O QUE É UMA SALA LIMPA?

Visão geral da sala limpa

As salas limpas são utilizadas em praticamente todos os setores industriais onde partículas pequenas podem afetar negativamente o processo de fabricação. Elas variam em tamanho e complexidade e são amplamente utilizadas em indústrias como a de semicondutores, farmacêutica, biotecnologia, dispositivos médicos e ciências da vida, bem como em processos críticos de fabricação comuns nas áreas aeroespacial, óptica, militar e de energia.

Uma sala limpa é qualquer espaço fechado onde são tomadas medidas para reduzir a contaminação por partículas e controlar outros parâmetros ambientais, como temperatura, umidade e pressão. O componente principal é o filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air), usado para reter partículas com 0,3 mícron ou mais. Todo o ar que entra em uma sala limpa passa por filtros HEPA e, em alguns casos em que é necessário um nível de limpeza ainda mais rigoroso, são utilizados filtros ULPA (Ultra Low Particulate Air).
Os funcionários selecionados para trabalhar em salas limpas passam por um extenso treinamento em teoria de controle de contaminação. Eles entram e saem da sala limpa por meio de antecâmaras, chuveiros de ar e/ou vestiários, e devem usar roupas especiais projetadas para reter contaminantes gerados naturalmente pela pele e pelo corpo.
Dependendo da classificação ou função da sala, o vestuário da equipe pode ser tão simples quanto jalecos e toucas de cabelo, ou tão completo quanto o uso de macacões de proteção com várias camadas e aparelhos de respiração autônomos.
As vestimentas para salas limpas são utilizadas para evitar que substâncias sejam liberadas do corpo do usuário e contaminem o ambiente. As próprias vestimentas para salas limpas não devem liberar partículas ou fibras para evitar a contaminação do ambiente por pessoas ou funcionários. Esse tipo de contaminação por pessoas ou funcionários pode degradar o desempenho de produtos nas indústrias de semicondutores e farmacêuticas, e pode causar infecção cruzada entre a equipe médica e pacientes no setor de saúde, por exemplo.
As vestimentas para salas limpas incluem botas, sapatos, aventais, protetores de barba, toucas, macacões, máscaras faciais, jalecos/aventais de laboratório, batas, luvas e dedeiras, redes para cabelo, capuzes, mangas e protetores de sapatos. O tipo de vestimenta para sala limpa utilizado deve refletir as especificações da sala limpa e do produto. Salas limpas de baixo nível podem exigir apenas sapatos especiais com solados completamente lisos que não acumulem poeira ou sujeira. No entanto, os solados dos sapatos não devem apresentar riscos de escorregamento, pois a segurança sempre tem prioridade. Um traje para sala limpa geralmente é necessário para entrar em uma sala limpa. Salas limpas de classe 10.000 podem usar jalecos simples, toucas e sapatilhas. Para salas limpas de classe 10, são necessários procedimentos cuidadosos de vestimenta com macacão com zíper, botas, luvas e respirador completo.

Princípios do fluxo de ar em salas limpas

As salas limpas mantêm o ar livre de partículas através do uso de filtros HEPA ou ULPA, empregando princípios de fluxo de ar laminar ou turbulento. Os sistemas de fluxo de ar laminar, ou unidirecional, direcionam o ar filtrado para baixo em um fluxo constante. Normalmente, esses sistemas são utilizados em 100% do teto para manter um fluxo unidirecional constante. Os critérios de fluxo laminar são geralmente especificados em estações de trabalho portáteis (capelas de fluxo laminar) e são obrigatórios em salas limpas classificadas como ISO 1 a ISO 4.
Um projeto adequado de sala limpa abrange todo o sistema de distribuição de ar, incluindo medidas para retornos de ar adequados a jusante. Em salas com fluxo vertical, isso significa o uso de retornos de ar baixos nas paredes ao redor do perímetro da zona. Em aplicações com fluxo horizontal, requer o uso de retornos de ar no limite a jusante do processo. O uso de retornos de ar montados no teto é contraditório a um projeto adequado de sistema de sala limpa.

Classificações de salas limpas

As salas limpas são classificadas de acordo com o grau de limpeza do ar. Na norma federal FS 209 (A a D) dos EUA, o número de partículas iguais ou maiores que 0,5 µm é medido em um pé cúbico de ar, e essa contagem é usada para classificar a sala limpa. Essa nomenclatura métrica também é aceita na versão mais recente, FS 209E, da norma. A norma federal FS 209E é utilizada nos EUA. A norma mais recente é a TC 209 da Organização Internacional de Normalização (ISO). Ambas as normas classificam uma sala limpa pelo número de partículas encontradas no ar do laboratório. As normas de classificação de salas limpas FS 209E e ISO 14644-1 exigem medições e cálculos específicos de contagem de partículas para classificar o nível de limpeza de uma sala ou área limpa. No Reino Unido, a norma britânica BS EN ISO 5295 é usada para classificar salas limpas. Essa norma está prestes a ser substituída pela BS EN ISO 14644-1.
As salas limpas são classificadas de acordo com o número e o tamanho das partículas permitidas por volume de ar. Números grandes como "classe 100" ou "classe 1000" referem-se à norma FED_STD-209E e indicam o número de partículas com tamanho igual ou superior a 0,5 µm permitidas por pé cúbico de ar. A norma também permite interpolação, sendo possível, por exemplo, descrever a "classe 2000".
Os números pequenos referem-se às normas ISO 14644-1, que especificam o logaritmo decimal do número de partículas de 0,1 µm ou maiores permitidas por metro cúbico de ar. Assim, por exemplo, uma sala limpa de classe ISO 5 tem no máximo 10⁵ = 100.000 partículas por m³.
Tanto a FS 209E quanto a ISO 14644-1 pressupõem relações log-log entre o tamanho e a concentração de partículas. Por essa razão, não existe concentração de partículas igual a zero. O ar ambiente comum é aproximadamente da classe 1.000.000 ou ISO 9.

Normas para salas limpas ISO 14644-1