Tipicamente utilizzata in ambito manifatturiero o nella ricerca scientifica, una camera bianca è un ambiente controllato con un basso livello di inquinanti come polvere, microbi aerodispersi, particelle di aerosol e vapori chimici. Per essere precisi, una camera bianca ha un livello di contaminazione controllato, specificato dal numero di particelle per metro cubo e da una specifica dimensione delle particelle. L'aria ambiente esterna in un tipico ambiente urbano contiene 35.000.000 di particelle per metro cubo, con un diametro di 0,5 micron o superiore, corrispondenti a una camera bianca ISO 9, che si colloca al livello più basso degli standard per le camere bianche.
Panoramica della camera bianca
Le camere bianche sono utilizzate praticamente in tutti i settori in cui piccole particelle possono influire negativamente sul processo produttivo. Variano per dimensioni e complessità e sono ampiamente utilizzate in settori come la produzione di semiconduttori, l'industria farmaceutica, la biotecnologia, i dispositivi medici e le scienze della vita, nonché nei processi produttivi critici comuni nei settori aerospaziale, ottico, militare e del Dipartimento dell'Energia.
Una camera bianca è un qualsiasi spazio delimitato in cui vengono adottate misure per ridurre la contaminazione da particolato e controllare altri parametri ambientali come temperatura, umidità e pressione. Il componente chiave è il filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air), utilizzato per intrappolare particelle di dimensioni pari o superiori a 0,3 micron. Tutta l'aria immessa in una camera bianca passa attraverso filtri HEPA e, in alcuni casi in cui sono necessarie prestazioni di pulizia rigorose, vengono utilizzati filtri ULPA (Ultra Low Particulate Air).
Il personale selezionato per lavorare nelle camere bianche riceve una formazione approfondita sulla teoria del controllo della contaminazione. Entra ed esce dalla camera bianca attraverso camere di compensazione, docce ad aria compressa e/o spogliatoi, e deve indossare indumenti speciali progettati per intrappolare i contaminanti generati naturalmente dalla pelle e dal corpo.
A seconda della classificazione o della funzione della stanza, l'abbigliamento del personale può essere limitato a camici da laboratorio e retine per capelli, oppure esteso a tute da lavoro a più strati con autorespiratore.
Gli indumenti per camere bianche vengono utilizzati per impedire il rilascio di sostanze dal corpo di chi li indossa e la contaminazione dell'ambiente. Gli indumenti per camere bianche non devono rilasciare particelle o fibre per impedire la contaminazione dell'ambiente da parte del personale. Questo tipo di contaminazione del personale può compromettere le prestazioni dei prodotti nell'industria farmaceutica e dei semiconduttori e può causare infezioni crociate tra personale medico e pazienti, ad esempio nel settore sanitario.
Gli indumenti per camere bianche includono stivali, scarpe, grembiuli, copribarba, cuffie, tute, maschere facciali, camici/camici da laboratorio, camici, copriguanti e copridita, retine per capelli, cappucci, maniche e copriscarpe. Il tipo di indumenti per camere bianche utilizzato deve riflettere le specifiche della camera bianca e del prodotto. Le camere bianche di livello inferiore potrebbero richiedere solo scarpe speciali con suole completamente lisce che non trattengono polvere o sporco. Tuttavia, le suole delle scarpe non devono creare rischi di scivolamento, poiché la sicurezza ha sempre la precedenza. Di solito è richiesta una tuta per camere bianche per entrare in una camera bianca. Le camere bianche di Classe 10.000 possono utilizzare semplici camici, copricapi e stivaletti. Per le camere bianche di Classe 10, sono richieste procedure di utilizzo accurate del camice con una copertura con cerniera, stivali, guanti e una protezione completa per il respiratore.
Principi del flusso d'aria della camera bianca
Le camere bianche mantengono l'aria priva di particolato attraverso l'uso di filtri HEPA o ULPA che sfruttano i principi del flusso d'aria laminare o turbolento. I sistemi a flusso d'aria laminare, o unidirezionale, dirigono l'aria filtrata verso il basso in un flusso costante. I sistemi a flusso d'aria laminare sono generalmente impiegati sul 100% del soffitto per mantenere un flusso unidirezionale costante. I criteri del flusso laminare sono generalmente indicati nelle postazioni di lavoro portatili (cappe LF) e sono obbligatori nelle camere bianche classificate da ISO-1 a ISO-4.
Una corretta progettazione di una camera bianca comprende l'intero sistema di distribuzione dell'aria, comprese le disposizioni per adeguati ritorni d'aria a valle. Nelle camere a flusso verticale, ciò implica l'utilizzo di ritorni d'aria a parete bassa lungo il perimetro della zona. Nelle applicazioni a flusso orizzontale, richiede l'utilizzo di ritorni d'aria al confine a valle del processo. L'utilizzo di ritorni d'aria montati a soffitto è in contraddizione con una corretta progettazione del sistema di camera bianca.
Classificazioni delle camere bianche
Le camere bianche sono classificate in base al livello di purezza dell'aria. Nello Standard Federale 209 (da A a D) degli Stati Uniti, il numero di particelle pari o superiori a 0,5 µm viene misurato in un piede cubo d'aria e questo conteggio viene utilizzato per classificare la camera bianca. Questa nomenclatura metrica è accettata anche nella versione più recente dello Standard, la 209E. Lo Standard Federale 209E è utilizzato a livello nazionale. Lo standard più recente è il TC 209 dell'Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione. Entrambi gli standard classificano una camera bianca in base al numero di particelle presenti nell'aria del laboratorio. Gli standard di classificazione delle camere bianche FS 209E e ISO 14644-1 richiedono misurazioni e calcoli specifici del conteggio delle particelle per classificare il livello di pulizia di una camera bianca o di un'area pulita. Nel Regno Unito, per classificare le camere bianche viene utilizzato lo Standard Britannico 5295. Questo standard sta per essere sostituito dalla norma BS EN ISO 14644-1.
Le camere bianche sono classificate in base al numero e alla dimensione delle particelle consentite per volume d'aria. Numeri grandi come "classe 100" o "classe 1000" si riferiscono allo standard FED_STD-209E e indicano il numero di particelle di dimensioni pari o superiori a 0,5 µm consentite per piede cubo d'aria. Lo standard consente anche l'interpolazione, quindi è possibile descrivere, ad esempio, "classe 2000".
I numeri piccoli si riferiscono alla norma ISO 14644-1, che specifica il logaritmo decimale del numero di particelle di dimensioni pari o superiori a 0,1 µm consentite per metro cubo d'aria. Ad esempio, una camera bianca di classe ISO 5 ha al massimo 105 = 100.000 particelle per m³.
Sia la norma FS 209E che la norma ISO 14644-1 presuppongono relazioni logaritmiche tra dimensione delle particelle e concentrazione delle stesse. Per questo motivo, non esiste una concentrazione di particelle pari a zero. L'aria ambiente ordinaria rientra approssimativamente nella classe 1.000.000 o ISO 9.
Standard per camere bianche ISO 14644-1
| Classe | Particelle massime/m3 | Equivalente FED STD 209E | |||||
| >=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 | Classe 1 | |
| ISO 4 | 10.000 | 2.370 | 1.020 | 352 | 83 | Classe 10 | |
| ISO 5 | 100.000 | 23.700 | 10.200 | 3.520 | 832 | 29 | Classe 100 |
| ISO 6 | 1.000.000 | 237.000 | 102.000 | 35.200 | 8.320 | 293 | Classe 1.000 |
| ISO 7 | 352.000 | 83.200 | 2.930 | Classe 10.000 | |||
| ISO 8 | 3.520.000 | 832.000 | 29.300 | Classe 100.000 | |||
| ISO 9 | 35.200.000 | 8.320.000 | 293.000 | Aria ambiente | |||
Data di pubblicazione: 29-03-2023