Cuộc sống hiện đại ngày càng phát triển và yêu cầu càng cao, khiến cho các tiêu chuẩn về mức độ sạch và an toàn càng khắt khe. Từ đó mà thế giới đã xuất hiện Phòng sạch, nó dường như là cấu trúc không thể thiếu cho rất nhiều các lĩnh vực hiện nay. Phải đáp ứng những tiêu chuẩn sạch thì chúng ta mới có thể sản xuất ra những thiết bị, sản phẩm cho nhu cầu ngày càng lớn của con người. Vậy Phòng sạch là gì và chúng ta cần quan tâm những gì đến phòng sạch, cùng tìm hiểu với chúng tôi ngay sau đây.
Phòng sạch là gì? Lịch sử phát triển của nó
Phòng sạch là một phòng hoặc một khu vực được kiểm soát các yếu tố: lượng và kích thước hạt bụi, áp suất, nhiệt độ, nhiễm chéo, độ ẩm…để tạo ra một môi trường không khí sạch.
Khi các yếu tố được kiểm soát, môi trường phòng sạch sẽ hạn chế tối đa việc nhiễm khuẩn, nhiễm chéo, đặc biệt bụi sẽ được lọc ở nồng độ và kích thước theo đúng thông số yêu cầu.
Quá trình hình thành và phát triển
Các nhà nghiên cứu về phòng sạch cho biết khái niệm kiểm soát ô nhiễm bắt nguồn từ giữa thế kỷ 19 trong các phòng mổ của bệnh viện. Tuy nhiên, các phòng sạch hiện đại được sinh ra từ nhu cầu sản xuất thiết bị chính xác trong môi trường sạch trong Thế chiến II và cuộc chạy đua vào vũ trụ sau đó.
Trong thế chiến thứ 2, các nhà sản xuất công nghiệp ở Mỹ và Anh đã phát triển các phòng sạch đầu tiên để cải thiện chất lượng và độ tin cậy của thiết bị đo đạc được sử dụng trong súng, xe tăng và máy bay. Theo W. Whyte trong cuốn sách Cleanroom Design năm 1991 của ông: “Họ nhận ra rằng phải cải thiện độ sạch của môi trường sản xuất nếu không các vật dụng như ống ngắm bom và ổ trục chính xác sẽ gặp trục trặc”.
Mặc dù các nhà sử học không xác định chính xác thời điểm, nhưng hầu hết đều đồng ý rằng bộ lọc không khí Hepa được phát triển trong Thế chiến II và được sử dụng trong công nghiệp vào đầu những năm 1950. Công nghệ dòng chảy tầng (Laminar Flow) được xây dựng vào năm 1961 bởi một nhóm các nhà nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Sandia do Willis Whitfield đứng đầu.
Ngoài ra, một nhà sử học viết vào giữa những năm 1960 tuyên bố rằng tiền thân của các phòng sạch hiện đại là ở thế chiến thứ nhất. Philip Austin trong cuốn sách năm 1965 của chính ông, “Thiết kế và Hoạt động của Phòng sạch”, đã mô tả: “các khu vực được kiểm soát trong các nhà máy hoặc phòng thí nghiệm trong đó đã nỗ lực để loại bỏ sự ô nhiễm tổng thể liên quan đến các khu vực sản xuất. Sự ô nhiễm này, bao gồm không khí chứa nhiều hạt bụi, đã gây ra sự thu hồi các ổ trục và bánh răng nhỏ được sử dụng trong các thiết bị máy bay đầu tiên. Kết quả là, các khu vực lắp ráp có kiểm soát đã được xây dựng ”.
Theo Austin, việc kiểm soát ô nhiễm được thực hiện đầu tiên bằng các thực hành vệ sinh tốt, bằng cách tách biệt khu vực làm việc khỏi các hoạt động sản xuất khác và bằng cách cung cấp nguồn cung cấp không khí đã được lọc. Cho đến Thế chiến thứ hai, các hệ thống lọc tốt hơn đã được phát triển, điều hòa không khí và điều áp phòng được coi là thiết yếu. Quần áo bảo hộ nhân viên được bổ sung sau đó, cũng như Air Shower và các thiết bị khác.
Đến thời điểm hiện tại phòng sạch đang được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ngày càng phát triển. Nó được hứa hẹn sẽ là một ngành cốt lõi cho những ngành công nghiệp khác.
Cần biết kiến thức gì để hoàn thiện phòng sạch
Bất cứ một công việc hay lĩnh vực gì đều cần phải có những kiến thức nhất định thì mới có thể hoạt động được trong lĩnh vực đó. Vậy đối với phòng sạch thì chúng ta cần biết những gì? Dưới đây là bốn (4) kiến thức quan trọng mà chúng tôi nghĩ rằng bạn phải biết
Tiêu chuẩn phòng sạch
Điều đầu tiên chắc chắn phải là tiêu chuẩn phòng sạch. Chúng ta phải hiểu bản chất của nó như thế nào, nó cần đảm bảo những điều kiện gì, thông số ra sao. Phòng sạch nào thì cần tiêu chuẩn nào để phù hợp và để được các đơn vị thẩm quyền cấp giấy cho công trình của bạn thì bạn phải đáp ứng được các tiêu chuẩn đó.
Các cấp độ sạch
Đây là một phần kiến thức rất quan trọng khi xây dựng công trình sạch của bạn. Bạn cần biết công trình mình chuẩn bị xây dựng ứng dụng cho ngành nào và ngành đó thì cần cấp độ sạch bao nhiêu theo tiêu chuẩn. Ví dụ như nếu bạn đang muốn xây một nhà máy dược phẩm thì bạn cần phải biết nó cần cấp độ sạch nào. Từ đó mới áp vào các tiêu chuẩn phù hợp với cấp độ sạch đó và mọi quá trình về sau cũng đều phụ thuộc vào nó.
Tiêu chuẩn phòng sạch
Các yếu tố cơ bản
Khi nói đến tiêu chuẩn chúng ta cần phải nói đến các yếu tố cơ bản cần phải có đối với một phòng sạch. Đó là: Nhiệt độ, Độ ẩm, Áp suất, Độ sạch và Nhiễm chéo
Nhiệt độ, độ ẩm là các yếu tố cần đảm bảo để khiến cho nhân viên làm việc bên trong phòng có sự thoải mái. Hơn nữa có những ứng dụng yêu cầu 2 yếu tố này cần phải phù hợp, ví dụ như phòng nghiên cứu vi sinh chẳng hạn, nếu nhiệt độ hay độ ẩm không tối ưu có thể sẽ khiến cho vi sinh vật phát triển không chuẩn.
Áp suất, độ sạch và nhiễm chéo có sự liên quan đến nhau vì áp suất là yếu tố giúp tạo ra và duy trì độ sạch và kiểm soát nhiễm chéo cũng giúp duy trì độ sạch. Phòng sạch cần có độ chênh áp so với môi trường bên ngoài nó để tránh không khí bên ngoài tràn vào gây nhiễm bẩn, cũng như không khí bên trong tràn ra bên ngoài (phòng áp lực âm). Nhiễm chéo là yếu tố luôn được quan tâm khi duy trì độ sạch, kiểm soát nhiễm chéo tốt là việc giảm thấp nhất các khả năng không khí bên ngoài tràn vào phòng hay là không khí bên trong tràn ra môi trường bên ngoài.
Trạng thái phòng sạch
Tiêu chuẩn phòng sạch cũng phụ thuộc vào từng trạng thái của nó. Có 3 trạng thái mà chúng ta cần biết là:
Trạng thái thiết lập: Phòng đã xây dựng nhưng chưa có thiết bị gì cả
Trạng thái nghỉ: Đã lắp đặt các thiết bị và hoàn thiện nhưng chưa có nhân viên vận hành
Trạng thái hoạt động: Đã đi vào hoạt động có nhân viên vận hành và tạo ra thành phẩm.
Cấp độ sạch cũng phụ thuộc vào từng trạng thái, do đó chúng ta cần tìm hiểu xem nó ảnh hưởng thế nào để điều chỉnh cho phù hợp.