Sistemi di rivestimento adatti per ambienti sterili

Sistemi di rivestimento adatti per ambienti sterili

Autore: Wolfgang Konle 

Per sempre più aziende, la produzione in condizioni di purezza è indispensabile per garantire il corretto svolgimento dei processi e la qualità dei componenti. Un'influenza significativa sulla qualità dell'aria negli ambienti controllati è data dai materiali di esercizio, tra cui anche le finiture di pavimenti, pareti e soffitti. Di seguito vengono illustrate le diverse esigenze e le caratteristiche richieste ai sistemi di rivestimento.

Requisiti per materiali di esercizio idonei alle camere bianche

Fattori determinanti per la purezza di una camera bianca sono, oltre alla qualità dell'aria di alimentazione, l'apporto di aria, le superfici e il personale, anche i materiali di esercizio presenti nella stanza [1].
Tra i materiali di esercizio rientrano, tra gli altri, arredi interni come pareti, porte, soffitti e pavimenti. I parametri essenziali per la compatibilità con ambienti controllati dei materiali di esercizio sono, a seconda dell'uso:
- Emissione di particelle trasportate dall'aria
- Comportamento di emissione (outgassing)
- Proprietà ESD
- Facilità di pulizia
- Resistenza a sostanze chimiche o disinfettanti
- Superficie liscia e priva di crepe
- Metabolizzabilità/attività microbicida

Per la maggior parte dei processi produttivi, le particelle trasportate dall'aria rappresentano il problema maggiore. Sempre più, tuttavia, entra in gioco anche l'AMC = Contaminazione Molecolare Aerotrasportata (Airborne Molecular Contamination). Si tratta della presenza di sostanze molecolari (chimiche, non particellari) in fase gassosa o di vapore all’interno dell’atmosfera di una camera bianca o di un’area controllata, che possono avere effetti dannosi sul prodotto, sul processo, sull’attrezzatura o sul personale [2].

Le emissioni dai materiali con cui sono realizzati i materiali di esercizio, come ad esempio le finiture di pareti, soffitti e pavimenti, possono avere effetti negativi non trascurabili. Esempi sono effetti di corrosione di circuiti o strati metallici, difetti nei processi di litografia, intervalli di manutenzione ridotti e cicli di vita delle ottiche, modifiche alle proprietà elettriche dei wafer dovute a impurità indesiderate [3].

In tutte le norme e linee guida esistenti per le camere bianche non sono definiti criteri di prova per i materiali di esercizio, tra cui anche i sistemi di rivestimento per pavimenti, pareti e soffitti. Sono stati forniti solo indicazioni indirette sulla qualità dell’aria da mantenere o da ottenere nelle camere bianche. Perciò, i produttori e gestori di camere bianche hanno stabilito, sulla base delle esperienze, i criteri per i sistemi utilizzati in ambienti controllati. In alcuni casi sono stati sviluppati metodi di prova propri, come ad esempio quelli della m+w group con le loro "specifications for semiconductor clean rooms" [4].

Per sviluppare metodi di prova per la compatibilità dei materiali di esercizio con ambienti controllati e per creare prodotti ottimizzati, è nata un’alleanza industriale, "Cleanroom Suitable Materials (CSM)", su iniziativa dell’Istituto Fraunhofer per la Tecnologia della Produzione e Automazione (IPA), di Stoccarda. Grazie alle conoscenze acquisite nel gruppo industriale CSM, per la prima volta nel progetto della VDI 2083 Foglio 17 (febbraio 2011) vengono descritti i criteri di prova per la compatibilità con ambienti controllati e la purezza dei materiali.

A seconda dell’area di applicazione, vengono richiesti i seguenti requisiti ai sistemi di rivestimento:
- Buona resistenza all’abrasione (bassa formazione di particelle)
- Buona resistenza meccanica
- Buona resistenza chimica
- Bassa emissione di vapori
- Superficie liscia, priva di pori
- Buona capacità di pulizia
- Resistente a disinfettanti
- Biostatico o microbicida
- Conduttività elettrica
- Rete di crepe

Sistemi di rivestimento compatibili con le camere bianche

I sistemi di rivestimento più adatti alle esigenze delle camere bianche sono i sistemi a base di resina epossidica, che si sono dimostrati particolarmente efficaci grazie alla loro superficie liscia, priva di pori e alla loro eccellente resistenza chimica. Inoltre, in caso di sollecitazioni meccaniche, come traffico pedonale o di veicoli, presentano un comportamento abrasivo molto buono e quindi una bassa formazione di particelle. Negli ultimi anni, grazie a una selezione mirata degli ingredienti, è stato ulteriormente migliorato il comportamento di emissione. La più recente generazione di dispersioni o emulsioni di resina epossidica contiene, oltre all’acqua, pochissimi componenti volatili.
La StoCretec GmbH offre sistemi di rivestimento adattati alle specifiche esigenze di utilizzo per supporti in calcestruzzo armato, intonaco e cartongesso.

Immagine: Rivestimenti su pareti/soffitti/pavimenti

[1] Linea guida VDI 2083 Foglio 9.1, dicembre 2006
[2] VDI 2083, Foglio 8.1, luglio 2009
[3] VDI 2083, Foglio 8.1, luglio 2009
[4] M+W Group GmbH, Lotterbergstr. 30, 70499 Stoccarda