Vroegpensioen? Hoe lang reinraumwisser daadwerkelijk kunnen worden gebruikt

Overzicht van de testparameters en de testmethoden

Fig. 1: Mopp King GMP, close-up van de lussen

Abb. 2: Mopp King GMP, close-up van de lussen

Figuur 3

Figuur 4

Figuur 5

Fig. 6: Reinigingswerking van de dweildoek King GMP (A) en MicroSicuro CR/A (B) over de levenscyclus; Vergelijking onsteriel - steriel

Figuur 7

Abb. 8: Resultaten van de test van de oppervlaktereigenschappen na het vegen met de MicroSicuro CR/A dweil (steriele voorbereiding): De vloeistofafgifte in ml per m2 is vanaf 3 voorbereidingscycli op hetzelfde niveau en blijft gedurende de gehele levenscyclus vrijwel constant.

Figuur 9

Hoge eisen aan productveiligheid en productkwaliteit vereisen vooral in cleanrooms gedefinieerde productieomgevingen en speciale eisen aan de gebruikte bedrijfs- en verbruiksartikelen. Wanneer bedrijfs- en verbruiksartikelen meerdere keren worden gebruikt en opnieuw worden bewerkt, rijst natuurlijk de vraag hoe lang deze materialen opnieuw kunnen worden ingezet. Afhankelijk van het type bedrijfs- en verbruiksartikelen is het daarom noodzakelijk om een gebruiksduur te definiëren, binnen welke de kwaliteit en functionaliteit van deze middelen en materialen kunnen worden gegarandeerd.

Voordat een uitspraak over de gebruiksduur kan worden gedaan, moeten de taak van de bedrijfs- en verbruiksartikelen, evenals het toepassingsgebied en het gebruiksdoel, worden gedefinieerd. Hieruit volgen de noodzakelijke eigenschappen die het materiaal beschrijven. Deze eigenschappen of parameters mogen gedurende de gebruiksperiode niet of slechts onder bepaalde omstandigheden veranderen. Als een belangrijke verandering optreedt, bijvoorbeeld het verlies van een gewenste functie, is het einde van de gebruiksperiode bereikt, dat wil zeggen dat het materiaal met pensioen gaat.

De aanbevelingen voor de gebruiksduur of levensduur van herbruikbare wisdoeken waren tot nu toe gebaseerd op ervaringsgegevens uit de industrie en interne kwaliteitscontroles door cleanroomwasbedrijven, vanwege het ontbreken van analytische methoden en beoordelingen. Veel operators van cleanrooms in sectoren met hoge kwaliteitsvereisten waren daarom geneigd om textiel eerder met pensioen te sturen.

In het kader van een AIF ZIM-onderzoeksproject, gefinancierd door het Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie op basis van een besluit van de Duitse Bundestag, zijn de ervaringswaarden nu getest in een praktijkproef, zodat nu ook een gedocumenteerd en gekwantificeerd bewijs bestaat over de veroudering van herbruikbare wisdoeken bij onsteriele en steriele verwerking in cleanroomwasbedrijven. Het doel van de praktijkproef was om mogelijke veranderingen in de wisdoek door de hoge belasting tijdens was- en sterilisatieprocessen en door gebruik vast te stellen en de eerdere aanbevelingen te controleren en indien nodig aan te passen. Naast testmethoden die bekend zijn uit het gebied van cleanroomkleding, zijn aanvullende, zo praktijkgericht mogelijke parameters gedefinieerd en testmethoden uitgewerkt.

Definitie van eigenschappen en testparameters

Allereerst werden de eigenschappen en daarmee de testparameters gedefinieerd. Deze zijn gebaseerd op het toepassingsdoel van een wisdoek in de cleanroom en beschrijven welke kwaliteitskenmerken een wisdoek moet hebben om geen belemmering te vormen voor de reinheidsgraad van de productieomgeving en geen kwaliteitsverlies van de geproduceerde producten te veroorzaken. Bij het vaststellen van de testparameters zijn de aanbevelingen voor reinheid volgens VDI 2083, blad 9.2, in acht genomen.

De gedefinieerde parameters werden over de gehele levenscyclus getest en de resultaten over deze periode vergeleken om mogelijke veranderingen door veroudering, met name door de verwerking, te detecteren. Een significante verslechtering zou betekenen dat de wisdoek op dat moment niet meer geschikt is voor de verwerkingsprocedure en dat het eindpunt van de herverwerking is bereikt.

Uitvoering van het onderzoek

De veroudering van de wisdoek en daarmee de bepaling van de levensduur werden in een praktijkproef uitgevoerd. De verwerking van de wisdoek vond plaats in een gevalideerd was- en sterilisatieproces in een gespecialiseerd cleanroomwasbedrijf. De testmonsters werden niet apart, maar onder de gebruikelijke omstandigheden voor cleanroom-wisdoeken verwerkt. Om de belasting door gebruik te meten, werden de doeken in de cleanroom gebruikt en vervolgens verwerkt. Het gebruik vond plaats in de cleanroom ISO 6 of GMP C bij normale vervuiling (contaminaties door mensen zoals huiddeeltjes en micro-organismen, vezels van kleding, restanten van desinfectiemiddelen en andere verontreinigingen die tijdens het bedrijf ontstaan) en met behulp van een desinfectiemiddel op basis van glucoprotaminen. De doeken werden volgens de voorbehandelingsmethode EasyMop GMP bevochtigd.

Als testmonsters werden twee herbruikbare cleanroom-wisdoeken van het bedrijf Pfennig Reinigungstechnik GmbH geselecteerd, die al enkele jaren succesvol op de markt worden gebruikt. Het betreft een zogenaamde lusmop, bestaande uit langere, gesloten lussen [Fig. 1], en een laagpolige doek, waarvan het wisoppervlak bestaat uit microfaservelours met borstelstrepen [Fig. 2]. Het materiaal van beide doeken is voor 100% polyester-microfaser. De eerdere aanbevelingen voor de verwerking van beide doeken liggen bij 50 cycli voor steriel verwerkte doeken en bij 100 cycli voor niet-steriel verwerkte doeken.

Beide doeken werden niet-steriel (wassen) en steriel (wassen en autoclaven) verwerkt, en beide verwerkingsmethoden werden apart geanalyseerd volgens vastgestelde verwerkingscycli. De analyses werden uitgevoerd door het Instituut voor Textiel- en Processtechniek Denkendorf (ITV). Deze onderzoeken omvatten naast bekende tests voor cleanroomkleding ook verder ontwikkelde testmethoden binnen het project. De laboratoriumonderzoeken van het ITV werden aangevuld met praktijkgerichte tests van het bedrijf Pfennig Reinigungstechnik GmbH en door projectwerk aan de Hochschule Sigmaringen, faculteit LEH, begeleid door Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Winter.

Beschrijving van de testparameters

Deeltjesemissie

Textiele verbruiksartikelen zoals wisdoeken geven als gevolg van hun basismateriaal vezels en vezelreststukken af. Cruciaal voor gebruik in de cleanroom zijn de grootte en hoeveelheid van de afgegeven deeltjes. Vanwege beschadigingen aan de textielvezels door de hoge belasting tijdens was- en sterilisatieprocessen wordt een toename van de deeltjesafgifte door vermoeidheid van de textielmaterialen verwacht.

Door het toepassingsdoel van de wisdoek is ook een deeltjesvrije afgifte tijdens het wisproces niet uit te sluiten. De mechanische toepassing, wrijving tussen textiel en oppervlak, kan afhankelijk van de aard van de materialen leiden tot slijtage en daarmee tot deeltjesgeneratie. Hierbij moet worden rekening gehouden met het feit dat de wisdoek meestal bevochtigd wordt gebruikt. De vloeistof bindt de vezels en vezelreststukken van het textiel, zodat deze niet aan de omgeving worden afgegeven.

Reinigingsefficiëntie

De taak van de wisdoek tijdens het reinigen is het losmaken en volledig verwijderen van verontreinigingen door de interactie van werkzame stoffen en mechanische verwijdering van het oppervlak. Voor de beoordeling van de reinigingsefficiëntie wordt het percentage van de oorspronkelijke verontreinigingen gemeten dat na een wisbeurt nog op het oppervlak aanwezig is, en wordt de procentuele reinigingsprestatie berekend. Bij dit onderzoek wordt ook de mogelijke afgifte van ongewenste deeltjes tijdens het wisproces vastgelegd.

Toepassingsgerichte parameters

Onder deze term worden de kenmerken vloeistofopnamecapaciteit, vloeistofafgifte en bevochtiging, evenals de daarmee samenhangende oppervlakteprestatie, begrepen. Vooral voor het inactiveren van micro-organismen, maar ook voor het verwijderen van verontreinigingen, is een gelijkmatige toediening van werkzame stoffen op het oppervlak vereist. Daarom moet niet alleen voldoende vloeistof door de wisdoek worden opgenomen, maar ook weer zo gelijkmatig mogelijk worden afgegeven. Interacties tussen textiel en chemie, waaronder het blijven plakken van werkzame stoffen, moeten worden meegenomen.

Wrijving

Het wrijvingsgedrag beïnvloedt de reinigingsefficiëntie en kan door de verandering van de textiele structuren tijdens de verwerking invloed hebben op het reinigingsproces.

Textiele parameters

De functionaliteit van een wisdoek hangt sterk af van de textiele structuur van het wisoppervlak en de vezels. Mechanische, thermische en chemische belastingen tijdens gebruik en verwerking leiden tot vermoeidheid van de textielen en daarmee tot een verslechtering van de eigenschappen. Veranderingen kunnen bijvoorbeeld bestaan uit een ruwer worden van het wisoppervlak, kleurschommelingen, vlekvorming en stijfheid.

Testmethoden

De uitwerking van de testmethoden en de vaststelling van beoordelingscriteria voor de gedefinieerde parameters dienen in dit project om de veranderingen over de levenscyclus te bepalen en de veroudering te beoordelen. Omdat voor een vergelijking een standaardisering van de randvoorwaarden onmisbaar is en de analysemethoden zich daarom altijd op deze standaardvoorwaarden moeten baseren, blijft het de verantwoordelijkheid van de gebruiker om een geschiktheids- en compatibiliteitscontrole voor zijn specifieke toepassingsomstandigheden uit te voeren.

Overzicht van de testparameters en testmethoden

(zie tabel 1)

Conclusie

De onderzoeksresultaten bevestigden dat herbruikbare wisdoeken voor gebruik in de cleanroom niet vroegtijdig met pensioen hoeven te worden gestuurd, maar dat de aanbevolen leeftijd voor gebruik nog steeds geldt. Dit betekent dat de tot nu toe aanbevolen cycli voor de onderzochte wisdoeken onder de vastgestelde standaardomstandigheden van toepassing blijven.

Met deze praktijkproef zijn voor het eerst uitspraken en analyses over de veroudering van herbruikbare wisdoeken voor toepassing in de cleanroom beschikbaar. De bewering dat herbruikbare doeken door herhaalde verwerking prestatieverlies ondervinden, kan hiermee duidelijk worden weerlegd. Bovendien beschikt de gebruiker nu, in combinatie met de gevalideerde en batch-gedocumenteerde verwerkingsprocessen van de cleanroomwasbedrijven, over een uitgebreide proceszekerheid die voldoet aan de hoge eisen aan documentatie en validatie. Door dit onderzoek kan niet alleen het behoud van kwaliteit en functionaliteit van de herbruikbare wisdoeken over de hele levenscyclus worden bevestigd, maar ook het voordeel van de duidelijke superieure prestaties van herbruikbare doeken ten opzichte van wegwerpvarianten worden aangetoond.