空氣潔淨技術的發展與應用——萬融實驗
一、空氣潔淨技術的發展歷程
空氣潔淨技術(又稱潔淨技術或潔淨室技術)最初是指以控制室內空氣中懸浮顆粒物濃度為目標的相關技術。懸浮顆粒物的濃度用單位體積空氣中大於等於某-粒徑的顆粒物的允許數量來表示，通常也稱為空氣的潔淨度，並以此來劃分潔淨度等級。最初運用潔淨技術是為了提高精密產品(如儀器儀表)的成品率或降低其故障率。
隨著科學技術的發展，各種工業產品特別是微電子產品的精密度越來越高，對生產環境的潔淨度要求也越來越高，控制的物件也從單一的懸浮顆粒物擴充套件到有害氣體。潔淨技術在控制空氣中的懸浮顆粒物的同時，也有效地控制了空氣中的細菌和病毒等有害微生物，所以又逐步推廣到醫療、製藥、生物等領域，形成了當前比較完善的潔淨技術體系。
1.工業潔淨室的發展
工業潔淨室(ICR, Industrial Clean Room)以空氣中的懸浮顆粒物為主要控制物件，主要為精密機械和電子產品等行業提供符合要求的生產環境。與其他高科技一樣，潔淨技術的誕生及最初應用是服務於軍事目的的。
第二次世界大戰中一些槍炮、戰車、飛機等使用的儀器合格率低或經常發生故障。研製者認識到，儀器生產與裝配環境空氣中的懸浮顆粒物是罪魁禍首，於是工業潔淨室誕生了。最初的工業潔淨室是比較簡陋的，隨著原子武器研究和生化武器研究的發展，在20世紀40年代初高效空氣過濾器研製成功並得到應用，20世紀60年代初又出現了單向流”潔淨室，這些裝置與技術的誕生成為潔淨技術發展的里程碑，奠定了現代潔淨技術的基礎。
微電子行業是現代工業潔淨室應用的代表。主要產品是大規模積體電路和平板顯示器。半個多世紀以來，積體電路得到迅猛發展，表1-1是對其整合度發展趨勢的預測。
從表1-1中可以看到，隨著整合度的增加，元件中的線寬不斷縮小，因此對空氣中懸豫顆粒物的控制粒徑也越來越小，一般認為控制粒徑應當是線寬的1/10-1/3,但從表1-1滑，由子線寬越來越小。這一要求也難以達到了。微電子產品的迅速發展對傳統的潔淨技術提出了極大的挑戰，同時也促進了現代沽淨技術的發展。
現代工業結淨室雖然仍以懸浮頓粒物為主要控制物件，但在某些工藝過界對空氣中分子態彷染物(AMC, Airbome Molecular Contaminants)也提出了控制要求。因此,空氣淨化技術的關鍵裝置也從單一的粒子過健器發展到可以吸附有害氣態物質的化學過建器。
江蘇萬融實驗裝置有限公司專注於整體實驗室設計與建設，官網：www.wanronglab.com
如有需求請聯絡人：13062571000 史
2.生訾潔淨室的發展判
生物祜淨室(BCR, Biological Clean Room)以空氣中的微生物為主要控制物件，但網時也對懸浮顆粒物提出控制指標。
生物告淨室與工業潔淨室在基本技術上是--致的，它實際是先期發展起來的工業潔淨室技術在生物淨化領城的具體應用。19世紀中期，英法科學家和醫學家針對下術過程中的細肉感染採取了對創部、處置室、手術室、室內人員、普裝、器械等進行消毒的措旗，井將經過消毒的室內空間稱為潔淨室(CR，Clean Room)，該名詞沿用至今，當燃其內涵已經有很大發展。20世紀60年代初，美國工業法淨室的發展進人全盛時期，人們通過測試發現在工業潔淨室的空氣中微生物含量同樣遠低於外界，於是開始嘗試利用工業結淨室進行一些要求無菌環境的試驗，最早的例子是在一向工業估淨室中對進人太空的狗進行的解劑實驗。細菌、病毒是依開於空氣中的液滴或灰塵並以此作為生存和傳播媒介的，控制了空氣中的顆粒物出就控制”r空氣中的微生物。1066 年在美國新墨西哥州建成世界上第一個“層流式”潔淨手術室，這是BCR技術用於醫療事業的最早例項。歐洲大陸最早的"層流式”法淨手術室於1969年建在奧地利的急救醫院。日本在1970年建立了第一個高級別的“層流式”禧淨手術室。
以20世紀70年代開始。以美國為首的技術先進國家大規模地將工業銷淨室技術引人防止以空氣作為傳播媒介的微生物汙染控制領域。誕生了現代意義上的生物潔淨室。
3.相關技術標準的發展"
美國空軍於1961年頒佈的《技術手冊(T. 0.) 00-25-203》是世界上第一個關於
清淨室的技術標準。它涉及潔淨室的設計、懸悍粒子控制標準、人員、服裝等要求，對潔淨室的設計和執行產生巨大影響。
1963年，在美國軍方、政府和行業的共同努力下.頒佈了第一個聯邦標有F5-209.
其名稱是《結宇室和工作站(量控環境)技術條件).當時剛誕生的光學粒子計數器可以比較準確地測定的最小粒徑為0.5 um.所以標準將其作為劃分清淨度級別的標準粒徑。1966年對標準進行修改後稱為FS-209A.面後陸續有B，C, D版，其共同特徵是潔淨度級別採用的是英制單位(立方英尺)"。1992年改版為FS -209E，同時採用了英制和國際單位制(立方米)。由於在相當長的時間內銷淨技術行業都執行或參照美國的這一標準體系，所以其分級方法至今仍在工程界得到應用，例如1級、100級、10000級等。
1999年, 150 14644潔淨室國際標推體系頒佈，逐漸為世界各國所採用。我國國家標準GB 5073-2001《潔淨廠房設計規範》(2001 年11月13日頒佈}也等同採用了Is014644-1的估淨度等級劃分方然。雖然美國FS - 209標準在相當長時間內為各網引用，已形成習慣。但FS-209E已於2001年11月29日宜布取消。所以從法規的角度看，今後工程界都應採用國標或國際標準來描述潔淨度級別，但生物潔淨室尚不在此列。
4. 我國空氣潔淨技術發展的概況
我國的空氣站淨技術起始於20世紀50年代中期，至今大致經歷了四個發展階段:
(1)從20 世紀50年代中期到60年代中期，主要借鑑前蘇聯的技術，服務於國防、航天，原子能工業與科研。與現代潔淨技術相比，在廠房，裝置，氣流組織等各方面還都比較原始和粗糙，國於起步階段。
(2)從20世紀60年代中期到70年代後期，由於國內外的種種原因。主要靠自力更生髮展。當時參照了美國和日本的標準和技術，逐步研製成高效過濾器和鈉焰祛試驗檯(1965年)、沽淨工作臺(1967 年)、數子計數器(1974 年).裝配式詁淨室(1976年)及其他背淨室附屬裝置(風淋室、傳遞窗、餘壓閥等)。編制了“空氣潔淨技術措施"，奠定了我國潔淨技術的基礎。
(3)從20世紀70年代末到80年代末，由於實行了改革開放的國策，發達國家的技術與裝置開始進人我國市場，現代法淨技術在我國的大規模積體電路、光導纖維、彩色顯紫(1986年) 和無隔板過旎器(1989年)研製成功。同時在醫療、製藥、生物、化妝品與食品行業生物清淨室也得到應用，一些製藥廠對原有空調系統的改造中開始採用生物待淨技術(1978 年)，簡易的水平“單間流”潔淨空和裝配式無菌病房用於醫院(1980年)，生物安全工作臺(1981 年)和細菌取樣收(1982 年)研製成功。1982年我國醫藥行業GMP公佈，1983年中國電子學會結淨技術分會成立，1985 年GBJ 73-1984《潔淨廠房設計規範》頒佈。我國的銷淨技術進人穩步發展階段。
(4)從20世紀80年代末至今，在大規模積體電路領城全面引進境外資金、技術與裝置，形成一批知名的國際品牌企業，潔淨室的規模越來越大。風機過濾器機組(FFU,Fan Filer Unit)和微環境技術得到應用和推!”。在醫療和製藥領域結淨技術趨向成熟與規範，生物安全技術發展迅速。包括最環境，密褶型無隔板高效過德器(HEPA)、 微計算機控制過德器效能測試臺等潔淨技術相關的技術裝置基本可以實現國產，同時還開始了0. l pum光刻機及相關環境的研製。19999 年ISO 14644-1請淨室國際標準釋出後，我國等同採用此國際標準的GB 50073-2001《潔淨廠房設計規範》頒佈，此後一系列有關醫藥、醫療和生物安全實驗室的國家標準陸續頒佈或正在修訂和制定中。
我國的空氣潔淨技術經歷了50多年的發展，巴經形成相當完整的技術體系和廣闊的應用市場，但還必須看到，由於種種原因，在消淨技術的商端領域和市場，我國還存在差距、缺少話語權，還需要科技和工程技術人員的不斷努力。
二、潔淨空調技術的應用領域
潔淨空調技術在世界上已經歷了半個多世紀的發展。隨著科技與經濟的發展，其應用範圍愈加廣泛。而且技術要求也更為複雜。日前它的代表性應用主要是在微電子工業、醫藥工業及食品工業等。
微電子工業對消淨空要求最高。大規模和超大規欖積體電路(ISI, UISI)以及液品顯示器(LCD)的生產與發展對結淨度的要求越來越高。積體電路製造工藝中，整合度越大，則困形尺寸(以線寬為代表)越細，允許顆粒物被度也越低。此外。現代工業中的液晶、光纖等的生產，同樣均有很高的潔淨度要求。
2.醫藥工業和醫療事業
(1) 藥品生產。製藥廠的生產環境對藥品的生產質量、人體健康有重大美系。我國《藥品生產管理規範》(即 GMP)早已在全國範圍內實施，根據不同的工藝過程對生產環境提出了不同的結淨度級別要求。對於原料藥、粉劑、針劑、片劑、大輸液的生產、灌裝等工藝，均已制定了潔淨區和控制區的潔淨標準。怍為生物潔淨室。除對生物粒子(細肖數)有明確的限制條件之外，還限定空氣中塵埃粒子的含量。
(2)醫院。白血病的治療室、燒傷病房、急性傳染病的預防病房、外科手術室，也必須根據具體條件採用潔淨技術，以防止空氣中細菌感染，對治療起到環境的保障作用。
(3)醫學科學實驗。對於實驗動物飼養、遺傳工程等實驗醫學科學過程，也需配備潔淨環境，才能取得有效的成果。為此，以估淨技術為重要手段的生物安全技術也得到迅速的發展。
3. 食品工業
食品的無菌包裝(如軟包裝鮮果補、牛乳等)。在保持食品色、香、味、背養等方面大大優於用高益殺菌的罐裝食品。所謂無菌包裝，就是在潔淨環境中完成包裝工藝。我國已開始在某些食品行業內引人並推進“危害分析和臨界控制點(HACCP)"， 其內容也與生產過程中潔淨控制有關。
4.其他行業