问题

请教:有关无尘工作台,能否达到百万级无尘效果?

回答
您好,关于无尘工作台能否达到百万级无尘效果这个问题,我们来深入地聊聊。

首先,我们要明确一下“百万级无尘”具体指的是什么。在洁净室和无尘环境的领域,通常会用“级”来表示空气中悬浮颗粒物的数量。我们常说的“百万级”通常指的是 Class 1,000,000,也叫做 ISO Class 8。这个标准是美国联邦标准 209E(已经逐渐被ISO 146441取代)中的一个等级,指的是在每立方英尺的空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量不超过一百万个。

那么,一台普通的无尘工作台(也称为超净工作台)能否稳定地达到这个水平呢?答案是:可以,而且很多情况下,它们的设计目标就是为了提供比百万级更高级别的洁净度。

为了让您更明白,我们来详细拆解一下无尘工作台是如何工作的,以及它与“百万级”之间的关系:

无尘工作台的核心原理与组成

一台典型的无尘工作台,其核心目标是创造一个局部区域的高洁净度环境,以保护被操作的物品不受外界颗粒物的污染。它主要依靠以下几个关键部分协同工作:

1. 风机/鼓风机 (Fan/Blower): 这是提供洁净空气的动力源。风机将室内的空气吸入,经过过滤后吹出,形成单向流或乱流。

2. 初效过滤器 (Prefilter): 通常安装在进风口,用于捕捉较大的颗粒物,如灰尘、毛发等,保护更精密的过滤器不受过早堵塞,延长其使用寿命。

3. 高效过滤器 (HEPA High Efficiency Particulate Air filter) 或 超高效过滤器 (ULPA Ultra Low Penetration Air filter): 这是无尘工作台的“心脏”。
HEPA过滤器 能够过滤掉 99.97% 或更多大于或等于 0.3 微米的颗粒物。
ULPA过滤器 则能过滤掉 99.999% 或更多大于或等于 0.12 微米的颗粒物。

4. 外壳/工作腔体 (Enclosure/Work Chamber): 提供一个封闭或半封闭的操作空间,将洁净的空气定向吹向工作区域,并将可能产生的污染通过负压或正压排出。

5. 风速控制系统 (Airflow Control System): 确保稳定的风速,以维持洁净空气的定向流动。

无尘工作台的洁净度等级

无尘工作台的性能通常是按照ISO 146441标准来衡量的,或者参考过时的FS 209E标准。

按照ISO 146441标准:
ISO Class 8 (对应FS 209E Class 1,000,000): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 3,520,000 个。
ISO Class 7 (对应FS 209E Class 100,000): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 352,000 个。
ISO Class 6 (对应FS 209E Class 10,000): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 35,200 个。
ISO Class 5 (对应FS 209E Class 100): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 3,520 个。
ISO Class 4 (对应FS 209E Class 10): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 352 个。
ISO Class 3 (对应FS 209E Class 1): 每立方米空气中,大于或等于 0.5 微米的颗粒物数量 ≤ 35.2 个。

普通高效(HEPA)无尘工作台,在正常工作状态下,其内部工作区域的洁净度可以轻松达到 ISO Class 5 (Class 100),甚至更高。 这意味着,即使在0.5微米这个颗粒尺寸上,其洁净度也远高于百万级(ISO Class 8)。

为什么说无尘工作台“可以达到”甚至“超越”百万级?

1. HEPA/ULPA过滤器的能力: HEPA过滤器本身的设计能力就远超百万级的要求。它能够拦截绝大多数空气中的颗粒物。当使用ULPA过滤器时,过滤效果会更进一步。

2. 单向流设计: 许多无尘工作台采用垂直单向流(也有水平单向流),这意味着洁净空气以恒定的速度从顶部(或侧面)均匀地吹过整个工作区域,并将操作过程中产生的颗粒物直接吹出工作区,进入排风系统(通常会再次过滤)。这种设计有效地阻止了颗粒物在工作区域内的滞留和扩散。

3. 负压或正压设计:
负压工作台 (Biological Safety Cabinets): 内部气流向内,将操作产生的污染物质(如生物气溶胶)限制在工作腔内,并通过排风过滤器排出。这主要用于保护操作人员和环境。
正压工作台 (Laminar Flow Hoods): 内部气流向外,将洁净空气吹向操作区域,防止外界污染进入。

影响无尘工作台洁净度的关键因素

虽然设计上可以达到,但要稳定地维持百万级(或更高)的洁净度,有几个关键点需要注意:

过滤器的质量与状况: 使用合格的、认证过的HEPA或ULPA过滤器是基础。同时,过滤器需要定期检查和更换。如果过滤器老化、破损或堵塞,其过滤效率将大幅下降。
密封性: 工作台的腔体、门(如果有)以及与空气循环系统的连接处必须保持良好的密封性。任何泄漏都会引入外部的污染物。
操作方式: 操作人员的不当操作是造成污染的主要原因。例如:
过快的操作速度: 导致空气扰动过大,将已经沉降的颗粒物扬起。
在工作区域内进行不必要的移动: 比如频繁开关门(如果有),或者将非洁净的物品带入工作区。
穿着不洁净的衣物: 即使在工作台内操作,操作人员的衣服、头发等也可能带入颗粒物。
不注意物品的放置: 将被污染的物品靠近工作区域的核心。
环境因素: 工作台所处的环境也会影响其性能。例如,如果工作台放置在一个非常脏的环境中,虽然它自身在工作,但周围空气中的颗粒物会比预期的高,且初效过滤器的寿命会缩短。
风速稳定性: 风机故障或风速调节不当,会影响单向流的形成和净化效果。
定期维护和验证: 专业的维护和定期的风速、过滤器完整性(例如DOP测试)检测,是确保无尘工作台性能达标的关键。

总结

是的,一台设计合格、维护良好的无尘工作台,其内部工作区域的洁净度,在绝大多数情况下,远远优于百万级(Class 1,000,000 / ISO Class 8)的要求,通常可以达到 Class 100 (ISO Class 5) 甚至 Class 10 (ISO Class 4) 的水平。

百万级只是一个相对较低的洁净度标准。无尘工作台之所以被称为“无尘”,就是因为它能提供一个高度受控的低颗粒物环境,以满足精细制造、生物技术、医疗、实验室等对洁净度有较高要求的场景。

如果您需要确认您的无尘工作台是否达到特定的洁净度等级,最可靠的方式是进行专业的洁净度测试和验证,包括颗粒计数和过滤器完整性测试(如DOP/PAO测试)。这会是一个更具说服力的证明,而不是仅仅依赖于理论设计。

网友意见

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百万级?超净环境的洁净度评价指标,百级最优,其次是千级,然后是万级(这已经是最差的了),题主说的百万级,那该有多差?这不应该叫超净工作台,该叫超污工作台了

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