Emisje VOC materiałów odpowiednich do pomieszczeń czystych ? Podsumowanie spotkania CSM 2011

Emisje VOC materiałów odpowiednich do pomieszczeń czystych ? Podsumowanie spotkania CSM 2011

W trakcie ostatnich faz projektowych przemysłowego związku CSM – materiały odpowiednie do czystych pomieszczeń – znormalizowano pomiary materiałów, aby poprzez ustalenie specyficznych właściwości materiałów (emisja cząstek przy tribologicznym obciążeniu, outgassing lotnych związków organicznych (VOC), odporność chemiczną, odporność biologiczną i mikrobiobójczość) móc porównawczo ocenić przydatność testowanych materiałów do różnych klas i obszarów czystych pomieszczeń (1). Pomiary i wynikająca z nich klasyfikacja według standardu CSM zostały ugruntowane w wytycznej VDI 2083 część 17 (projekt), która obecnie jest w obiegu jako wersja drukowana i zostanie ostatecznie zatwierdzona jeszcze w tym roku (2). Na poziomie międzynarodowym projekt wytycznych został już pomyślnie przedstawiony jako podstawa dla nowego „ISO work item proposal”. Można się spodziewać, że przyjęte w nim procedury zostaną w dużej mierze zaadaptowane.

17 lutego podczas lounge’ów w Karlsruhe odbyło się coroczne spotkanie CSM 2011 z tematem „Emisje VOC materiałów odpowiednich do czystych pomieszczeń”. W trakcie tego przedstawiono szczegółowo aspekt „outgassing” z wytycznej VDI 2083 część 17 (projekt). Dlaczego nowa wytyczna dotycząca VOC? Ugruntowane standardy pomiarowe emisji VOC, takie jak bardzo zaawansowane pomiary w komorze zgodnie z ISO 16000-9, kończą się na ustaleniu powierzchniowej stawki emisji (3). Regulacje związane z przemysłem kosmicznym, takie jak ASTM E 595, odnoszą się między innymi do wartości TML (total mass loss), które są wyznaczane w określonych warunkach próżni (4). Wytyczna VDA 278 przemysłu motoryzacyjnego nie odnosi się do aktywnej, nienaruszonej powierzchni materiału, która jest niezbędna do ustalenia powierzchniowej stawki emisji (5). Nowa wytyczna VDI opisuje jako pierwsza na świecie standardową metodę wyznaczania powierzchniowej stawki emisji (SERm) wraz z jednoznaczną klasyfikacją materiałów (ISO-AMC x) dla VOC, a także szacuje oczekiwaną koncentrację TVOC w czystym pomieszczeniu po wprowadzeniu wcześniej sklasyfikowanego materiału. Uzyskane w ten sposób koncentracje TVOC można bezpośrednio podawać jako klasę ISO-AMC zgodnie z ISO 14644-8 (6) (7) (8).

Firma MARKES International oraz Agilent Technologies zaprezentowały dostępne mikrokomory oraz wyposażenie urządzeniowe jednostki GC/MS do termodesorpcji. Podobne termodesorbery pochodzą również od firm PerkinElmer i Gerstel. Prezentacja firmy Siltronic AG wyraźnie ukazała, jakie problemy mogą powodować VOC jako przykład „time dependent haze” (TDH) w przemyśle półprzewodnikowym. Ze względu na fakt, że molekularne zanieczyszczenia atmosfery czystego pomieszczenia (w tym VOC) mają bezpośredni wpływ na jakość wafla, należy je minimalizować, co znajduje odzwierciedlenie w doborze materiałów do produkcji czystej. Firma Sika Technology AG przedstawiła rozwiązania z własnej oferty dotyczące nowoczesnych, silnie redukujących VOC powłok podłogowych, które zostały w ramach kwalifikacji CSM dodane do bazy danych www.ipa-csm.com we współpracy z Fraunhofer IPA.

Podobny warsztat CSM planowany jest na jesień tego roku w Tokio/Japonii w siedzibie Fraunhofer Representative Office (www.fraunhofer.jp). Kolejne coroczne spotkanie CSM w 2012 odbędzie się ponownie podczas lounge’ów w Karlsruhe. Tematem przewodnim będą oprócz emisji cząstek i VOC materiałów również materiały do zastosowań w naukach o życiu.

1 Literatura
1. Keller, Markus. Technika czystych pomieszczeń w przemyśle spożywczym – Dobór materiałów do higienicznych środowisk produkcyjnych na przykładzie ścian, podłóg i fug. Der Lebensmittelbrief. Lampertheim: Lebensmittelinformationsdienst GmbH, 2010. T. 21, nr 11/12, s. 12-17.
2. VDI 2083 Blatt 17 - Entwurf. Technika czystych pomieszczeń – Przydatność materiałów do czystych pomieszczeń. Berlin: Beuth Verlag, 2011.
3. DIN EN ISO 16000-9. Zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego – Część 9: Określenie emisji lotnych związków organicznych z materiałów budowlanych i wyposażenia – Metoda komory emisji. Berlin: Beuth Verlag, 2008.
4. ASTM E 595. Standardowa metoda testowa dla całkowitej utraty masy i zbieranych lotnych kondensowalnych materiałów z outgassing w środowisku próżniowym. West Conshohocken: ASTM International, 2007.
5. VDA 278 – Rekomendacja. Analiza termodesorpcji organicznych emisji do charakteryzacji niemetalicznych materiałów motoryzacyjnych. Berlin: Verband der Automobilindustrie e. V., 2002.
6. Keller, Markus. Emisje materiałów odpowiednich do czystych pomieszczeń. ReinRaumTechnik. Darmstadt: GIT Verlag GmbH & Co. KG, 2010. T. 12, nr 3, s. 14-17.
7. Keller, Markus. Metoda testowa emisji VOC: Obliczanie emisji VOC. Cleanroom Technology. 2011, nr 19, s. 19-23.
8. DIN EN ISO 14644-8. Czyste pomieszczenia i przyległe obszary czystych pomieszczeń – Część 8: Klasyfikacja zanieczyszczeń molekularnych unoszących się w powietrzu. Berlin: Beuth Verlag, 2006.
9. DIN EN ISO 846. Oddziaływanie mikroorganizmów na wyroby z tworzyw sztucznych. Berlin: Beuth Verlag, 1997.
10. ISO 22196. Tworzywa sztuczne – Pomiar aktywności antybakteryjnej na powierzchniach z tworzyw sztucznych. Berlin: Beuth Verlag, 2007.
11. DIN EN ISO 2812-1. Materiały powłokotwórcze – Określenie odporności na płyny – Zanurzenie w płynach innych niż woda. Berlin: Beuth Verlag, 2007.

Rysunek 1: Reaktywny próbka materiału, przygotowana w probówce ze szkła obok mikrokomory jednostki µCTE (MARKES International) na termodesorberze Turbomatrix ATD 650 (PerkinElmer).