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空氣潔凈工程的應用領域

中國空氣潔凈工程的研究和應用開始于20世紀50年代末,第一個潔凈室于1965年在電子工廠建成投入使用,同一時期我國的高效空氣過濾器(HEPA)研制成功投入生產。20世紀60年代是我國潔凈技術發展的起步時期,在高效過濾器研制成功后,相繼以HEPA為終端過濾的幾家半導體集成電路工廠、航空陀螺儀廠、單晶硅廠和精密機械加工企業的潔凈室建成。在此期間,還研制生產了光電式氣溶膠濁度計,用以檢測空氣中塵埃粒子濃度;建成了高效過濾器鈉焰試驗臺,這樣便為發展我國空氣潔凈工程提供了基本的條件。

從20世紀70年代末開始,我國潔凈技術隨著各行各業引進技術和設備的興起得到了長足進步。1981年無隔板高效空氣過濾器和液槽密封裝置通過鑒定并投入生產,隨后0.1pm高效空氣過濾器研制成功,為滿足超大規模集成電路的研制和生產創造了有利條件。20世紀80年代我國空氣潔凈工程和潔凈廠房建設取得了明顯的成果,在建設大規模集成電路工廠、研究所、彩色顯像管工廠以及制藥工廠潔凈廠房的同時,建成了一批100級(5級)、1000級(6級)的潔凈室,如500平方的100級(5級)垂直單向流潔凈室、1080平方的100級(5級)垂直單向流潔凈室、100級(5級)水平單向流手術室等,這批潔凈工程的相繼建成并投入使用,標志著我國的潔凈技術發展進入了一個新的階段。

空氣潔凈工程的應用范圍:

潔凈技術經歷了半個多世紀的發展,其應用范圍越來越廣泛,技術要求也越來越復雜。目前,它的代表性應用領域為微電子工業、醫藥衛生及食品工業等。它的應用領域主要有:
1)微電子工業。
2)半導體制造業。
3)微機械加工業。
4)光學工業。
5)凈純化學試劑制造業。
6)生物技術工業。
7)制藥工業。
8)醫療器械與移植裝置的生產與包裝工業。
9)食品與飲料工業。
10)醫院及其他保健機構。

1.微電子工業

微電子工業是當前對潔凈室要求最高的行業。大規模和超大規模集成電路(LSI、VLS1)的發展,對微塵控制要求越來越高。集成電路制造工藝中,集成度越大,圖形尺寸(以線寬為代表)越細,對潔凈室控制粒徑的尺寸也要求越小(通常為線寬的1/10),且含塵量也要求越低。此外,現代工業中的液晶、光纖等的生產,同樣有潔凈度的要求。

2.醫療工業

(1)藥品生產    我國的《藥品生產管理規范》(又稱GMP)已在全國范圍內實施,對相應工藝過程及生產環境提出了不同潔凈級別的要求。對于原料藥制備、粉劑、針劑、片劑、大輸液的生產、灌裝等工藝,均已制定了潔凈區和控制區的潔凈標準。除了限定空氣中塵埃粒子的大小和含量外,對生物粒子(細菌數)也有明確的限制。

(2)醫院    白血病的治療室、燒傷病房、外科手術室,也必須根據具體條件采用空氣潔凈工程,以防止空氣中細菌感染,對治療環境起到控制作用。

3.食品工業

食品工業中使用潔凈技術較有代表性的是無菌裝罐。食品的無菌包裝(如軟包裝鮮果汁、牛乳等),在保持食品色、香、味、營養等方面大大優于高溫殺菌的罐裝食品。所謂無菌包裝,就是在潔凈環境中完成包裝工藝。除無菌罐裝外,空氣潔凈工程在食品的釀造、發酵中對純種的培養、分離、接種、擴種以防止菌體等污染及提高產品質量也有重要作用。

4.生物安全

在遺傳工程、藥品及病理檢驗、生物分子學、國防科研等方面常常需要在無菌無塵的環境中進行操作,一方面要要求試件不受其他微生物污染,另一方面又要求所研究的材料,如腫瘤病毒、高危險度病原菌、放射性物質等不致外溢,危害操作者的健康及污染環境。對于這類實驗操作,一般要求兩級隔離,第一級常用生物安全工作柜使工作人員與病原體等危險試件隔離;第二級是將實驗工作區與其他環境隔離。這類實驗室與一般潔凈室不同,其處于負壓狀態。

5.實驗動物飼養

為了保證醫藥品、食品長期試驗的安全性,以及病理等方面研究結果的可靠性,要求實驗動物在潔凈環境中飼育。從控制微生物的角度出發,可將醫學及生物學等實驗所用的實驗動物飼育環境分為三類:隔離系統、半隔離系統和開放系統。前兩類系統所飼養動物要求無菌(包括細菌、病毒寄生蟲等),或者僅允許帶有已知的幾種微生物,或者不允許帶有某些特定的致病菌等。

空氣潔凈工程也廣泛應用于宇航、精密機械、儀器儀表、精細化學等行業中。

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