La diversité interdisciplinaire brille lors du prix Fraunhofer pour la pureté « CLEAN! 2013 »

Clean2013-NELIOR / AAF-Lufttechnik GmbH

Clean2013-NELIOR-Robustesse / AAF-Lufttechnik GmbH

mosaix_stitchedimage_particleanalyzer_1 / Carl Zeiss Microscopy GmbH

particule_métallique_inconnue_analyseur_de_particules_2 / Carl Zeiss Microscopy GmbH

corrmic_particle_unknown / Carl Zeiss Microscopy GmbH

MAS-100 ISO NT Continu sans boîte de Pétri / MBV AG

MAS-100 Iso NT CM Plat / MBV AG

MAS-100 ISO NT CM avec table et boîte de Pétri / MBV AG

Le 2e jour du Lounge de la salle blanche, c'était le grand moment : les trois lauréats ont été récompensés pour leurs contributions avec le prix Fraunhofer pour la technologie de pureté « CLEAN! 2013 ». Le premier prix est allé à « MEGAcel avec NELIOR Filtration Technology » de l'entreprise AAF-Lufttechnik GmbH. Son média filtrant à base de membrane en PTFE est extrêmement robuste, pratiquement sans émissions de gaz et très économe en énergie. La deuxième place revient à « Correlative Particle Analyzer CAPA » de Carl Zeiss Microscopy GmbH. CAPA révolutionne la technique de la pureté en faisant le pont entre la microscopie électronique à balayage et la microscopie optique. Avec le troisième prix, une méthode innovante pour la mesure continue de la charge biologique de l'air dans les isolateurs et systèmes RABS a été honorée. La société suisse MBV AG a développé cette méthode avec le MAS-100 Iso NT®.

1er prix : AAF-Lufttechnik GmbH – MEGAcel avec NELIOR Filtration Technology

La pureté de l'air classifiée est une condition fondamentale pour la fabrication sous des conditions de propreté, garantissant des produits de haute qualité. Les filtres obligatoires dans chaque salle blanche jouent un rôle crucial dans la qualité de l'air comprimé. Lors de l'utilisation de filtres à fibres conventionnelles d'environ 1,0 μm de diamètre, les molécules d'air entrent en collision avec la surface de la fibre, empêchant un flux d'air sans entrave et optimal (effet de glissement). Les molécules d'air ont tendance à se déposer sur la fibre, ce qui oblige l'air à être forcé à travers le média filtrant à une vitesse plus élevée.

Les filtres à membrane en ePTFE ont un diamètre de fibre nettement plus petit. En raison de leur diamètre plus fin, d'environ 20 à 200 nanomètres, ils permettent aux molécules d'air de passer plus facilement à travers le média. Les particules qui sont retenues traversent la surface de la fibre à une distance beaucoup plus faible, ce qui facilite leur élimination, augmentant ainsi de manière significative le taux de filtration des particules par un facteur de 2.

En raison de leur diamètre de fibre plus petit, la pression de fonctionnement peut être réduite d'environ 50 %, ce qui diminue le bruit et permet une conception de filtre encore plus compacte. Un autre aspect qui a impressionné le jury concerne la durabilité et la compatibilité environnementale : le média filtrant de AAF-Lufttechnik GmbH consomme jusqu'à 50 % d'énergie en moins.

Arnold Brunner, Hochschule Luzern, déclare : « La société américaine Air Filter Company AAF a fait un grand pas innovant vers l'avenir de la salle blanche avec le média filtrant Helior™ dans le domaine des filtres HEPA et ULPA. La performance de filtration de l'air, définie par la norme EN 1822 « Filtres à particules en suspension », est encore améliorée par le déplacement spécifique du MPPS dans la plage < 0,1 μm. Mais surtout, les nouveaux filtres de la gamme MEGAcel impressionnent par leur très grande résistance mécanique et par la réduction du perte de pression de moitié par rapport aux filtres HEPA traditionnels.»

2e prix : Carl Zeiss Microscopy GmbH – Correlative Particle Analyzer (CAPA)

Une classification et une caractérisation rapides des particules selon ISO 16232 – avec le « Correlative Particle Analyzer », Carl Zeiss Microscopy GmbH établit une connexion jusque-là inexistante entre la microscopie électronique à balayage et la microscopie optique : une combinaison innovante d'interfaces matérielles et logicielles permet de retrouver automatiquement, rapidement et précisément, des particules d'une échantillon détecté par microscopie optique dans le microscope électronique à balayage. Par exemple, il est possible de combiner rapidement et automatiquement des informations d'image de la microscopie optique avec des données d'éléments provenant de l'analyse par rayons X à dispersion d'énergie, sans effort d'analyse inutile. Cette combinaison ouvre de nouvelles possibilités, notamment pour les processus de contrôle qualité industriel, comme la détermination de la propreté des pièces dans l'industrie automobile (« Propreté technique »), en permettant un gain de temps considérable.

« Ce qui est élégant avec l'objectif à zoom de mon appareil photo, ce n'est pas seulement qu'il fonctionne sans étape, mais aussi que je peux changer la distance focale sans perdre mon sujet de vue et sans devoir le rechercher à nouveau. Avec le « Correlative Particle Analyzer » de Zeiss, cela fonctionne même lorsque je dois changer d'objectif. En regardant au microscope optique, je passe au REM, et je le retrouve sans chercher – toutes les informations que j'ai collectées via différents canaux sont immédiatement automatiquement fusionnées », résume le juré Thomas Wollstein, VDI. « Cela ouvre de nouvelles possibilités pour le contrôle qualité en matière de pureté et de propreté. »

3e prix : MBV AG – MAS-100 Iso NT® Mesure Continue

La charge biologique de l'air dans un isolateur ou un RABS (système de barrière à accès restreint) est aujourd'hui généralement mesurée à l'aide d'une combinaison de capsules de prélèvement actives et de plaques d'air.

La sensibilité des capsules de prélèvement actives est bonne, mais la durée de la mesure est limitée à quelques minutes seulement. Les plaques d'air peuvent être utilisées sur plusieurs heures, mais sont moins sensibles. De plus, la sensibilité dépend de la taille des particules. Sur la base de la plateforme éprouvée MAS-100 Iso NT®, MBV AG a présenté un nouvel appareil combinant les avantages des deux méthodes de mesure.

Le Dr Lothar Gail, GMP Reinraumtechnik, explique : « Pour la détection des germes en suspension dans l'air, on souhaite une bonne sensibilité de détection et de longues durées de mesure – des exigences qui ne sont pas facilement conciliables. Le nouveau système présenté par MBV sous le nom de MAS-100 ISO NT CM combine la sensibilité des prélèvements actifs avec une durée de mesure prolongée jusqu'à 4 heures. Le débit d'air est réduit à 4 ou 8 l/min selon le choix, tandis que le volume d'air collecté peut atteindre jusqu'à 2000 litres. Cela permet des durées de mesure importantes, offrant des avantages cruciaux pour la surveillance de la stérilisation pharmaceutique.»

Ce dispositif est rendu possible grâce à une conception innovante de la tête, où la plaque d'agar tourne une fois sur elle-même pendant la mesure. Cela augmente l'utilisation de la surface de l'agar et réduit le dessèchement, car une surface plus grande est recouverte. De plus, la rotation permet une évaluation temporelle des colonies trouvées : une colonie à la position 3 heures a été détectée après un quart de la durée totale de la mesure.

« Il était passionnant d'observer la réaction lors de la première attribution du prix. Nous avons été très heureux du nombre élevé de candidatures de haute qualité et tenons à remercier tous les candidats. La diversité des candidatures, allant d'une approche interdisciplinaire dans la technique de pureté à une gamme allant des petites entreprises à l'industrie lourde, était particulièrement impressionnante. Nous attendons déjà avec impatience l'appel à candidatures de 2014 à la fin de l'année », déclare le président du jury, Dr Udo Gommel.

Outre l'initiateur, Dr Udo Gommel, Fraunhofer IPA, le jury comprend également Dipl.-Phys. Thomas Wollstein, VDI e. V., Dr. Lothar Gail, GMP Reinraumtechnik, Dr. Gerhard Kminek, European Space Agency, ainsi que Dipl.-Ing. Arnold Brunner, Hochschule Luzern.