VOC-emise von reinraumgeeigneten Materialien ? Nachlese des CSM-Treffens 2011

VOC-Emise z čistých prostor vhodných materiálů ? Záznam z setkání CSM 2011

Během posledních fází projektu Industrieverbundes CSM ? čisté prostory vhodné materiály byly standardizovány měření na materiálech, aby prostřednictvím stanovení specifických vlastností materiálů (emise částic při tribologickém namáhání, uvolňování prchavých organických sloučenin (VOC), chemická odolnost, biologická odolnost a mikrobicidita) bylo možné porovnat vhodnost testovaných materiálů pro různé třídy a oblasti čistých prostor (1). Měření a z toho vyplývající klasifikace podle standardu CSM byly zakotveny v pokynu VDI 2083 list 17 (návrh), který je aktuálně v oběhu jako tisková kopie a bude tento rok definitivně schválen (2). Na mezinárodní úrovni byl návrh pokynu již úspěšně představen jako základ pro nový „ISO work item proposal“. Očekává se, že zde stanovené postupy budou převzaty do větší míry.

17. února se během lounge v Karlsruhe konalo výroční setkání CSM 2011 se zaměřením na „emise VOC u materiálů vhodných do čistých prostor“. Byl zde detailně představen podrobnější aspekt návrhu VDI 2083 list 17 – „uvolňování“. Proč nová směrnice VOC? Zavedené standardy měření emisí VOC, jako jsou velmi náročné komorové měření podle ISO 16000-9, končí stanovením emisní rychlosti specifické pro povrch (3). Pravidla orientovaná na kosmický průmysl, jako je ASTM E 595, se mimo jiné odkazují na hodnotu TML (celková ztráta hmotnosti), která je stanovena v definovaném vakuu (4). Směrnice VDA 278 automobilového průmyslu se nevztahuje na aktivní, neporušený povrch materiálu, který je však nezbytný pro stanovení emisní rychlosti specifické pro povrch (5). Nová směrnice VDI jako první na světě stanoví nejen stanovení emisní rychlosti specifické pro povrch (SERm) spojené s jednoznačnou klasifikací materiálu (ISO-AMC třída x) pro VOC, ale také odhadu očekávané koncentrace TVOC v čistém prostoru po zavedení předem klasifikovaného materiálu. Získané koncentrace TVOC lze podle ISO 14644-8 přímo uvést jako třídu ISO-AMC (6) (7) (8).

Společnosti MARKES International a Agilent Technologies představily použitelné mikrokamery i zařízení pro termodesorpční GC/MS jednotku. Srovnatelné termodesorpční přístroje pocházejí také od firem PerkinElmer a Gerstel. Přednáška společnosti Siltronic AG ukázala názorně, jaké problémy mohou VOC představovat jako příklad „time dependent haze“ (TDH) v polovodičovém průmyslu. Vzhledem k tomu, že molekulární kontaminace čistého prostoru (VOC mimo jiné) má přímý vliv na kvalitu waferu, je třeba je udržovat co nejnižší, což se odráží ve výběru materiálů pro čisté výroby. Společnost Sika Technology AG jako reakci na požadavky polovodičového průmyslu představila řešení ze své nabídky týkající se nových, výrazně VOC-redukujících podlahových nátěrů. Tyto byly v rámci kvalifikace CSM zařazeny do databáze www.ipa-csm.com ve spolupráci s Fraunhofer IPA.

Podobný workshop CSM je plánován na podzim tohoto roku v Tokiu/Japonsko na pobočce Fraunhofer (www.fraunhofer.jp). Další výroční setkání CSM 2012 se opět uskuteční v lounge v Karlsruhe. Hlavními tématy budou kromě emisí částic a VOC z materiálů také oblasti materiálů pro aplikace v life-science.

1 Literatura
1. Keller, Markus. Čisté prostory v potravinářském průmyslu – výběr materiálů pro hygienické výrobní prostředí na příkladu stěn, podlah a spár. Der Lebensmittelbrief. Lampertheim: Lebensmittelinformationsdienst GmbH, 2010. Sv. 21, 11/12, s. 12-17.
2. VDI 2083 list 17 - návrh. Čisté prostory - vhodnost materiálů pro čisté prostory. Berlín: Beuth Verlag, 2011.
3. DIN EN ISO 16000-9. Znečištění vnitřního ovzduší – část 9: Stanovení emisí prchavých organických sloučenin z stavebních výrobků a zařízení – metoda emisní komory. Berlín: Beuth Verlag, 2008.
4. ASTM E 595. Standardní zkušební metoda pro celkovou ztrátu hmotnosti a shromážděné těkavé kondenzovatelné látky z uvolňování v prostředí vakua. West Conshohocken: ASTM International, 2007.
5. VDA 278 - doporučení. Termodesorpční analýza organických emisí pro charakterizaci nekovových dílů automobilového průmyslu. Berlín: Verband der Automobilindustrie e. V., 2002.
6. Keller, Markus. Emise materiálů vhodných do čistých prostor. ReinRaumTechnik. Darmstadt: GIT Verlag GmbH & Co. KG, 2010. Sv. 12, 3, s. 14-17.
7. Keller, Markus. Testovací metoda měření emisí VOC: Výpočet emisí VOC. Cleanroom Technology. 2011, 19, s. 19-23.
8. DIN EN ISO 14644-8. Čisté prostory a s nimi související oblasti čistých prostor – část 8: Klasifikace vzduchem přenášené molekulární kontaminace. Berlín: Beuth Verlag, 2006.
9. DIN EN ISO 846. Působení mikroorganismů na plasty – požadované vlastnosti. Berlín: Beuth Verlag, 1997.
10. ISO 22196. Plasty – měření antibakteriální aktivity na površích plastů. Berlín: Beuth Verlag, 2007.
11. DIN EN ISO 2812-1. Nátěrové hmoty – stanovení odolnosti vůči kapalinám – ponoření do kapalin mimo vodu. Berlín: Beuth Verlag, 2007.

Obrázek 1: Reaktivní vzorek materiálu, připravený v skleněné nádobě vedle mikrokamery jednotky µCTE (MARKES International) na termodesorpčním analyzátoru Turbomatrix ATD 650 (PerkinElmer).