Emisiones de VOC en materiales aptos para salas limpias ? Resumen de la reunión del CSM 2011

Emisiones de VOC en materiales aptos para salas limpias ? Resumen de la reunión del CSM 2011

Durante las fases anteriores del proyecto del consorcio industrial CSM – materiales adecuados para salas limpias – se estandarizaron mediciones en materiales para determinar, mediante la identificación de propiedades específicas del material (emisión de partículas bajo carga tribológica, liberación de compuestos orgánicos volátiles (VOC), resistencia química, resistencia biológica y microbicida), la idoneidad de los materiales probados para las diferentes clases y áreas de salas limpias (1). Las mediciones y la clasificación resultante según el estándar CSM se establecieron en la directriz VDI 2083 hoja 17 (borrador), que actualmente circula como copia impresa y será aprobada definitivamente este año (2). A nivel internacional, el borrador de la directriz ya se presentó con éxito como base para una nueva propuesta de elemento de trabajo ISO. Se espera que los procedimientos establecidos en ella sean adoptados en gran medida.

El 17 de febrero, durante las lounges en Karlsruhe, tuvo lugar la reunión anual CSM 2011 con el enfoque en «Emisiones de VOC de materiales aptos para salas limpias». En ella se presentó en detalle el aspecto parcial de la VDI 2083 hoja 17 (borrador) – «Liberación de gases». ¿Por qué una nueva directriz sobre VOC? Los estándares de medición establecidos para emisiones de VOC, como las costosas mediciones en cámaras según ISO 16000-9, terminan con la determinación de la tasa de emisión superficial específica (3). Normas orientadas a la industria aeroespacial, como la ASTM E 595, se refieren, entre otros, al valor TML (pérdida total de masa), que se determina en un vacío definido (4). La directriz VDA 278 de la industria automotriz no se centra en la superficie activa e intacta del material, que es necesaria para determinar la tasa de emisión superficial específica (5). La nueva directriz VDI, como la primera norma mundial de estandarización, no solo describe la determinación de la tasa de emisión superficial específica (SERm) junto con una clasificación clara del material (clase ISO-AMC x) para VOCs, sino que también explica la estimación de una concentración de TVOC esperada en una sala limpia tras introducir un material previamente clasificado. Las concentraciones de TVOC determinadas en este proceso pueden indicarse directamente como una clase ISO-AMC según ISO 14644-8 (6) (7) (8).

MARKES International y Agilent Technologies presentaron las microcámaras utilizables así como el equipo técnico de una unidad de cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas por termodesorción (GC/MS). También existen termodesorbers similares en las empresas PerkinElmer y Gerstel. La presentación de Siltronic AG mostró claramente los problemas que pueden causar los VOCs, como ejemplo del «haze dependiente del tiempo» (TDH) en la industria de semiconductores. Debido a que las contaminaciones moleculares del ambiente de salas limpias (incluidos VOCs) tienen un impacto directo en la calidad de una oblea, estas deben mantenerse lo más bajas posible, lo que se refleja en la selección de materiales para producciones puras. Como respuesta a las demandas de la industria de semiconductores, Sika Technology AG presentó soluciones de su empresa para recubrimientos de suelos innovadores y con reducción significativa de VOCs. Estas soluciones fueron incorporadas en la base de datos www.ipa-csm.com durante la calificación CSM por parte del Fraunhofer IPA.

Se planea un taller CSM en una forma similar para el otoño de este año en Tokio, Japón, en la Oficina de Representantes del Fraunhofer (www.fraunhofer.jp). La próxima reunión anual CSM 2012 tendrá lugar nuevamente en las lounges en Karlsruhe. Además de las emisiones de partículas y VOC de los materiales, el enfoque estará en materiales para aplicaciones en ciencias de la vida.

1 Referencias bibliográficas
1. Keller, Markus. Tecnología de salas limpias en la industria alimentaria – Selección de materiales para entornos de fabricación higiénicos, ejemplificado en paredes, suelos y juntas. Der Lebensmittelbrief. Lampertheim: Lebensmittelinformationsdienst GmbH, 2010. Vol. 21, 11/12, pp. 12-17.
2. VDI 2083 Blatt 17 - Borrador. Tecnología de salas limpias - Aptitud para salas limpias de los materiales. Berlín: Beuth Verlag, 2011.
3. DIN EN ISO 16000-9. Contaminantes en el aire interior - Parte 9: Determinación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles de productos de construcción y mobiliario - Procedimiento de cámara de emisión. Berlín: Beuth Verlag, 2008.
4. ASTM E 595. Método de prueba estándar para pérdida total de masa y materiales condensables volátiles recolectados por liberación en un entorno de vacío. West Conshohocken: ASTM International, 2007.
5. VDA 278 - Recomendación. Análisis de termodesorción de emisiones orgánicas para caracterizar componentes no metálicos de vehículos. Berlín: Verband der Automobilindustrie e. V., 2002.
6. Keller, Markus. Emisiones de materiales aptos para salas limpias. ReinRaumTechnik. Darmstadt: GIT Verlag GmbH & Co. KG, 2010. Vol. 12, 3, pp. 14-17.
7. Keller, Markus. Método de prueba de emisiones de VOC: cálculo de emisiones de VOC. Cleanroom Technology. 2011, 19, pp. 19-23.
8. DIN EN ISO 14644-8. Salas limpias y áreas relacionadas - Parte 8: Clasificación de contaminación molecular transportada por aire. Berlín: Beuth Verlag, 2006.
9. DIN EN ISO 846. Acción de microorganismos sobre plásticos y objetos de uso. Berlín: Beuth Verlag, 1997.
10. ISO 22196. Plásticos - Medición de la actividad antibacteriana en superficies plásticas. Berlín: Beuth Verlag, 2007.
11. DIN EN ISO 2812-1. Materiales de recubrimiento - Determinación de resistencia a líquidos - Inmersión en líquidos distintos del agua. Berlín: Beuth Verlag, 2007.

Figura 1: Muestra de material reactivo, preparada en un vaso de vidrio junto a una microcámara de una unidad µCTE (MARKES International) en el termodesorber Turbomatrix ATD 650 (PerkinElmer).