无尘洁净车间简介

美国国家航空航天局( NASA )飞往太阳系天体的太空行动要能够维持生命，或者可能要维持处于基本进化状态的生命，对于太空船表面上的最大孢子数有严格的限制要求;随着洁净室规程效率的提高，这些限制等级很可能会慢慢地降低。 当然其它航空类的洁净室要求也基本上差不多。

几项前景看好的技术可以帮助承包商降低孢子数，达到可接受的水平，快速测定微生物，并确定飞船微生物的详细基因组。

NPR 8020.12 允许采用其他方法替代125°C干热灭菌，只要程序和质量控制得到 NASA 行星保护官方( PPO )批准。然后，这些方法就会在得到批准的 PP (行星保护)计划中被列出。通过引用规格数字，飞行器硬件图纸可以采用这些独特的微生物减量方法。微生物屏障可用于防止先前经过消毒的区域被重复污染;至少 1,244 Pa ( 5英寸水柱 )的压力才能满足防止微生物入侵的需要。高效空气过滤器 HEPA (0.3 µm，效率99.97% )也是一种公认的高效微生物屏障。NASA 要求航天飞船的装配要在最低限度为 ISO 8 级( Fed. Std. 209E Class 100,000 )的洁净室中进行。

对于一个火星登陆任务，整个航天飞船所能允许的最大孢子数为 300,000 (或<300个细菌芽孢/m2);所有的其它目标仍然有一个边坡稳定性概率( probabilistic )要求。每个航天飞船的所有表面区域可以有 300,000 个孢子的数量，适用于火星的非特殊区域(大多数表面);而包括硬件内的有机体(如罐封胶囊)在内，总允许量为 500,000 。海盗号以及其它接触“特殊区域”或寻找生命的航天飞船必须满足 300,000 的要求，并且通过干热灭菌将表面生物载荷降低到 10,000，这意味着在飞船表面的所有可见孢子将不会超过30个。

多数的航空无尘室都有未知的微生物沉积率和表面微生物群体，通常并没有可立即投入使用的微生物实验室。当建造一个合适的微生物学实验室，以实施 NPR 5340.1 时，PP 程序首先要做的是使它们的洁净室尽可能的无菌。为此可以建造一个临时实验室，使用 100 级( ISO 5级 )洁净工作台，并设有台式恒温箱。采用市场上有售的沉降板(捕捉微生物辐射尘)和基于胰酶大豆琼脂(TSA)的接触板(测定洁净室表面)，就可以完成对洁净室(包括热真空室，声学和振动设施)，以及相关的设备的初步检测。这些程序主要是设计用来检测并计算异养菌、嗜温菌、好氧/厌氧微生物的数目的。最可能在太空和行星环境下存活下来的微生物有喜盐生物、某些品种的芽孢杆菌和极端微生物。

汽车制造行业洁净室概述：

汽车制造业的“洁净室”并没有按照ISO分类。多数关键的地方，如变速器、燃料喷射器装配车间以及喷漆间最初并不是按照“洁净室”的要求设计的，而是仍然按照未分类的“洁净室”设计的。但是，汽车制造厂的工程师们越来越认识到，在生产过程中需要保持洁净，而且的这种越来越严格的控制趋势的发展速度也正在加快。

我们对存在汽车“洁净室”内的空气作了采样，结果显示污染物质颗粒的体积都比较大，通常在50μm左右甚至更大。这些颗粒的产生主要是由于正压不良以及缺少气闸室和通道，还有忽略了对仪器、工作人员以及部件的预清洁处理工作。我们发现经过我们实施了下面的措施后，可以达到洁净室等级的要求。

1、进入洁净室之前，预先清洁仪器、人员以及零件;

2、用可控的多级压力、温度和湿度控制装置密封建筑;

3、HEPA过滤;

4、增强工艺以减少颗粒/沉淀物的产生;

5、保护性外衣;

6、清洁;

7、双门配置将相邻的空间分开，包括运送和接收区域。

在将关键空间设计为分级的洁净室是合理的。

案例说明：

在比较宽大的汽车组装环境中，从机器人和其它装配设备上散发出来油雾和金属微粒会散布到空气中，精密的机械组件必须清洗和处理。解决这个问题的核心在于设置无尘区或者保护区，把喷漆和重要的生产区域分开，避免交叉污染。控制空气污染物，不能让它进入生产区，例如发动机和传动装置组装区。

污染物微粒聚集在组件不适当的位置上可能会损害其功能或者使其彻底报废。柴油喷射技术就是一个很好的例子。从1996年开始，在五年时间里这项技术性能迅速提高，结果是喷射压力越来越高、喷嘴尺寸越做越小。高压泵的最大压力在2000巴以上，燃料通过直径大约为100μm的孔注入燃烧室。在生产这类系统时只是保证不同的组件高度清洁是不够的，组装工艺也必须在高度清洁的环境下进行。

喷射系统说明，许多汽车组件都必须保持表面高度清洁，但是这些关键的区域往往集中在组件的内部。许多组件采用非常复杂的金属结构，在成形后加工成最终的形状并且包含介质通孔或需要高度清洁的内表面。唯一可以用来检查这种组件清洁程度的办法是通过清洁程序，提取所有微粒污染物，然后分析清洗液。为了做到这一点，一般是把微粒污染物沉积到过滤膜上，然后进行显微分析或者重量测定分析。

在制造环境中，人们所关注的微粒尺寸一般都比较大，它们不会像烟雾那样散开，而会掉到组件的表面上，所以与在半导体洁净室中的空气控制方案完全不同。另外，人们关注的范围也越来越窄，需要控制的污染物的尺寸最大的直径在80至120μm之间，最小的在40至60μm之间，例如金属、类污染物。这些用户的目标与常规洁净室用户的没有什么两样：防止产品出现用肉眼看得到的缺陷和功能性缺陷。

无尘厂房内的发尘量，来自设备的可考虑通过局部排风排除，不流入室内；产品，材料等在运送过程中的发尘与人体发尘量相比，一般极小，可忽略；由于金属半壁（彩钢夹心板）的应用来自建筑表面的发尘也很少，一般占10%以下，发尘主要来自人，占90%左右。在人的发尘量上，由于服装材料和样式的改进，发尘绝对量也不断减少。

A、材质：棉质发尘量最大，以下依次为棉、的确良、去静电纯涤纶、尼龙。

B、样式：大挂式发尘量最大，上下分装型次之，全罩型最少。

C、活动：动作时的发尘量一般达到静止时间3-7倍。

D、清洗：用溶剂洗涤的发尘量降至用一般水清洗的五分之一。

室内维护结构表面发尘量，以地面为准，大约相应8平方米地面时的表面发尘量与一个静止的人的发尘量相当。

在洁净生产过程中，无尘坏境是非常必要的，尤其是电子厂，医疗器械，化妆品，实验室等。例如：数码相机维修过程中，要保证镜头无尘粘上就必须要无尘坏境中工作，除了要在高洁净度环境中工作，还需要在无尘工作台下维修，无尘工作台洁净度能达到100级，确保没有能妨碍数码相机镜头洁净的尘埃。

无尘厂房维护和使用是保持无尘坏境的重点，无尘室内该如何防止微粒子污染呢？应遵守下列四项基本原则：

一、不携入

在无尘室内不携入微粒子的方法有：

1）作业员进入无尘室前，机台、零件携入前应进行清洁处理；

2）进入无尘室者在更衣室要穿着不发尘、不产生静电的具特殊导电性纤维材质的无尘服、帽、鞋、手套、口罩等；

3）通过风淋室时利用高速干净空气除去附在衣服表面的粒子后，才能进入无尘室；

4）机器及材料带进无尘室前，应尽可能在密封状态下带进无尘室前室保养后用超纯水擦拭，经风淋室吹淋后才进入无尘室；

5）无尘室中须全程穿戴密闭式安全帽及佩戴附有filter的排气用小型fan于腰间。

二、不发生

在控制最大污染源--人在无尘室内的微粒子发尘量的同时，也应控制第二大污染源—制造机台的发尘量。因物品在移动时，所产生的摩擦及接触剥离会造成发尘，而物品在移动时也会有微粒子的发生。

故为了控制发尘量达到最小限度应采取以下对策：

1）减少接触剥离发尘的动作形态；

2）采用磨耗发尘小的材质；

3）采用发尘小的润滑油；

4）机台应用空压浮上的非接触化工作原理。

三、不储备

若能彻底实施“不携入”技术，无尘室内的洁净度就可以维持。但现实中人和物品的频繁出入及制造机台的掣动，在广大的无尘室内要有完全洁净度是不可能的。因此“不储备”技术快速地在过滤器中应用以除去已发生的微粒子变得非常重要。

通常已发生的微粒子会依据重力及静电吸附力而停留在周边的物体表面。突发性的振动及不稳定的气流会使这些累积微粒在空气中再度扬起，增加了重大微粒子污染的危险性。

无尘室内的浮游微粒子浓度，使用高性能的过滤器即可容易达到零水平，实际的生产现场由于作业者、机器、周边机械的发尘及基板运送时所接触的零件材料的发尘等，在制造品周边扬起了少许的微粒子，因而造成了元件清洁面的粒子污染。

在最高等级的无尘室中从天花板到地面，完全除去微粒子的空气须在0.3-0.4m/s的速度作垂直向下流动。这是在约10秒内将室内空气和完全过滤空气完全交换所计算出来的数值。同时，空气的流向也必须要有精确的控制才行。

特别要保证气流的流通路径畅通无阻，因为在流通路径中有障碍物的话，容易产生空气空气涡流而形成空气的滞留区域，使得附近已发生的微粒子无法快速排除而长时间漂流在无尘室内，而一部分会附着在周边机器设备的表面而引起污染。 控制气流可防止微粒子累积，但对于带电表面的微粒累积就无法防止。

无尘室内的浮游微粒子浓度，使用高性能的过滤器即可容易达到零水平，实际的生产现场由于作业者、机器、周边机械的发尘及基板运送时所接触的零件材料的发尘等，在制造品周边扬起了少许的微粒子，因而造成了元件清洁面的粒子污染。