Tipicamente utilizzata nella produzione o nella ricerca scientifica, una camera bianca è un ambiente controllato con un basso livello di inquinanti come polvere, microbi presenti nell'aria, particelle di aerosol e vapori chimici. Per essere precisi, una camera bianca ha un livello controllato di contaminazione specificato dal numero di particelle per metro cubo con una dimensione delle particelle specificata. L'aria ambiente esterna in un tipico ambiente cittadino contiene 35.000.000 di particelle per metro cubo, con diametro pari o superiore a 0,5 micron, corrispondente a una camera bianca ISO 9 che è al livello più basso degli standard delle camere bianche.
Panoramica della camera bianca
Le camere bianche vengono utilizzate praticamente in tutti i settori in cui piccole particelle possono influire negativamente sul processo di produzione. Variano in dimensioni e complessità e sono ampiamente utilizzati in settori quali la produzione di semiconduttori, prodotti farmaceutici, biotecnologie, dispositivi medici e scienze della vita, nonché nei processi critici di produzione comuni nel settore aerospaziale, ottico, militare e nel dipartimento dell'energia.
Una camera bianca è un qualsiasi spazio contenuto in cui vengono adottate misure per ridurre la contaminazione da particolato e controllare altri parametri ambientali quali temperatura, umidità e pressione. Il componente chiave è il filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air) utilizzato per intrappolare le particelle di dimensioni pari o superiori a 0,3 micron. Tutta l'aria immessa in una camera bianca passa attraverso i 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 viene sottoposto a una formazione approfondita sulla teoria del controllo della contaminazione. Entrano ed escono dalla camera bianca attraverso camere di equilibrio, docce d'aria e/o camerini e devono 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 come camici da laboratorio e retine per capelli, o esteso come completamente avvolto in tute da coniglio a più strati con autorespiratore.
Gli indumenti per camere bianche vengono utilizzati per evitare che le sostanze vengano rilasciate dal corpo di chi lo indossa e contaminino l'ambiente. Gli stessi indumenti per camere bianche non devono rilasciare particelle o fibre per evitare la contaminazione dell'ambiente da parte del personale. Questo tipo di contaminazione del personale può degradare le prestazioni dei prodotti nei settori farmaceutico e dei semiconduttori e può causare, ad esempio, infezioni crociate tra il personale medico e i pazienti nel settore sanitario.
Gli indumenti per camere bianche includono stivali, scarpe, grembiuli, copribarba, berretti, tute, maschere per il viso, abiti/camici da laboratorio, camici, guanti e dita, retine per capelli, cappucci, maniche e copriscarpe. Il tipo di indumenti per camera bianca utilizzati deve riflettere la camera bianca e le specifiche del prodotto. Le camere bianche di basso livello possono richiedere solo scarpe speciali con suole completamente lisce che non lasciano tracce nella polvere o nello sporco. Il fondo delle scarpe, però, non deve creare pericolo di scivolamento perché la sicurezza ha sempre la precedenza. Di solito è necessaria una tuta per camera bianca per entrare in una camera bianca. Le camere bianche di classe 10.000 possono utilizzare semplici grembiuli, copricapo e stivaletti. Per le camere bianche di Classe 10, sono richieste attente procedure per indossare il camice con una copertura con cerniera, stivali, guanti e una protezione completa per il respiratore.
Principi del flusso d'aria nelle camere bianche
Le camere bianche mantengono l'aria priva di particolato attraverso l'uso di filtri HEPA o ULPA che impiegano principi di flusso d'aria laminare o turbolento. I sistemi di flusso d'aria laminare o unidirezionale dirigono l'aria filtrata verso il basso in un flusso costante. I sistemi di flusso d'aria laminare vengono generalmente utilizzati sul 100% del soffitto per mantenere un flusso unidirezionale costante. I criteri del flusso laminare sono generalmente indicati nelle stazioni di lavoro portatili (cappe LF) ed sono obbligatori nelle camere bianche classificate da ISO-1 a ISO-4.
Una corretta progettazione della camera bianca comprende l'intero sistema di distribuzione dell'aria, comprese le disposizioni per adeguati ritorni dell'aria a valle. Nelle stanze a flusso verticale, ciò significa l'uso di ritorni d'aria a parete bassa attorno al perimetro della zona. Nelle applicazioni a flusso orizzontale, richiede l'uso di ritorni d'aria al confine a valle del processo. L'uso di prese d'aria montate a soffitto è in contraddizione con la corretta progettazione del sistema per camera bianca.
Classificazioni delle camere bianche
Le camere bianche vengono classificate in base al livello di pulizia dell'aria. Nello standard federale 209 (da A a D) degli Stati Uniti, il numero di particelle uguali e superiori a 0,5 µm viene misurato in un piede cubo di aria e questo conteggio viene utilizzato per classificare la camera bianca. Questa nomenclatura metrica è accettata anche nella più recente versione 209E dello Standard. Lo standard federale 209E viene utilizzato a livello nazionale. Lo standard più recente è TC 209 dell'International Standards Organization. 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 alle dimensioni delle particelle consentite per volume d'aria. Numeri grandi come "classe 100" o "classe 1000" si riferiscono a FED_STD-209E e denotano 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 agli standard ISO 14644-1, che specificano il logaritmo decimale del numero di particelle di 0,1 µm o superiori consentite per metro cubo d'aria. Quindi, ad esempio, una camera bianca di classe ISO 5 ha al massimo 105 = 100.000 particelle per m³.
Sia FS 209E che ISO 14644-1 presuppongono relazioni log-log tra dimensione delle particelle e concentrazione delle particelle. Per questo motivo non esiste una concentrazione di particelle pari a zero. L'aria normale della stanza è di circa classe 1.000.000 o ISO 9.
Standard per camere bianche ISO 14644-1
| Classe | Numero massimo di particelle/m3 | FED STD 209Eequivalente | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO1 | 10 | 2 | |||||
| ISO2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO3 | 1.000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Classe 1 | |
| ISO 4 | 10.000 | 2.370 | 1.020 | 352 | 83 | Classe 10 | |
| ISO5 | 100.000 | 23.700 | 10.200 | 3.520 | 832 | 29 | Classe 100 |
| ISO6 | 1.000.000 | 237.000 | 102.000 | 35.200 | 8.320 | 293 | Classe 1.000 |
| ISO7 | 352.000 | 83.200 | 2.930 | Classe 10.000 | |||
| ISO8 | 3.520.000 | 832.000 | 29.300 | Classe 100.000 | |||
| ISO 9 | 35.200.000 | 8.320.000 | 293.000 | Aria della stanza | |||
Orario di pubblicazione: 29 marzo 2023