نصائح للمبتدئين في غرف الأبحاث

مع التركيز المتزايد على تعظيم إنتاجية المنتج، وتحسين مراقبة الجودة وضمان السلامة، تتطلع الشركات في العديد من الصناعات إلى تركيب غرف نظيفة أو بيئات خاضعة للرقابة في منشآتها. لم تعد الغرف النظيفة تقتصر على تصنيع أشباه الموصلات عالية التقنية أو مختبرات الأبحاث الجامعية. اليوم، يتم استخدام الغرف النظيفة في جميع أنواع البيئات. ولكن ما هي الغرفة النظيفة؟

ما هي غرف الأبحاث؟

1. أكثر من غرفة نظيفة أو بيئة خاضعة للرقابة، وفقًا لمعيار ISO 14644-1 لتعريف الغرفة النظيفة، يتم تعريف الغرفة النظيفة على أنها:
2. "غرفة يتم فيها التحكم في تركيز الجسيمات المحمولة بالهواء، ويتم بناؤها واستخدامها بطريقة تقلل إلى أدنى حد من إدخال وتوليد واستبقاء الجسيمات داخل الغرفة والتي تكون فيها المعلمات الأخرى ذات الصلة، على سبيل المثال. ويتم التحكم في درجة الحرارة والرطوبة والضغط حسب الضرورة.
3. غرفة نظيفة، في تصنيع والبحث، منطقة عمل خالية من الغبار مع درجة حرارة صارمة و رطوبة التحكم ذو الأهمية الحيوية في تصنيع المعدات الحساسة للتلوث البيئي، مثل مكونات الأنظمة الإلكترونية والفضائية. تعد الجدران والأسقف البلاستيكية غير الملحومة والزوايا الدائرية والإضاءة الخارجية والأسلاك والتدفق المستمر للهواء الخالي من الغبار والتنظيف اليومي من السمات المميزة. يرتدي عمال الغرف النظيفة ملابس خاصة، بما في ذلك أغطية الرأس، وعند الدخول، يمرون من خلال نفخة هوائية، أو دش هوائي، لإزالة الجزيئات. تدخل قطع العمل للتجميع من خلال غرفة معادلة الضغط.
4. لذا، بعبارات أكثر تبسيطًا، الغرفة النظيفة هي بيئة خاضعة للرقابة حيث يتم مراقبة تلوث الهواء والأسطح بشكل مستمر والتحكم فيه بشكل صارم، وقد خضعت للعديد من التحسينات والتحسينات منذ عام 1962. تُستخدم هذه الغرف في صناعة أشباه الموصلات والرقائق، وفي صناعة الأدوية وصناعة المواد الغذائية، وكذلك في تصنيع الأجهزة الإلكترونية. لا تزال الجزيئات الصغيرة الموجودة في الهواء المحيط والتي لا تشكل أي خطر على البشر قادرة على إتلاف أو تلويث أو حتى تدمير منتجات الصناعات المذكورة أعلاه.

ما هي تصنيفات غرف الأبحاث؟

تعد تصنيفات غرف الأبحاث جزءًا مهمًا من تصميم غرف الأبحاث وتطويرها واستخدامها اليومي. إنها تنظم نظافة غرفة الأبحاث ويتم تحديدها من خلال التلوث المسموح به بناءً على عدد الجسيمات وحجمها ومعدل تبادل الهواء اللازم بناءً على مستوى تصنيف غرفة الأبحاث. على سبيل المثال، لنفترض أن غرفتك النظيفة يجب أن تستوفي مستوى ISO Class 6 الذي يبلغ 35200 جزءًا لكل متر مكعب. وهذا يعني أنه لا يمكن أن يكون هناك أكثر من 35200 جسيم لكل متر مكعب من مساحة غرف الأبحاث في غرفتك النظيفة التي يتجاوز حجمها 0.5 ميكرون. كمرجع للحجم، يمكن أن يتراوح القياس النموذجي لنهاية شعرة الإنسان من 60 إلى 100 ميكرون. الجسيمات الصغيرة التي يصل حجمها إلى 0.5 ميكرون غير مرئية للعين البشرية، ولهذا السبب نحتاج إلى مبادرات متعددة للتحكم فيها.

آيزو 14644-1 و آيزو 14698

• يتم تصنيف غرف الأبحاث حسب مدى نظافة الهواء داخل بيئة التحكم. تعتمد فئة غرف الأبحاث على عدد وحجم الجسيمات لكل متر مكعب من الهواء لتحديد فئة النظافة التي تلبيها الغرفة. السلطة الأساسية في الولايات المتحدة وكندا هي نظام تصنيف ISO ISO 14644-1.
• يتضمن معيار ISO هذا فئات الغرف النظيفة: ISO 1 وISO 2 وISO 3 وISO 4 وISO 5 وISO 6 وISO 7 وISO 8 وISO 9. ISO 1 هي الفئة "الأنظف" وISO 9 هي "" "أقذر فئة". حتى لو تم تصنيفها على أنها الفئة "الأقذر"، فإن بيئة الغرفة النظيفة ISO 9 تعد أنظف من الغرفة العادية.
• فئات الغرف النظيفة ISO الأكثر شيوعًا هي ISO 7 وISO 8. والمعيار الفيدرالي 209 (FS 209E) المكافئ لفئات ISO هذه هو الفئة 10000 والفئة 100000.
• المعيار الفيدرالي القديم FED-STD-209E (FS 209E) كان أ الولايات المتحدة الفيدرالية معيار. ويشمل فئات الغرف النظيفة هذه: فئة 100000؛ فئة 10000؛ فئة 1000؛ فئة 100؛ الصف العاشر؛ الفئة 1. تم إلغاؤها رسميًا من قبل إدارة الخدمات العامة في 29 نوفمبر 2001، لكنه لا يزال يستخدم على نطاق واسع.
  
• يجب أن تتبع الغرف النظيفة أيضًا المعايير الخاصة بالصناعة والمعايير الإقليمية. على سبيل المثال، تنطبق ممارسات التصنيع الجيدة للاتحاد الأوروبي (A-B-C-D) على المنتجات الصيدلانية وUSP (795 و797 و800) على الصيدليات المركبة.
• يتم تصنيف غرف النظافة وفقًا لعدد وحجم الجسيمات المسموح بها لكل حجم من الهواء. تشير أعداد كبيرة مثل "Class 100" أو "Class 1000" إلى FED_STD-209E ، وتشير إلى عدد الجزيئات من حجم 0.5 ميكرون أو أكبر مسموح بها لكل قدم مكعب من الهواء. يسمح المعيار أيضًا بالاستيفاء ، لذلك من الممكن وصفه على سبيل المثال "الفئة 2000."
• تشير الأرقام الصغيرة إلى معايير ISO 14644-1، التي تحدد اللوغاريتم العشري لعدد الجسيمات 0.1 ميكرومتر أو أكبر المسموح بها لكل متر مكعب من الهواء. لذلك، على سبيل المثال، تحتوي غرفة الأبحاث من الفئة ISO 5 على 10^5 = 100000 جسيم على الأكثر لكل متر مكعب.
• ويفترض كل من المواصفة FS 209E وISO 14644-1 علاقات السجل بين حجم الجسيمات وتركيز الجسيمات. ولهذا السبب، لا يوجد شيء اسمه تركيز الجسيمات صفر. هواء الغرفة العادي هو تقريبًا فئة 1,000,000 أو ISO 9.

تصنيف الاتحاد الأوروبي GMP

تعتبر إرشادات الاتحاد الأوروبي GMP أكثر صرامة من غيرها، حيث تتطلب من الغرف النظيفة تلبية أعداد الجسيمات أثناء التشغيل (أثناء عملية التصنيع) وأثناء الراحة (عندما لا يتم تنفيذ عملية التصنيع، ولكن الغرفة أهو قيد التشغيل).

ما هو المعادل التقريبي ISO 14644 لدرجات GMP في الاتحاد الأوروبي？

لقد لاحظنا أننا كثيرًا ما نسأل عن تصنيف ISO 14644 الذي يعادل درجات الاتحاد الأوروبي GMP للمناطق أو غرف الأبحاث، لذلك قمنا بتجميع تفاصيل مفيدة أدناه.

• الاتحاد الأوروبي GMP Grade A يعادل الفئة 100 أو ISO 5
• الاتحاد الأوروبي GMP Grade B يعادل أيضًا الفئة 100 أو ISO 5
• الاتحاد الأوروبي GMP Grade C يعادل الفئة 10,000 أو ISO 7
• الاتحاد الأوروبي GMP Grade D يعادل الفئة 100,000 أو ISO 8

أين يتم استخدام غرف الأبحاث؟

هناك مجموعة متنوعة من الصناعات التي تتطلب استخدام غرف نظيفة، واعتمادًا على العمل الجاري، سيتم تحديد تصنيف ISO الذي تحتاجه الغرفة. عندما تم استخدام الغرف النظيفة لأول مرة، كان ذلك عادةً في صناعة أشباه الموصلات عالية التقنية والأبحاث الجامعية ومختبرات علوم الحياة. ومع ذلك، هناك العديد من الصناعات الأخرى التي تستخدم غرف الأبحاث. نقوم الآن بإدراج الصناعات التي تتطلب حاليًا استخدام غرف الأبحاث على النحو التالي.

إنتاج الأجزاء الإلكترونية

أي شخص يعمل مع أجهزة الكمبيوتر يعرف أن بعض العوامل يمكن أن تسبب قدرًا كبيرًا من الضرر، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والكهرباء الساكنة. في غرف الأبحاث، يمكن أن تؤثر هذه العوامل بشكل مباشر على تصنيع مجموعة متنوعة من المكونات الإلكترونية المختلفة. تستخدم غرف الأبحاث في هذه الصناعة العديد من منتجات غرف الأبحاث المختلفة مثل المآزر المضادة للكهرباء الساكنة والمعاطف البيضاء، والمناديل المضادة للكهرباء الساكنة، ومنتجات التنظيف ESD (التفريغ الكهروستاتيكي)، وأرضيات ESD وحصائر المقاعد، والمزيد. تقع غرف الأبحاث الإلكترونية عادةً في نطاق الفئة 1 إلى الفئة 6.

التكنولوجيا الحيوية

أي شخص يعمل مع أجهزة الكمبيوتر يعرف أن بعض العوامل يمكن أن تسبب قدرًا كبيرًا من الضرر، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والكهرباء الساكنة. في غرف الأبحاث، يمكن أن تؤثر هذه العوامل بشكل مباشر على تصنيع مجموعة متنوعة من المكونات الإلكترونية المختلفة. تستخدم غرف الأبحاث في هذه الصناعة العديد من منتجات غرف الأبحاث المختلفة مثل المآزر المضادة للكهرباء الساكنة والمعاطف البيضاء، والمناديل المضادة للكهرباء الساكنة، ومنتجات التنظيف ESD (التفريغ الكهروستاتيكي)، وأرضيات ESD وحصائر المقاعد، والمزيد. تقع غرف الأبحاث الإلكترونية عادةً في نطاق الفئة 1 إلى الفئة 6.

علوم الحياة

كما هو الحال في مجال التكنولوجيا الحيوية، تقوم صناعة علوم الحياة بتخزين ومعالجة السوائل والخلايا التي تحتوي على مواد عضوية شديدة الحساسية للتلوث الخارجي. قد تتعامل التطبيقات الصيدلانية وعلوم الحياة الأخرى أيضًا مع المواد الكيميائية والمركبات الخطرة. تم تصنيف الغرف النظيفة في علوم الحياة أيضًا بين الفئة 5 والفئة 8 من ISO.

التصنيع الغذائي

تعد صناعة تصنيع المواد الغذائية استخدامًا جديدًا نسبيًا لغرف الأبحاث. يتطلب معايير نظافة عالية للتأكد من أن البكتيريا أو الفطريات أو العفن لا يمكن أن تتطور وتنمو. لخلق بيئة مثالية، يجب تنظيم الرطوبة ومستويات الرطوبة ودرجة الحرارة وسرعة الهواء وضغط الهواء. تتطلب غرف الأبحاث في الصناعات الغذائية القفازات، وأقنعة الوجه، ونظارات السلامة، والمآزر، وأغطية الأحذية، والمزيد. نظرًا لأن بعض الأطعمة لديها مستويات مختلفة من الحساسية، يمكن أن تتراوح فئة ISO، ولكن يجب أن تستوفي ISO 6.

السيارات

شهدت صناعة السيارات تغيرات كبيرة منذ ظهور أول مركبة تجارية. تتكون السيارات الحديثة من دوائر حساسة ومكونات كمبيوتر معرضة للتلف الناتج عن الظروف البيئية المعاكسة أثناء طرق التصنيع. تقع غرف الأبحاث في صناعة السيارات عادةً بين الفئتين 6 و9، اعتمادًا على المكون الذي يتم إنتاجه.

الفضاء الجوي

تعتمد صناعة الطيران على بيئات الغرف النظيفة وتحسيناتها الحديثة لإجراء التجارب وإنشاء منتجات مثل أجهزة الليزر الفضائية. يتطلب إنشاء أدوات فضائية مثل الليزر بيئة خاضعة للرقابة بحيث لا يمكن لأي ملوثات أو ملوثات أن تلحق الضرر بالأداة أو المنتج نفسه المستخدم في عملية التصنيع. في حالة استخدام الليزر في رحلات الفضاء، تعد الدقة المطلقة أمرًا ضروريًا. تُستخدم بعض أجهزة الليزر هذه لشحن بطاريات السيارة. تم تصميم أجهزة ليزر فضائية أخرى مع التركيز على الاجتثاث، أي أجهزة الليزر المستخدمة لتبخير الحطام الفضائي في مدار الأرض.

بصريات

يشعر معظم الناس بالسعادة عندما يلتقطون صورة رائعة على هواتفهم الذكية، ولكن تلك العدسات، بالطبع، العدسات المتطورة للكاميرات الاحترافية يجب أن يتم تصنيعها باستخدام تقنية الغرفة النظيفة. يتطلب تصنيع العدسات رقابة صارمة على تلوث الجسيمات بالإضافة إلى التحكم في الرطوبة ودرجة الحرارة وبروتوكولات التحكم في الصدمات. تتيح بيئة الغرفة النظيفة للفنيين إنشاء عدسات تسمح لنا بالتقاط الابتسامات الخالدة لأحبائنا أو المناظر الطبيعية الجميلة التي نلتقطها أثناء إجازتنا.

تكنولوجيا النانو

في حين أن بعض الناس يعتقدون أن غرف الأبحاث الخاصة بتكنولوجيا النانو هي غرف نظيفة متخصصة في تصنيع الإلكترونيات وأشباه الموصلات، إلا أن غرف الأبحاث المستخدمة في تكنولوجيا النانو تستخدم فعليًا في العديد من أنواع الصناعات وتستخدم تطبيقاتها في خلايا الوقود بالإضافة إلى المواد الغذائية. في عالم أخضر بشكل متزايد، تقوم الغرف النظيفة المخصصة لتكنولوجيا النانو الآن بإنتاج خلايا شمسية بتقنية النانو. ويمكن أن يكون لهذه الخلايا تأثير كبير على مبادرات الاستدامة في جميع أنحاء العالم، حيث سيكون تصنيعها أقل تكلفة بكثير من الخلايا الشمسية التقليدية.

مختبرات الجامعة & مرافق البحوث

قد يكون الأمر لا يصدق، لكن مجرد وجود عدد قليل من الجسيمات الإضافية يمكن أن يؤدي إلى اختلال توازن حتى أكثر التجارب تصميمًا بعناية. ومن أجل الحصول على نتائج نظيفة، يجب إزالة جميع المتغيرات التي يمكن أن تؤثر على التجربة. تعزز الغرف النظيفة هذه البيئة الخالية من التلوث، وبالتالي تسمح بإجراء التجارب المتعلقة بمجموعة واسعة من العلوم والتكنولوجيا. توفر الغرف النظيفة ثابتًا يساعد الباحثين على تقليل أو حتى القضاء على التلوث المتبادل أو تلك المتغيرات التي قد تعيق النتائج الدقيقة.

التطبيقات العسكرية

يعتمد الجيش، وكذلك الوكالات الحكومية المختلفة، على الغرف النظيفة في العديد من المشاريع والتجارب. في الواقع، إذا كانت شخصية جيمس بوند حقيقية، فمن المحتمل أن تكون أدواته المختلفة قد تم تصنيعها في بيئة غرف الأبحاث. واليوم، يستخدم الجيش مختبرات الغرف النظيفة لتطوير الأنظمة التكنولوجية المستقبلية مع تعزيز المعدات التكنولوجية الحالية. على سبيل المثال، يعد إنشاء مادة مبتكرة جديدة، مثل حاجز لمنع الطيارين من التعرض للكثير من الضوضاء، مجرد جانب واحد صغير من استخدام المؤسسة العسكرية للغرف النظيفة.

كيفية الدخول إلى غرف الأبحاث بشكل صحيح

بحاجة إلى فهم كامل الغرض من بروتوكولات غرف الأبحاث

بحاجة إلى معرفة مستوى غرف الأبحاث التي تدخلها.

ندرك أن البشر عادة ما يكونون أكبر مصدر للتلوث في غرف الأبحاث

تزيد الحركات من خطر تلوث غرف الأبحاث بشكل كبير. وذلك لأن البشر ينبعثون آلاف الجزيئات أثناء تحركهم. لذلك، بمجرد دخول موظفيك إلى مساحة غرف الأبحاث، يجب أن تكون حركتهم في حدها الأدنى أو لا تكون على الإطلاق. وإذا كان عليهم أن يتحركوا، فعليهم أن يفعلوا ذلك ببطء.

لا تحضر مستحضرات التجميل أو مثبتات الشعر أو العطور أو الكولونيا إلى غرفة الأبحاث.

ارتداء ملابس غرف الأبحاث المناسبة لفئة غرف الأبحاث. يمكن لملابس غرف الأبحاث الصغيرة جدًا أو الكبيرة جدًا أن تزيد من خطر التلوث. وينبغي أيضًا تدريب الموظفين على كيفية سد جميع الفجوات بين الملابس. يتضمن ذلك وضع القلنسوات في المآزر، والأكمام في القفازات، والمآزر في الأحذية.

قم بتنظيف أو تغيير حذائك عند دخول غرفة الأبحاث. إنها فكرة جيدة أن يكون لديك زوج من الأحذية يُستخدم فقط في غرف الأبحاث. إذا تغيروا إلى هذا حتى قبل الدخول إلى منطقة ارتداء الملابس، فستكون هناك فرصة أقل لتتبع الملوثات في مساحة العمل.

ضع الأغراض الشخصية التي لن تحضرها إلى غرفة الأبحاث بعيدًا.

تخلص من الحلوى أو العلكة أو أي شيء آخر موجود في فمك. لا ينبغي أن تأكل في غرف الأبحاث

ضع معدات غرف الأبحاث الخاصة بك بالترتيب الصحيح.

إذا كانت هناك غرفة للاستحمام الهوائي، قم بالمشي من خلالها والدوس على أي حصائر مطاطية إضافية عند دخولك.

استبدل أي ملابس غرف الأبحاث التي تم ارتداؤها أو اتساخها

قم بإزالة ملابس غرف الأبحاث بالترتيب العكسي الذي ارتديتها عليه

كيفية حماية موظفيك في غرف الأبحاث

كيفية التصرف

1. فكر دائمًا في السلامة أولاً!
2. قم دائمًا بارتداء ملابس غرف الأبحاث المطلوبة
3. قم بتغيير ثوب غرف الأبحاث الخاص بك مرة واحدة على الأقل في الأسبوع
4. احترم منطقة الأمان المريحة حول الأشخاص العاملين في غرف الأبحاث
5. الحد الأقصى لعدد الأشخاص في كل من غرفتي التنظيف هو 8 (4 نتيجة لـCOVID-19)، بشرط أن يتم توزيع الأشخاص على أبخرة وأدوات مختلفة
6. عند العمل في أغطية الدخان:
   • استخدم الحركات البطيئة (لتجنب الاضطراب)
   • قلل من كمية المعدات والزجاجات الموجودة على مقاعد البدلاء
   • تعمل مع الوشاح عند أدنى مستوى ممكن (دائمًا أسفل السهم الذي يشير إلى الحد الأقصى لارتفاع الوشاح)
   • حافظ على سطح العمل مرتبًا
   • تنظيف بعد الاستخدام
   • إذا كان يجب عليك ترك العملية دون مراقبة، فيرجى تحديد الوقت وإرفاق ملاحظة بالاسم ومعلومات الاتصال ووقت العودة.
7. اغسل أدوات المختبر بعد الاستخدام بماء Milli-Q وعلقها لتجف على الرف
8. لا يسمح بالطعام أو المشروبات في غرف الأبحاث
9. يجب تنظيف الزجاج المكسور والتخلص منه في الصناديق الزجاجية
10. لا سماعات! يجب أن تكون قادرًا على السمع والرؤية حتى تتصرف بأمان

كيف ترتدي بدلات غرف الأبحاث؟

1. عند العمل في غرف الأبحاث، يجب عليك دائمًا ارتداء ملابس غرف الأبحاث، وعند العمل باستخدام الأحماض أو المواد الكيميائية الخطرة، يجب عليك أيضًا ارتداء معدات الحماية الشخصية (PPE). ملابس غرف الأبحاث ومعدات الوقاية الشخصية لها أغراض مختلفة. ملابس الغرفة النظيفة ليست معدات الوقاية الشخصية. ترتدي ملابس غرف الأبحاث لحماية العينات من الغبار الناتج عنك، وترتدي معدات الوقاية الشخصية لحمايتك من المواد الكيميائية.
2. لتقليل توليد الجسيمات، يجب تغطية ملابسك الشخصية وشعرك بالكامل من الحافة السفلية لطبقة الغرفة النظيفة وما فوق. يجب وضع الشعر الطويل تحت غطاء الرأس، ويجب ألا يبرز غطاء الرأس أو الشعر أو يحجب رؤيتك.
3. تشكل السراويل كبيرة الحجم أو الفساتين الطويلة التي تصل إلى الأرض خطرًا على السلامة حيث قد تتعثر أثناء التعامل مع المواد الكيميائية وبالتالي غير مسموح بها. قد يتم الحكم على الملابس التي تحتوي على هامش مفرط أو حتى ملابس فضفاضة للغاية بأنها غير آمنة. يتم قبول الأحذية ذات الأصابع المفتوحة.
4. لا ينصح باستخدام العدسات اللاصقة في المختبر. تجعل العدسات اللاصقة من الصعب غسل العينين في حالة وجود رذاذ. إذا اخترت ارتدائها، فيجب عليك تنبيه مستخدمي غرف الأبحاث الآخرين. يحتاج المستخدمون الآخرون إلى معرفة أنه يجب إزالة العدسات إذا دخل شيء ما في عينك
5. يرجى ملاحظة أنه يتعين عليك تجريد ملابسك عند استخدام الدش الآمن. عدم إزالة الملابس الملوثة سيجعل الوضع أسوأ. إذا لم تكن مرتاحًا لذلك، فيجب عليك عدم دخول المختبر.

ملابس غرف الأبحاث

الملابس المطلوبة لغرفة الأبحاث هي:

• غطاء للشعر
• نظارات السلامة، حتى فوق النظارات العادية. ولا يجوز إزالتها إلا عند استخدام المجاهر.
• غطاء اللحية إذا كان لديك لحية أو لحية خفيفة يزيد طولها عن 3 مم
• ثوب غرف الأبحاث
• قفازات
• أغطية الحذاء
  
  
  

معدات الحماية الشخصية

• مزيد من معدات الوقاية الشخصية المطلوبة عند العمل مع المواد الكيميائية الخطرة:
• ساحة
• الأعمال الكيميائية العامة: قفازات النتريل
• الأحماض / المواد الكيميائية القوية: النتريل + أغطية الأكمام + الأكمام الواقية ثلاثية البوليمر
• ظل وشاح الدخان منخفضًا

فيديو: ما هي الغرفة النظيفة؟