈級別的要求。對于原料藥制備、粉劑、針劑、片劑、大輸液的生產灌裝等工藝,均已制定了潔凈區和控制區的潔凈標準。除了限定空氣中塵埃粒子的大小和含量外,對生物粒子(細菌數)也有明確的限制。在食品工業中使用潔凈技術較有代表性的是無菌裝罐。即在潔凈環境中完成對保持食品色、香、味、營養等方面優于高溫殺菌的罐裝食品的包裝工藝。此外,空氣潔凈技術在食品的釀造,發酵中對純種的培養、分離、接種、擴種及防止菌體等污染及提高產品質量也具有重要作用。
        潔凈技術在藥品生產方面的應用:藥品是關乎人類健康的特殊產品,在生產過程中有著極為嚴格的要求。從原材料、生產過程、設備、軟件到人員操作都有著明確的規范。為防止生產中的藥品、包材受到污染, 使得藥品生產的環境控制和規范生產達到藥品質量的要求,空氣潔凈技術必不可少??掌嗑患際醯腦砭褪峭ü鑰掌舜锏揭歡ń嗑歡?同時以相應的管理保持環境控制系統的有效運轉,從而保證藥物生產處于符合藥品質量的要求環境條件中。通過采用空氣潔凈技術可讓藥品在生產過程中發生任何污染的危險度降至最低,有效控制生物微粒和非生物微粒。只有藥品安全得到保障,患者的安全才能有所保障。同樣又是通過什么方式實現的了?
        合理設計建立潔凈廠房和有效的管理在藥品生產中是非常重要的,它通過對墻體、地板、管線、屋頂, 水泥、照明、通風和溫濕度等的設計,使內部環境達到潔凈的要求;通過空氣的三級過濾, 使進入潔凈室的空氣符合規定的要求;通過人員和物料的凈化程度隔絕或消除外來污染;通過氣流系統、壓差和換氣次數等參數的實現,抑制微生物、微粒的污染;能夠排除由于光、味道、相對濕度等導致的任何質量損害;通過嚴格的工藝紀律,達到避免交叉污染的目的。當然建好潔凈室并通過驗收不意味著一勞永逸,生產環境是一個動態的概念,是環境控制各項措施共同作用的結果,日常的維護、監測和管理必不可少。疏于管理會造成實際生產環境中的多項指標偏離規定要求。一般來說, 潔凈廠房運行管理包括潔凈室人員管理(控制單位面積中的生產人員數量和流動速度)、物品管理(控制物品經過緩沖區的停留時間, 和進入潔凈區物品的數量,外包裝的處理狀況)、廠房與設備(批清徹底)管理以及潔凈度監測(一般是采用塵埃粒子記數, 分析塵埃粒子數量)等。這些是監控日常動態潔凈區環境的基本做法,有時是不能提前預知環境平均狀態。因此在藥品生產的潔凈廠房中,有必要增加定期菌檢,對潔凈區進行定期微生物監控,它可以告訴我們潔凈區真實的在穩定環境下的環境狀況,因為塵埃粒子分析和風壓監測都有一定程度的局限性和不確定因素,并不能直接說明潔凈區的微生物存在數量和狀態,我們可以通過潔凈區定期微生物監測加塵埃粒子分析,得知潔凈區污染的狀態,應采取的措施來控制潔凈區的環境,這樣可以保證藥品質量又降低了成本。
        隨著科學技術的發展和各種先進技術的引進,空氣潔凈技術將越來越廣泛的應用于人們的生產生活實踐中,隨著其不斷地發展,將會更好的服務于人類。