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洁净室内“人”污染源的控制


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人是洁净室的主要污染源,亦是洁净室管理的主要内容,其散发的污染物不仅是与生理有关亦与习惯有关。
 
对人的污染(源的控制)除采用洁净服系统 防护措施外,对人的培养,使具备必要的洁净室技术知识自觉遵守洁净室内工作的各种规定并养成适应洁净室内工作的习惯亦是很重要的一个方面。
 
人作为污染源散发的污染物情况
人体脱落的皮屑6~13g/,一年平均有3.5g,年轻人比老年人多些,男性比女性多些;头发;
从口、鼻、眼产生的污染物,如说话、咳嗽、打喷嚏产生大量粗粒子,眼亦产生液滴粒子;另外吸烟都吸进的烟尘在肺部有认为12小时内不断呼出烟尘,所以有要求进行洁净室前20分钟不能吸烟。
 
化妆品使用一次产生的粒子(≥0.05μm)其达5100*106Pc/次
其中口红:1100*106Pc
红粉:600*106Pc
白粉:270*106Pc
眼饰:82*106Pc
Mascara:3000*106Pc
这些物质既是粒子污染亦是化学污染物,又是微生物,因此洁净室工作人员不允许使用化妆品。
 
微生物
空气中的微生物大多数附着于尘粒上,空气中带菌粒子直径一般为4~20μm。但粒子与微生物无一定比例关系。
 
洁净室中的微生物主要由人散发。来自人体的物生物主要附着于12~15μm尘粒上。
 
这里指的是微生物主要是细菌(0.3~15μm)及真菌(12~100μm),病毒(0.015~0.045μm)一般不作为洁净室考虑内容。
人体皮肤表面的微生物 1*106个/cm2
人的唾液:           1*109个/cm2
人的鼻液(健康人)   1*106个/cm2   
打喷嚏(不捂、盖)   100000个
 
人体散发的粒子与人的动作有关
人体散发粒子(≥0.5μm)数Pc/min    
静坐                                100000
坐着旋转臂、腿或头                  500000~1000000
坐、起再坐下                        2500000
慢走                                5000000
正常走                              7500000
快走(2.5m/s)                      10000000
体育锻炼                            15000000~30000000
 
洁净服系统
洁净服系统尤如对人体散发的污染物进行过滤的“过滤器”。它包括帽、衣、 裤、鞋或靴、面罩、防护目镜/罩及手套等。
 
总的要求:材料的过滤率更高、耐磨、脱落纤维等少,透气舒适性好及经济等,现在更要求ESD性能好。
 
2.1进展情况
过去5年洁净服及其材料有稳定有效的进展:更好的“过滤”效果;增强ESD性能;本身释出纤维少。
 
过去不同的行业、不同的洁净度要求往往用不同的织物材料,如10年前制药工厂,IC工厂及医院的洁净室服材料显著不同,目前常用同一种材料的织物,现都用聚酯纤维加一定的炭纤维,它有好的“过滤”效果、脱落物少,有效的防ESD性能。对ESD,电子工业洁净室早有要求,现制药工业洁净服亦有要求,为防止有害药品粒子的吸附,医院用此种材料的织物按织的紧密程度在“过滤”效果上有25%~75%的不同要求。
 
对特殊要求的材料现常涂复聚四氟乙烯以增强某种性能来解决无纺的薄膜材料,由于不耐久、不舒适,现常用于一次性的或有限次数的,其特点是可防水、防气体,可完全“过滤”,所以亦常用于消毒的洁净服上;但对ESD有要求的洁净服,它就无竞争力。
 
2.2形式
目前洁净服系统的形式基本上有以下几种,按洁净度要求及工作方便等进行选择:
(1)帽子(只防护至全部头发部分)长衣、裤、鞋,同于ISO8级。
(2)头盔帽(防护至头部及颈部,只脸除外),上衣,裤、长统靴、防护镜、口罩、手套。
(3)同上,但上衣及裤连为一体。
(4)同上,但头盔帽与上衣及裤连为一体。
对(2)、(3)、(4)种形式对不同洁净度要求的在织物材料的“过滤”效率上进行选择,在口罩及防护镜上亦用面罩或防护目罩进行选择。
 
洁净服的使用效果
人穿着洁净服与一般衣服的“过滤”效果有关测定参见表7
一般衣服
实验室衣服
洁净服
静坐
448,000
142,000
14,920
坐、动臂
4,450,000
462,000
48,600
站、转身
3,350,000
390,000
31,700
快走
5,380,000
1,285,000
157,000
指≥0.5μm粒子
 
人穿着各种不同工作服释放污染物比较(≥0.3μm),见下表。
一般洁净服
标准
连衣裤洁净服
好的
衣、裤分开的洁净服
好的
连衣裤洁净服
薄膜
洁净服
静坐
100,000
10,000
4,000
1,000
10
轻活动
500,000
50,000
20,000
5,000
50
重活动
1,000,000
100,000
40,000
10,000
100
换位置
2,500,000
250,000
100,000
25,000
250
慢走
5,000,000
500,000
200,000
50,000
500
快走
10,000,000
1,000,000
400,000
100,000
1,000
现代洁净服≥0.5μm粒子与CFU的比例关系(单位空气中)大约在1500:1。
 
洁净服的“过滤”效果随洗涤次数衰减,下限约为50~60次。洁净服清洗间隔周期要求而异,一般对ISO6~8级约为每周清洗2~3 次,对ISO5级的为每天一次,对有消毒要求的则应为每用完一次便要清洗。
 
对内衣10年前未加注意,现已有研究指出,用99%聚酯,1%炭纤维的粗织物作内衣,对洁净服的过滤率在原基础上提高33%~57%,对洁净服过滤效率低的提高很多。
 
洁净更衣室及更衣
更衣室的洁净度一般应与洁净室相适应,更衣室散发的粒子(≥0.3μm)见下:
人穿洁净服系统过程中          3,000,000 Pc/min
很洁净的皮肤(手)            10,000,000Pc/ft2
人所穿一般衣服                10,000,000~30,000,000Pc/ft2
地面及凳柜表面                >10,000,000Pc/ft2
清洗后的洁净服                1,000,000Pc/ft2
 
更衣室布置及人流应与穿洁净服程序相一致。
穿洁净服程序应由头至脚先后来完成。下面列出按人流的基本(典型)安排。
更衣室外:    存衣柜         刷鞋机        粘垫
更衣室前吹淋室:         洗手、烘干     内衣套柜         洗手套及吹干
更衣室:      帽架    面罩、口罩柜   洁净服贮存架、柜   穿洁净服时
              依靠凳架及洁净区   穿鞋凳   检查用镜子   防护目镜/罩及  外手套架
吹淋室:      有的洁净室可能无此要求
 
以上为进洁净室的人流,出洁净室的人流为:
洁净室    气闸室    更衣室(入口在进洁净室的吹淋室另一端)  洁净服(待洗)柜   一次性洁净服箱   出口
 
图2.为当前更衣室的典型布置
吹淋室等的作用
吹淋室对>5μm粒子的效率60~76%,与吹淋时间、气流方向有关,目前无更好的替代者,作为穿着洁净服时不规范的补偿。
鞋粘垫国外用得较多,有不同的品牌其效果:
对>5μm粒子效果 68~98%(轻污染)
                  40~98% (重污染)
对<>5μm粒子效果 66~90%(轻污染)  
                  20~85% (重污染)
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