Vhodné nátěrové systémy pro čisté místnosti

Vhodné nátěrové systémy pro čisté místnosti

Autor: Wolfgang Konle 

Pro stále více podniků je výroba za čistých podmínek nezbytná pro zajištění plynulého průběhu procesů a kvality dílů. Významný vliv na kvalitu vnitřního ovzduší mají provozní prostředky, k nimž patří i nátěry podlah, stěn a stropů. Následuje představení různých požadavků a vlastností, které musí systémy nátěrů splňovat.

Požadavky na čistotěodolné provozní prostředky

Hlavní faktory ovlivňující čistotu čistého prostoru jsou kromě kvality přívodu vzduchu, zavádění vzduchu, povrchů a personálu také provozní prostředky nacházející se v místnosti [1].
Mezi provozní prostředky patří mimo jiné vnitřní zařízení, jako jsou stěny, dveře, stropy a podlahy. Klíčové parametry pro čistotu provozních prostředků podle využití jsou:
- Emise částic přenášených vzduchem
- Chování při uvolňování plynů (outgassing)
- ESD vlastnosti
- Čistitelnost
- Odolnost vůči chemikáliím nebo dezinfekčním prostředkům
- Hladký a prasklinami nedotčený povrch
- Metabolická kompatibilita / mikrobiocidní vlastnosti

Pro většinu výrobních procesů představují částice přenášené vzduchem největší problém. Čím dál více však hraje roli i AMC = Airborne Molecular Contamination (vzduchem přenášená molekulární kontaminace). Jde o přítomnost takových molekulárních (chemických, nečásticových) látek v plynové nebo párové fázi v atmosféře čistého prostoru nebo jeho oblasti, které mohou mít škodlivý vliv na produkt, proces, zařízení nebo personál [2].

Uvolňování z materiálů, ze kterých jsou provozní prostředky vyrobeny, například z nátěrů stěn/stropů/podlah, může mít značně negativní dopady. Příklady zahrnují korozní efekty na kovové vodiče nebo vrstvy, defekty při lithografických procesech, zkrácení servisních intervalů a životnosti optik, změny elektrických vlastností waferů způsobené nechtěným dopingem [3].

Ve všech dosavadních normách a směrnicích pro čisté místnosti nejsou stanovena kritéria pro provozní prostředky, mezi něž patří i systémy nátěrů pro podlahy, stěny a stropy. Existovaly pouze nepřímé náznaky ohledně požadované kvality vzduchu v čistých prostorách. Proto výrobci nebo provozovatelé čistých prostor stanovili na základě zkušeností kritéria pro systémy v těchto prostorách. Částečně byly vyvinuty vlastní testovací metody, například skupinou m+w s jejich „specifikacemi pro polovodičové čisté místnosti“ [4].

Za účelem vývoje testovacích metod pro posouzení čistoty provozních prostředků a pro vývoj optimalizovaných produktů vznikla aliance průmyslu „Cleanroom Suitable Materials (CSM)“, iniciovaná Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Na základě poznatků získaných v rámci průmyslové skupiny CSM jsou poprvé v návrhu VDI 2083 Blatt 17 (únor 2011) popsána kritéria pro posouzení čistoty a vhodnosti materiálů pro čisté prostory.

Podle oblasti použití jsou kladeny následující požadavky na systémy nátěrů:
- Dobrá odolnost proti oděru (nízká tvorba částic)
- Dobrá mechanická odolnost
- Dobrá chemická odolnost
- Nízké uvolňování plynů
- Hladký, bezpórý povrch
- Dobrá schopnost čištění
- Odolnost vůči dezinfekčním prostředkům
- Biostatické nebo mikrobiocidní vlastnosti
- Vodivost
- Překonávání prasklin

Čistě odolné systémy nátěrů

Nejvhodnější pro požadavky v čistých prostorách jsou epoxidové systémy, které se osvědčily především díky svému hladkému, bezpórému povrchu a velmi dobré chemické odolnosti. Navíc mají při mechanickém namáhání, například při chůzi nebo provozu vozidly, velmi dobré odolnosti proti oděru a tím i nízkou tvorbu částic. V posledních letech byla při vývoji produktů pomocí cíleného výběru složek dále zlepšena jejich uvolňování plynů. Nejnovější generace epoxidových disperzí nebo emulzí obsahuje kromě vody téměř žádné těkavé složky.
Společnost StoCretec GmbH nabízí systémy nátěrů přizpůsobené konkrétnímu použití pro železobetonové, omítkové a sádrokartonové podklady.

Obrázek: Nátěry na stěnu/stropu/podlaze

[1] VDI-Směrnice 2083 Blatt 9.1, prosinec 2006
[2] VDI 2083, Blatt 8.1, červenec 2009
[3] VDI 2083, Blatt 8.1, červenec 2009
[4] M+W Group GmbH, Lotterbergstr. 30, 70499 Stuttgart