Interdisciplinaire veelzijdigheid schittert bij de Fraunhofer Reinheitstechnik-Preis »CLEAN! 2013«

Clean2013-NELIOR / AAF-Luchttechniek GmbH

Clean2013-NELIOR-Robustheid / AAF-Luchttechniek GmbH

mosaix_stitchedimage_particleanalyzer_1 / Carl Zeiss Microscopy GmbH

onbekend_metalen_deeltjes_analysator_2 / Carl Zeiss Microscopy GmbH

corrmic_particle_unknown / Carl Zeiss Microscopy GmbH

MAS-100 ISO NT Continuous zonder petrischaal / MBV AG

MAS-100 Iso NT CM Flat / MBV AG

MAS-100 ISO NT CM met tafel en petrischaal / MBV AG

Op de 2e dag van de Reinraum Lounge was het zover: de drie prijswinnaars werden geëerd voor hun bijdragen met de Fraunhofer Reinheidstechnik-Preis »CLEAN! 2013«. De 1e prijs ging naar »MEGAcel met NELIOR Filtration Technology« van AAF-Lufttechnik GmbH. Zijn luchtfiltermedium op basis van een PTFE-membraan is extreem robuust, vrijwel vrij van uitgasingen en bovendien zeer energie-efficiënt. Op de tweede plaats staat de »Correlative Particle Analyzer CAPA« van Carl Zeiss Microscopy GmbH. CAPA revolutioneert met zijn brugfunctie tussen rasterelektronen- en lichtmicroscopie de reinheidstechniek. Met de 3e prijs werd de innovatieve methode voor continue meting van biologische luchtbelasting in isolatoren en RABS-systemen geëerd. De methode is ontwikkeld door de Zwitserse MBV AG met de MAS-100 Iso NT®.

1e Prijs: AAF-Lufttechnik GmbH – MEGAcel met NELIOR Filtration Technology

Gecertificeerde luchtzuiverheid is bij de productie onder schone omstandigheden een fundamentele voorwaarde voor kwalitatief hoogwaardige producten. De in elke cleanroom verplichte filters spelen hierbij een belangrijke rol voor de kwaliteit van de toevoerlucht. Bij gebruik van luchtfilters met conventionele filtervezels met een diameter van ca. 1,0 μm botsen luchtmoleculen op het vezeloppervlak en voorkomen ze een ongestoorde en daarmee optimale luchtstroom (Slip-Flow-effect). Luchtmoleculen neigen ertoe zich aan de vezel te hechten, waardoor de lucht alleen met een hogere snelheid door het filtermedium kan worden geperst.

De ePTFE-membraanfilters hebben aanzienlijk kleinere vezeldiameters. Vanwege de fijnere diameter van ca. 20 tot 200 nanometer maken ze het voor luchtmoleculen gemakkelijker om door het luchtmedium te passeren. Terughoudende deeltjes passeren de vezeloppervlakte op veel kleinere afstand en kunnen daardoor gemakkelijker worden afgevangen, waardoor de deeltjesafscheidingsgraad met een factor 2 aanzienlijk wordt verhoogd.

Door de kleinere vezeldiameters kan de bedrijfdruk met ongeveer 50 procent worden verlaagd, waardoor het geluidsniveau afneemt en de bouw van de filters nog compacter kan worden uitgevoerd. Een ander aspect dat de jury heeft getroffen, betreft duurzaamheid en milieuvriendelijkheid: het filtermedium van AAF-Lufttechnik GmbH verbruikt tot 50 procent minder energie.

Arnold Brunner, Hochschule Luzern, zegt: »De American Air Filter Company AAF heeft met het filtermedium Helior™ op het gebied van HEPA- en ULPA-filters een grote, innovatieve stap gezet in de toekomst van de cleanroom. De luchtfiltratieprestatie, gedefinieerd in de norm EN 1822 »Schwebstoff-Filter«, wordt verder verbeterd door de mediumspecifieke verschuiving van de MPPS naar het gebied < 0,1 μm. Vooral de nieuwe filters van de MEGAcel-reeks imponeren door hun zeer hoge mechanische duurzaamheid en de bij nominale volumestroom gehalveerde drukval ten opzichte van traditionele HEPA-filters.«

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

Snel classificeren en karakteriseren van deeltjes volgens ISO 16232 – met de »Correlative Particle Analyzer« creëert Carl Zeiss Microscopy GmbH een nog niet eerder vertoonde verbinding tussen rasterelektronen- en lichtmicroscopie: Een innovatieve combinatie van hardware- en softwareinterface maakt het mogelijk om deeltjes in een monster die met het lichtmicroscoop zijn gedetecteerd, automatisch, snel en nauwkeurig terug te vinden in het rasterelektronenmicroscoop. Zo kunnen bijvoorbeeld beeldinformatie uit de lichtmicroscopie en elementinformatie uit de energie dispersieve röntgenanalyse snel en zonder onnodige analysekosten automatisch worden samengebracht. Vooral voor industriële kwaliteitsborgingsprocessen zoals het bepalen van de netheid van onderdelen in de automobielsector (»Technische Sauberkeit«) opent deze combinatie nieuwe, tijdbesparende mogelijkheden.

»Het elegante aan het zoomobjectief op mijn camera is niet alleen dat het traploos werkt, maar ook dat ik de brandpuntsafstand kan veranderen zonder mijn onderwerp uit het oog te verliezen en opnieuw te hoeven zoeken. Met de »Correlative Particle Analyzer« van Zeiss lukt dat zelfs als ik het objectief moet wisselen. Met het lichtmicroscoop gekeken, overgestapt op de REM en zonder te zoeken weer gevonden – alle informatie die ik via verschillende kanalen heb verzameld, stroomt meteen automatisch samen«, vat jurylid Thomas Wollstein, VDI, samen. »Het opent nieuwe mogelijkheden voor kwaliteitsborging op het gebied van reinheid en netheid.«

3e Prijs: MBV AG – MAS-100 Iso NT® Continue Meting

Biologische luchtbelasting in een isolator of RABS (Restricted Access Barrier System) wordt tegenwoordig meestal gemeten met een combinatie van actieve monsters en luchtplaten.

De gevoeligheid van de actieve monsters is goed, maar de meetduur is beperkt tot enkele minuten. Luchtplaten kunnen in het uurbereik worden gebruikt, maar zijn minder gevoelig. Bovendien hangt de gevoeligheid af van de deeltjesgrootte. Op basis van het bewezen platform van MAS-100 Iso NT® introduceerde MBV AG een nieuw apparaat dat de voordelen van beide meetmethoden combineert.

Dr. Lothar Gail, GMP Reinraumtechnik, legt uit: »Voor het bepalen van luchtgedragen kiemen verlangt men een goede detectiegevoeligheid en lange meettijden – eisen die niet zonder meer met elkaar te verenigen zijn. Het nieuwe systeem, gepresenteerd door MBV als MAS-100 ISO NT CM, combineert de gevoeligheid van actieve monsters met een verlengde meettijd tot wel 4 uur. De doorstroomsnelheid wordt daarbij op wens 4 of 8 l/min verminderd, terwijl het verzamelde luchtvolume wordt verhoogd tot wel 2000 m³. Daarmee zijn meettijden mogelijk die belangrijke voordelen bieden voor het toezicht op de farmaceutische sterilisatie.

Dit wordt mogelijk gemaakt door een innovatief kopontwerp, waarbij de agarplaat tijdens de meting één keer om zichzelf draait. Dit verhoogt het gebruik van het agaroppervlak en vermindert het uitdrogen, omdat een groter oppervlak wordt overgestroomd. Bovendien maakt de rotatie een tijdsafhankelijke evaluatie van de gevonden kolonies mogelijk: een kolonie op de 3-uur-positie werd na een kwart van de totale meettijd gevonden.

»Het was spannend om de respons te observeren bij de eerste uitreiking van de prijs. We waren erg blij met de vele kwalitatief hoogwaardige inzendingen en willen alle deelnemers bedanken. Vooral de diversiteit van de inzendingen was indrukwekkend, die zich enerzijds interdisciplinair uitstrekte over de reinheidstechniek en anderzijds varieerde van kleinbedrijf tot grote industrie. We kijken al uit naar de uitreiking in 2014 aan het eind van het jaar«, zegt voorzitter van de jury, Dr. Udo Gommel.

Naast initiatiefnemer Dr. Udo Gommel, Fraunhofer IPA, maken ook Dipl.-Phys. Thomas Wollstein, VDI e. V., Dr. Lothar Gail, GMP Reinraumtechnik, Dr. Gerhard Kminek, European Space Agency, en Dipl.-Ing. Arnold Brunner, Hochschule Luzern, deel uit van de vakjury.