Généralement utilisée dans la production industrielle ou la recherche scientifique, une salle blanche est un environnement contrôlé présentant un faible niveau de polluants tels que la poussière, les micro-organismes en suspension dans l'air, les particules d'aérosol et les vapeurs chimiques. Plus précisément, le niveau de contamination d'une salle blanche est contrôlé et spécifié par le nombre de particules par mètre cube pour une taille de particule donnée. L'air ambiant extérieur, dans un environnement urbain typique, contient 35 millions de particules par mètre cube, d'un diamètre supérieur ou égal à 0,5 micron, ce qui correspond à une salle blanche ISO 9, soit le niveau le plus bas des normes en matière de salles blanches.
Aperçu de la salle blanche
Les salles blanches sont utilisées dans pratiquement tous les secteurs industriels où les particules fines peuvent nuire au processus de fabrication. Elles varient en taille et en complexité et sont largement utilisées dans des industries telles que la fabrication de semi-conducteurs, l'industrie pharmaceutique, les biotechnologies, les dispositifs médicaux et les sciences de la vie, ainsi que dans la fabrication de procédés critiques courants dans l'aérospatiale, l'optique, la défense et le secteur de l'énergie.
Une salle blanche est un espace clos où des mesures sont prises pour réduire la contamination particulaire et contrôler d'autres paramètres environnementaux tels que la température, l'humidité et la pression. Son composant essentiel est le filtre HEPA (filtre à air à haute efficacité) qui retient les particules de 0,3 micron et plus. Tout l'air alimentant une salle blanche passe par des filtres HEPA et, dans certains cas exigeant un niveau de propreté très élevé, des filtres ULPA (filtres à air à très faible concentration de particules) sont utilisés.
Le personnel affecté aux salles blanches suit une formation approfondie en matière de contrôle de la contamination. L'accès à la salle blanche se fait par des sas, des douches de décontamination et/ou des vestiaires, et le port de vêtements spéciaux est obligatoire pour retenir les contaminants naturellement présents au contact de la peau et du corps.
Selon la classification ou la fonction de la pièce, l'habillage du personnel peut se limiter à des blouses de laboratoire et des filets à cheveux, ou aller jusqu'à l'enveloppement complet dans des combinaisons intégrales multicouches avec appareil respiratoire autonome.
Les vêtements de salle blanche servent à empêcher la libération de substances par le corps du porteur et la contamination de l'environnement. Ces vêtements ne doivent libérer ni particules ni fibres afin de prévenir toute contamination de l'environnement par le personnel. Ce type de contamination peut nuire aux performances des produits dans les industries des semi-conducteurs et pharmaceutiques, et provoquer des infections croisées entre le personnel médical et les patients, notamment dans le secteur de la santé.
Les vêtements de salle blanche comprennent bottes, chaussures, tabliers, couvre-barbes, charlottes, combinaisons, masques, blouses/sarraus, surblouses, gants et doigtiers, filets à cheveux, cagoules, manchons et couvre-chaussures. Le type de vêtements utilisé doit être conforme aux spécifications de la salle blanche et du produit. Les salles blanches de classe inférieure peuvent exiger uniquement des chaussures spéciales à semelles parfaitement lisses qui ne retiennent ni poussière ni saletés. Toutefois, la sécurité étant primordiale, les semelles ne doivent présenter aucun risque de glissade. Le port d'une combinaison de salle blanche est généralement requis pour y entrer. Les salles blanches de classe 10 000 peuvent utiliser de simples blouses, couvre-chefs et surchaussures. Pour les salles blanches de classe 10, le port d'une blouse, d'une combinaison zippée, de bottes, de gants et d'un appareil respiratoire complet est obligatoire.
Principes de circulation d'air en salle blanche
Les salles blanches maintiennent un air exempt de particules grâce à l'utilisation de filtres HEPA ou ULPA fonctionnant selon les principes d'un flux d'air laminaire ou turbulent. Les systèmes à flux laminaire, ou unidirectionnel, dirigent l'air filtré vers le bas de manière constante. Ces systèmes couvrent généralement 100 % du plafond afin de garantir un flux unidirectionnel constant. Les critères de flux laminaire sont généralement spécifiés pour les postes de travail portables (hottes LF) et sont obligatoires dans les salles blanches classées ISO 1 à ISO 4.
La conception adéquate d'une salle blanche englobe l'ensemble du système de distribution d'air, y compris des dispositifs de reprise d'air adéquats en aval. Dans les salles à flux vertical, cela implique l'utilisation de prises d'air murales basses sur le pourtour de la zone. Dans les applications à flux horizontal, cela requiert l'utilisation de prises d'air à la limite aval du procédé. L'utilisation de prises d'air au plafond est incompatible avec une conception adéquate d'une salle blanche.
Classification des salles blanches
Les salles blanches sont classées selon le degré de pureté de l'air. Aux États-Unis, la norme fédérale FS 209 (A à D) mesure le nombre de particules de 0,5 µm et plus par pied cube d'air, et ce comptage sert à classer la salle blanche. Cette nomenclature métrique est également acceptée dans la version 209E, la plus récente de la norme. Aux États-Unis, la norme fédérale FS 209E est utilisée. La norme plus récente est la norme TC 209 de l'Organisation internationale de normalisation (ISO). Ces deux normes classent les salles blanches en fonction du nombre de particules présentes dans l'air du laboratoire. Les normes de classification des salles blanches FS 209E et ISO 14644-1 exigent des mesures et des calculs spécifiques du nombre de particules pour déterminer le niveau de pureté d'une salle blanche ou d'une zone propre. Au Royaume-Uni, la norme britannique BS 5295 est utilisée pour classer les salles blanches. Cette norme est sur le point d'être remplacée par la norme BS EN ISO 14644-1.
Les salles blanches sont classées selon le nombre et la taille des particules autorisées par volume d'air. Les grandes valeurs numériques, comme « classe 100 » ou « classe 1000 », font référence à la norme FED_STD-209E et indiquent le nombre de particules de 0,5 µm ou plus autorisé par pied cube d'air. La norme autorise également l'interpolation ; il est donc possible de décrire, par exemple, une « classe 2000 ».
Les petits nombres font référence à la norme ISO 14644-1, qui spécifie le logarithme décimal du nombre de particules de 0,1 µm ou plus autorisé par mètre cube d'air. Ainsi, par exemple, une salle blanche de classe ISO 5 contient au maximum 10⁵ = 100 000 particules par m³.
Les normes FS 209E et ISO 14644-1 supposent toutes deux une relation logarithmique entre la taille et la concentration des particules. Par conséquent, la concentration nulle de particules n'existe pas. L'air ambiant ordinaire est approximativement de classe 1 000 000 ou ISO 9.
Normes de salles blanches ISO 14644-1
| Classe | Nombre maximal de particules/m³ | Équivalent à la norme fédérale 209E | |||||
| ≥ 0,1 µm | ≥ 0,2 µm | ≥ 0,3 µm | ≥ 0,5 µm | ≥ 1 µm | ≥ 5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| ISO 3 | 1 000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Classe 1 | |
| ISO 4 | 10 000 | 2 370 | 1 020 | 352 | 83 | Classe 10 | |
| ISO 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3 520 | 832 | 29 | Classe 100 |
| ISO 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | Classe 1 000 |
| ISO 7 | 352 000 | 83 200 | 2 930 | Classe 10 000 | |||
| ISO 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Classe 100 000 | |||
| ISO 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Air ambiant | |||
Date de publication : 29 mars 2023