|
ห้องสะอาด(cleanroom)และการเลือก โคมคลีนรูม
เทคโนโลยีการผลิตต่างๆ ในปัจจุบันนั้นมีการพัฒนาและก้าวหน้าไปมาก มีการนำเทคโนโลยีขั้นสูง (high technology)มาใช้ในอุตสาหกรรมมากขึ้นซึ่งในกระบวนการผลิตจำเป็นต้องมีการควบคุมสิ่งปนเปื้อนในอากาศภายใต้สภาวะแวดล้อมที่สะอาดหรือห้องสะอาด(cleanroom) เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีคุณภาพดี ห้องสะอาดจะต้องปราศจากฝุ่นละอองใดๆเกือบทั้งหมด เนื่องจากฝุ่นละอองสามารถล่องลอยไปมาในอากาศได้ไม่ว่าจะเป็นละอองเกสรดอกไม้แบคทีเรียหรือฝุ่นผงที่ลมพัดมาขณะที่กระบวนการเผาไหม้การระเหยทางเคมีสารทำความสะอาดควันจากการบัดกรีและการขัดสีที่เกิดจากการผลิตอุปกรณ์ก็สามารถก่อให้เกิดอนุภาคขนาดเล็กได้เช่นกันส่วนตัวมนุษย์เองนั้นก็สามารถสร้างอนุภาคขนาดเล็กได้ในรูปของสิ่งสกปรกที่มาจากผิวหนัง ผ้าพันแผล เครื่องสำอาง และการหายใจ อนุภาคหรือสิ่งปนเปื้อนในอากาศดังกล่าวย่อมส่งผลกระทบต่อคุณภาพของการผลิตผลิตภัณฑ์หรือการให้บริการได้อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับห้องสะอาด ได้แก่ อุตสาหกรรมผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ อุตสาหกรรมยา อาหาร อุตสาหกรรมด้านเทคโนโลยีชีวภาพ อากาศยาน โทรคมนาคม เซมิคอนดักเตอร์เคมีคอมพิวเตอร์ตลอดจนอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกลที่มีความละเอียดในการทำงานสูง เป็นต้น อุตสาหกรรมเหล่านี้ต่างได้ประโยชน์จากการควบคุมสิ่งปนเปื้อนในอากาศ หรือแม้แต่ผู้ผลิตรถยนต์ก็เลือกที่จะทำสีรถยนต์ในห้องสะอาดเพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีคุณภาพสูง และสีที่ติดกับเนื้องานก็มีความคงทนมากขึ้นด้วย จึงต้องเลือกใช้สินค้าที่สามารถควบคุมสิ่งปนเปื้อนได้ เช่น โคมคลีนรูม
ห้องสะอาดถูกนำมาใช้ครั้งแรกใน ค.ศ. 1961 โดย Willis Whitfield ห้องสะอาด หมายถึง ห้องที่มีการปิดมิดชิดมีการควบคุมมลสารในอากาศให้น้อยที่สุดเพื่อให้มีความสะอาดเป็นไปตามระดับมาตรฐานความสะอาดและมีการควบคุมสภาวะแวดล้อมเช่นอุณหภูมิความชื้นและความแตกต่างของความดันตามที่ต้องการสมาคมวิศวกรรมปรับอากาศแห่งประเทศไทย (2521) ได้ให้ความหมายของ “ห้องสะอาด” ว่าหมายถึงห้องหรือบริเวณปิดที่มีการควบคุมสภาพแวดล้อมภายในห้อง ได้แก่ อนุภาค สิ่งเจือปน อุณหภูมิความดันอากาศความชื้นรูปแบบการไหลของอากาศการสั่นสะเทือนแสงสว่าง และสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน (The International Organization for Standardization;ISO) ได้ให้คำนิยามของ “ห้องสะอาด” ไว้ว่า หมายถึงห้องที่มีการควบคุมความเข้มข้นของอนุภาคในอากาศ โดยมีการก่อสร้างและการใช้ห้องที่มีการควบคุมหรือลดการนำอนุภาคจากภายนอกและภายในห้องเองก็ต้องป้องกันหรือควบคุมการก่อให้เกิดอนุภาคภายในห้องด้วยนอกจากนั้นจะต้องมีการควบคุมปัจจัยอื่นๆได้แก่อุณหภูมิความชื้นความดันตามความจำเป็นหรือตามลักษณะเฉพาะของชนิดห้องสะอาดนั้นๆ
ดังนั้น “ห้องสะอาด” จึงหมายถึง ห้องที่มีการออกแบบ (design) การก่อสร้าง (construction) และการใช้งาน (operating) ที่มีการควบคุมจำนวนอนุภาค และปัจจัยอื่นๆ เช่น อุณหภูมิความดันอากาศ ความชื้น ให้เป็นไปตามชนิด/มาตรฐานของห้องสะอาดนั้นๆ นอกจากนั้น จะต้องมีการเฝ้าระวังโดยการติดตามตรวจสอบ ความสะอาดของห้องให้อยู่ในเกณฑ์ที่กำหนดไว้ตลอดระยะเวลาการใช้งาน
คุณสมบัติเฉพาะของห้องสะอาด
คุณสมบัติเฉพาะของห้องสะอาดประกอบด้วยความสะอาดอุณหภูมิความชื้นสัมพัทธ์ความดันและปัจจัยอื่นๆดังนี้
1. ความสะอาด จะพิจารณาจากปริมาณหรือจำนวนอนุภาคภายในห้อง ซึ่งอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในอากาศเกิดจากภายนอกห้องที่ถูกนำเข้ามาโดยปนมากับอากาศเข้า(supplyair)และการไหลเวียนของอากาศในระบบปรับอากาศและอนุภาคที่ถูกปลดปล่อยมาจากเครื่องจักรการผลิตและบุคคลที่ทำงานภายในห้องสะอาด
2. อุณหภูมิ สำหรับห้องสะอาดที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับความต้องการของกระบวนการผลิต และข้อกำหนดของมาตรฐานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงาน การผลิต และผลิตภัณฑ์โดยจะกำหนดอุณหภูมิและความชื้นของห้องในย่านที่เชื้อโรคเจริญเติบโตช้า เครื่องจักรไม่เกิดสนิม และผู้ปฏิบัติงานมีความสบายพอสมควร สำหรับห้องสะอาดโดยทั่วไปส่วนใหญ่จะมีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 20-25 oC โดยหากไม่มีความสำคัญทางด้านการผลิตมัก
กำหนดให้อยู่ในช่วง 22.2 oC (72 oF) ± 0.14 oC (0.25 oF)
3. ความชื้นสัมพัทธ์สำหรับห้องสะอาดที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับลักษณะงาน กระบวนการผลิต หรือชนิดผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดของมาตรฐานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องเช่นเดียวกับอุณหภูมิเนื่องจากในบางกรณีถ้าในห้องสะอาดมีความชื้นสูง (>50%) อุปกรณ์เครื่องมือ หรือผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในห้องนั้นจะเกิดสนิมได้หรือผลิตภัณฑ์/สารบางชนิดที่สามารถดูดความชื้นได้ง่ายอาจส่งผลให้ผลิตภัณฑ์นั้นมีคุณสมบัติหรือคุณภาพเปลี่ยนแปลงไป ในทางตรงข้าม ค่าความชื้นต่ำก็จะเกิดประจุไฟฟ้าหรือไฟฟ้าสถิตในวัสดุหรือชิ้นส่วน ทำให้เกิดปัญหาอนุภาคดูดติดกันได้ซึ่งหากไม่มีข้อกำหนดเฉพาะ โดยทั่วไปมักกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ของห้องสะอาดประมาณ 50 ± 10%
4 ความดัน เป็นปัจจัยที่สำคัญที่จะต้องพิจารณาในการออกแบบห้องสะอาด ซึ่งโดยปกติควรรักษาความดันในห้องสะอาดให้เป็นบวก (positive pressure) เสมอ เพราะความดันภายในห้องที่สูงกว่าความดันภายนอกจะมีผลในการผลักดันไม่ให้อากาศสกปรกจากภายนอกเข้ามาภายในห้องได้โดยสามารถควบคุมความดันภายในห้องได้โดยให้มีทางเข้า-ออกที่ปิดมิดชิด และมีพัดลมเป่า (air shower) เพื่อดันลมออกไป ป้องกันมิให้อนุภาคเข้ามาปนเปื้อนในห้อง นอกจากนี้ห้องสะอาดที่มีระดับความสะอาดต่างกันจะต้องการความดันห้องที่ต่างกันเพื่อป้องกันการปนเปื้อน โดยห้องที่มีระดับความสะอาดมากกว่าจะมีความดันมากกว่า ทั้งนี้ความดันแตกต่าง (differential pressure)ที่เหมาะสมควรมีค่าประมาณ 0.05นิ้วน้ำ (IN.W.G.)หรือ12.5ปาสคาล(Pa)
5.ปัจจัยอื่น ที่มีผลต่อการทำงานของบุคลากรและอุปกรณ์เครื่องมือมีอยู่ภายในห้องสะอาด ได้แก่
แสงสว่างระดับเสียงและความสั่นสะเทือนซึ่งปัจจัยเหล่านี้จะต้องได้รับการพิจารณาให้มีค่าที่มีความเหมาะสมตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบห้องสะอาด
หลักการของห้องสะอาด
หลักการที่สำคัญของห้องสะอาดมี 4 ประการคือ
การป้องกันอนุภาคและมลสารจากภายนอกเข้าไปในห้อง ซึ่งมีแนวทางดังนี้
- กรองอากาศที่ผ่านเข้ามาในห้องด้วยฟิลเตอร์ที่เหมาะสม
- รักษาความดันบวกภายในห้อง
- ผู้ปฏิบัติงานควรผ่านฝักบัวอากาศก่อนเข้าห้องสะอาด
- วัสดุและอุปกรณ์ต่างๆ ต้องทำความสะอาดก่อนผ่านเข้าห้องสะอาด
การป้องกันการสะสมของอนุภาคและมลสารภายในห้อง ซึ่งมีแนวทางดังนี้
- พื้นผิวห้อง เครื่องจักร และอุปกรณ์ต่างๆ ควรทำด้วยวัสดุและมีรูปทรงที่ทำความสะอาดได้ง่าย
- พื้นผิวและผนังห้องต้องสะดวกต่อการทำความสะอาด ไม่สะสมฝุ่น
- การทำความสะอาดห้องต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนด
การป้องกันการก่อให้เกิดอนุภาคและมลสารภายในห้อง ซึ่งมีแนวทางดังนี้
- ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมชุดสำหรับห้องสะอาดเมื่อเข้าไปภายในห้อง
- ผู้ปฏิบัติงานไม่ควรเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วถ้าไม่จำเป็นขณะปฏิบัติงาน
- วัสดุของพื้น ผนัง และฝ้าเพดาน ต้องไม่เป็นวัสดุที่ทำให้เกิดอนุภาคและมลสาร
- วัสดุของเครื่องจักรและอุปกรณ์ต้องไม่เป็นวัสดุที่ทำให้เกิดอนุภาคและมลสาร
หากมีอนุภาคและมลสารเกิดขึ้นภายในห้องต้องรีบกำจัดออกไปทันทีโดย - อัตราการเปลี่ยนอากาศ(air change) ของห้องสะอาดควรเหมาะสมที่จะทำให้เป็นไปตามระดับชั้นความสะอาดที่ต้องการ - ควรมีการหมุนเวียนอากาศบางส่วนออกสู่ภายนอกเพื่อลดสิ่งสกปรกที่เกิดขึ้น - ควรติดตั้งระบบดูดอากาศเป็นจุดๆ ในบริเวณที่มีการกระจายของอนุภาคฝุ่นผงมาก
ชนิดของห้องสะอาด
ห้องสะอาดมีหลายชนิดซึ่งแบ่งได้ตามเกณฑ์ต่างๆเช่นลักษณะการใช้งานและลักษณะการไหลของอากาศ
1. ชนิดของห้องสะอาด แบ่งตามลักษณะการใช้งาน มีดังนี้
1.1 ห้องสะอาดทางอุตสาหกรรม (industrial clean room) เป็นห้องสะอาดที่ใช้กับอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไมโครชิพ อุตสาหกรรมการผลิตสีฟิล์ม และสารเคมีต่างๆ ดังแสดงในภาพที่ 1.1
ภาพที่1.1 ห้องสะอาดของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ที่มา: www.suga.com.hk/suga_inter/SugaE/clean+room.jpg
1.2 ห้องสะอาดทางชีววิทยา (biological clean room) เป็นห้องสะอาดที่ใช้กับอุตสาหกรรมการผลิตยาห้องปฏิบัติการทางด้านชีววิทยาห้องผ่าตัดเพื่อควบคุมปริมาณเชื้อแบคทีเรียซึ่งความดันอากาศในห้องจะต้องสูงกว่าความดันอากาศห้องข้างเคียง เพื่อป้องกันมิให้สิ่งสกปรกจากห้องข้างเคียงไหลเข้าสู่ห้องสะอาด (ภาพที่ 1.2)
ภาพที่ 1.2 ห้องสะอาดในงานปฏิบัติการทางด้านชีววิทยา
ที่มา: www.frostenv.com/images/sce/Clean%20Room.jpg
1.3 ห้องสะอาดที่เกี่ยวข้องกับชีววัตถุอันตราย (biohazard clean room) เป็นห้องสะอาดที่ใช้กับห้องปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรค เช่น เชื้อไวรัสหรือสารที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ โดยความดันอากาศในห้องจะต้องต่ำกว่าความดันอากาศห้องข้างเคียง เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อหรือสารที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพออกไปปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมภายนอก (ภาพที่ 1.3)
ภาพที่1.3ห้องสะอาดที่เกี่ยวข้องกับเชื้อโรคอันตราย
ที่มา: www.siamnathan.com/.../images/cleanroom.jpg
2. ชนิดของห้องสะอาด แบ่งตามลักษณะการไหลของอากาศมีดังนี้
2.1 ห้องสะอาดที่มีการไหลของอากาศแบบทั่วไป (conventional clean room) ห้องสะอาดชนิดนี้จะมีการไหลของอากาศเหมือนกับระบบปรับอากาศที่ใช้ทั่วไป แต่ใช้HEPA filter และจำนวนครั้งของการเปลี่ยนอากาศมากกว่า เพื่อลดความสกปรกในห้อง ห้องสะอาดแบบนี้จะมีระดับความสะอาดประมาณ class 6 ตามมาตรฐานของISO หรือ class 1,000 ขึ้นไป ตามมาตรฐานของ Federal Standard
2.2 ห้องสะอาดที่มีการไหลของอากาศตามแนวราบ (horizontal laminar clean room) ลมที่ความเร็วคงที่จะไหลผ่าน HEPA filter ที่ติดตั้งเต็มพื้นที่ผนังห้องด้านหนึ่งผ่านเข้าสู่ห้องสะอาดแล้วถูกดูดกลับขึ้นด้านบนเพดาน กลับไปสู่เครื่องเป่าลม ห้องชนิดนี้จะมีระดับความสะอาดประมาณ ISO class 5-6 หรือ class 100–1,000ตาม Federal Standard นิยมใช้ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ห้องปฏิบัติการทางชีววิทยา เป็นต้น
2.3 ห้องสะอาดที่มีการไหลของอากาศตามแนวตั้ง (vertical laminar flow clean room) ห้องสะอาดชนิดนี้จะติดตั้ง HEPA filter เต็มเพดาน โดยอากาศจะถูกส่งลงจากเพดานผ่าน HEPA filter ในแนวดิ่ง และลมจะกลับผ่านพื้นที่ด้านล่างที่ทำให้โปร่ง แล้วกลับสู่เครื่องเป่าลมเย็น มีระดับชั้นความสะอาดประมาณ class 100 ในทางปฏิบัติเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับห้องสะอาด
ห้องสะอาดจะต้องมีการควบคุมปัจจัยต่างๆ โดยเฉพาะมลสารหรืออนุภาคในอากาศ ซึ่งโดยทั่วไปมลสารหรืออนุภาคในอากาศนั้นมี2 ชนิดคืออนุภาคที่มีชีวิต(micro–organism) ได้แก่ เชื้อจุลชีพต่างๆและอนุภาคที่ไม่มีชีวิตได้แก่ผงฝุ่นละอองห้องสะอาดทางชีววิทยาในอุตสาหกรรมยาหรือโรงพยาบาลจะเน้นการควบคุมหรือป้องกันอนุภาคจำพวกเชื้อจุลชีพ ส่วนห้องสะอาดสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความสะอาดมากจะเน้นการควบคุมทั้งอนุภาคที่มีชีวิตและอนุภาคที่ไม่มีชีวิตเครื่องมือสำคัญในการควบคุมปริมาณอนุภาคในห้องสะอาดคือ แผ่นกรองอากาศชนิด HEPA (HighEfficiencyParticulate AirFilter)ซึ่งสามารถกรองอนุภาคที่มีขนาด 0.3ไมครอนได้มีประสิทธิภาพถึง 99.97%อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับห้องสะอาด ได้แก่ อุตสาหกรรมที่มีความจำเป็นต้องใช้ห้องสะอาดในการทำงาน หรือกระบวนการผลิตได้แก่
- อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไมโครชิพ
- อุตสาหกรรมผลิตสารเคมี
- อุตสาหกรรมผลิตสี
- อุตสาหกรรมผลิตฟิล์ม
- อุตสาหกรรมยา
- อุตสาหกรรมอาหาร
- อุตสาหกรรมผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อสุขภาพ (health care product)
- อื่นๆ ได้แก่ห้องปฏิบัติการทางชีววิทยา ห้องปลอดเชื้อของโรงพยาบาล เป็นต้น
ห้องสะอาดสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนก่อสร้าง รวมถึงการบำรุงรักษาสูง แต่จำเป็นต้องจัดให้มีห้องสะอาดเพื่อควบคุมในแง่คุณภาพของการผลิตและสินค้าที่ต้องควบคุมการปนเปื้อนต่างๆ ดังเช่นห้องสะอาดที่ใช้ควบคุมปริมาณจุลินทรีย์ในอากาศที่ใช้ในอุตสาหกรรมยา อาหาร และผลิตภัณฑ์บำรุงสุขภาพ ซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ GMP(GoodManufacturingPractice)และระบบการวิเคราะห์อันตรายและจุดวิกฤตที่ต้องควบคุม(HACCP: Hazard Analysis and Critical ControlPointSystem) เนื่องจากในกระบวนการผลิตอาหารหากอากาศมีการสัมผัสกับอาหาร เชื้อจุลินทรีย์ที่ลอยอยู่ในอากาศจะมีโอกาสปะปนในอาหารได้ โดยเฉพาะอาหารที่ขึ้นราได้ง่าย เช่นขนมปัง เนยเนยเทียมเป็นต้น จึงต้องป้องกันเชื้อจุลินทรีย์โดยการใช้ห้องสะอาดส่วนห้องปลอดเชื้อของโรงพยาบาลมีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันการติดเชื้อในห้องผ่าตัดและห้องผู้ป่วยหนัก เป็นต้น
ในส่วนระบบไฟแสงสว่างของสะอาดนั้น จึงควรเลือกใช้ให้เหมาะสม เพื่อป้องกันสิงปนเปื้อนในอากาศ และให้แสงสว่างที่พอเหมาะ ไม่สว่างจนเกินไป ให้แสงที่นุ่มไม่บาดตา ซึ่งในปัจจุบันมีการพัฒนาโคมไฟให้เหมาะสมกับการใช้งานในห้องคลีนรูม ซึ่งคนส่วนใหญ่เรียกว่า " โคมคลีนรูม " นั้นเอง โดยโคมคลีนรูม ของทางบริษัท แสงเงิน เอ็นเตอร์ไพร์ส(1992) จำกัด นั้น เป็นโคมที่เน้นเรื่องความสะอาด มาพร้อมฝาครอบอะคริลิคสีนม ป้องกันแสงบาดตา สามารถถอดเปลี่ยนได้ง่าย ภายในติดตั้งแผ่นสะท้อนแสง ช่วยให้มีการกระจายแสงได้ทั่วถึง พร้อมขั้นตอนการป้องกันสนิมถึง 6 ขั้นตอน มีความแข็งแรงทนนาน ซึ่งเหมาะสำหรับงานที่ต้องกันความสะอาดสูงถึงระดับปลอดเชื้อเลยทีเดียว หากต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโคมคลีนรูม ติดต่อ คุณอ้อย 094-3864646
ขอขอบคุณข้อมูล :สุขศาตร์อุตสาหกรรม:การควบคุม
|
เก็บเป็นหน้าที่ใช้บ่อย
ตั้งเป็นหน้าแรก
