Généralement utilisée dans la fabrication ou la recherche scientifique, une salle blanche est un environnement contrôlé contenant un faible niveau de polluants tels que la poussière, les microbes en suspension dans l'air, les particules d'aérosol et les vapeurs chimiques. Pour être exact, une salle blanche a un niveau de contamination contrôlé qui est spécifié par le nombre de particules par mètre cube à une taille de particule spécifiée. L'air ambiant extérieur dans un environnement urbain typique contient 35 000 000 de particules par mètre cube, de 0,5 micron et plus de diamètre, ce qui correspond à une salle blanche ISO 9 qui se situe au niveau le plus bas des normes de salle blanche.
Présentation de la salle blanche
Les salles blanches sont utilisées dans pratiquement toutes les industries où les petites particules peuvent nuire au processus de fabrication. Ils varient en taille et en complexité et sont largement utilisés dans des secteurs tels que la fabrication de semi-conducteurs, les produits pharmaceutiques, la biotechnologie, les dispositifs médicaux et les sciences de la vie, ainsi que dans la fabrication de processus critiques courants dans l'aérospatiale, l'optique, l'armée et le ministère de l'énergie.
Une salle blanche est un espace confiné donné dans lequel des dispositions sont prises pour réduire la contamination particulaire et contrôler d'autres paramètres environnementaux tels que la température, l'humidité et la pression. Le composant clé est le filtre HEPA (High Efficiency Particulate Air) qui est utilisé pour piéger les particules de 0,3 micron et plus. Tout l'air acheminé vers une salle blanche passe à travers des filtres HEPA et, dans certains cas où des performances de propreté rigoureuses sont nécessaires, des filtres à air à très faible teneur en particules (ULPA) sont utilisés.
Le personnel sélectionné pour travailler dans les salles blanches suit une formation approfondie en théorie du contrôle de la contamination. Ils entrent et sortent de la salle blanche par des sas, des douches à air et/ou des vestiaires, et doivent porter des vêtements spéciaux conçus pour piéger les contaminants naturellement générés par la peau et le corps.
Selon la classification ou la fonction de la pièce, la tenue vestimentaire du personnel peut être aussi limitée que des blouses de laboratoire et des filets à cheveux, ou aussi complète qu'être entièrement enveloppée dans des combinaisons de lapin à plusieurs épaisseurs avec un appareil respiratoire autonome.
Les vêtements de salle blanche sont utilisés pour empêcher les substances de s'échapper du corps de l'utilisateur et de contaminer l'environnement. Les vêtements de salle blanche eux-mêmes ne doivent pas libérer de particules ou de fibres pour éviter la contamination de l'environnement par le personnel. Ce type de contamination du personnel peut dégrader les performances des produits dans les industries des semi-conducteurs et pharmaceutiques et provoquer des infections croisées entre le personnel médical et les patients dans le secteur de la santé, par exemple.
Les vêtements pour salles blanches comprennent des bottes, des chaussures, des tabliers, des couvre-barbes, des casquettes bouffantes, des combinaisons, des masques, des redingotes/blouses de laboratoire, des blouses, des protège-gants et des doigtiers, des filets à cheveux, des capuches, des manches et des couvre-chaussures. Le type de vêtements de salle blanche utilisés doit refléter les spécifications de la salle blanche et du produit. Les salles blanches de bas niveau peuvent nécessiter uniquement des chaussures spéciales dotées de semelles complètement lisses qui ne laissent pas de traces de poussière ou de saleté. Toutefois, les semelles de chaussures ne doivent pas créer de risques de glissade, car la sécurité prime toujours. Une combinaison de salle blanche est généralement requise pour entrer dans une salle blanche. Les salles blanches de classe 10 000 peuvent utiliser de simples blouses, couvre-chefs et chaussons. Pour les salles blanches de classe 10, des procédures soigneuses de port d'une blouse avec une housse zippée, des bottes, des gants et une enceinte respiratoire complète sont requises.
Principes de circulation de l'air dans les salles blanches
Les salles blanches maintiennent un air exempt de particules grâce à l'utilisation de filtres HEPA ou ULPA employant des principes de flux d'air laminaire ou turbulent. Les systèmes à flux d’air laminaire ou unidirectionnel dirigent l’air filtré vers le bas dans un flux constant. Les systèmes à flux d'air laminaire sont généralement utilisés sur 100 % du plafond pour maintenir un flux unidirectionnel constant. Les critères de flux laminaire sont généralement énoncés dans les postes de travail portables (hottes LF) et sont obligatoires dans les salles blanches classées ISO-1 à ISO-4.
Une bonne conception de salle blanche englobe l’ensemble du système de distribution d’air, y compris des dispositions pour des retours d’air adéquats en aval. Dans les pièces à flux vertical, cela signifie l’utilisation de retours d’air sur murs bas autour du périmètre de la zone. Dans les applications à flux horizontal, cela nécessite l’utilisation de retours d’air à la limite aval du processus. L’utilisation de retours d’air montés au plafond est contradictoire avec la conception appropriée d’un système de salle blanche.
Classifications des salles blanches
Les salles blanches sont classées selon le degré de pureté de l’air. Dans la norme fédérale 209 (A à D) des États-Unis, le nombre de particules égales et supérieures à 0,5 µm est mesuré dans un pied cube d'air, et ce nombre est utilisé pour classer la salle blanche. Cette nomenclature métrique est également acceptée dans la version 209E la plus récente de la norme. La norme fédérale 209E est utilisée au niveau national. La norme la plus récente est TC 209 de l'Organisation internationale de normalisation. Les deux normes classent une salle blanche selon le 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 classer le niveau de propreté d'une salle blanche ou d'une zone propre. Au Royaume-Uni, la norme britannique 5295 est utilisée pour classer les salles blanches. Cette norme est sur le point d'être remplacée par la BS EN ISO 14644-1.
Les salles blanches sont classées selon le nombre et la taille des particules autorisées par volume d'air. Les grands nombres comme « classe 100 » ou « classe 1 000 » font référence à FED_STD-209E et indiquent le nombre de particules de taille 0,5 µm ou plus autorisées par pied cube d'air. La norme permet également l'interpolation, il est donc possible de décrire par exemple « classe 2000 ».
Les petits nombres font référence aux normes ISO 14644-1, qui spécifient 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 des relations log-log entre la taille des particules et la concentration des particules. Pour cette raison, la concentration nulle en particules n’existe pas. L'air ambiant ordinaire est d'environ la classe 1 000 000 ou ISO 9.
Normes ISO 14644-1 pour les salles blanches
| Classe | Particules maximales/m3 | Équivalent FED STD 209EE | |||||
| >=0,1 µm | >=0,2 µm | >=0,3 µm | >=0,5 µm | >=1 µm | >=5 µm | ||
| ISO 1 | 10 | 2 | |||||
| OIN 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | |||
| OIN 3 | 1 000 | 237 | 102 | 35 | 8 | Classe 1 | |
| ISO 4 | 10 000 | 2 370 | 1 020 | 352 | 83 | Classe 10 | |
| OIN 5 | 100 000 | 23 700 | 10 200 | 3 520 | 832 | 29 | Classe 100 |
| OIN 6 | 1 000 000 | 237 000 | 102 000 | 35 200 | 8 320 | 293 | Classe 1 000 |
| OIN 7 | 352 000 | 83 200 | 2 930 | Classe 10 000 | |||
| OIN 8 | 3 520 000 | 832 000 | 29 300 | Classe 100 000 | |||
| OIN 9 | 35 200 000 | 8 320 000 | 293 000 | Air ambiant | |||
Heure de publication : 29 mars 2023