Généralement utilisée dans les secteurs de la fabrication ou de la recherche scientifique, une salle blanche est un environnement contrôlé présentant un faible niveau de polluants tels que la poussière, les microbes en suspension dans l'air, les particules d'aérosol et les vapeurs chimiques. Plus précisément, une salle blanche présente un niveau de contamination contrôlé, défini par le nombre de particules par mètre cube et une granulométrie donnée. L'air ambiant extérieur d'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, le niveau le plus bas des normes applicables aux salles blanches.
Présentation de la salle blanche
Les salles blanches sont utilisées dans pratiquement tous les secteurs où de petites particules peuvent perturber le processus de fabrication. De taille et de complexité variables, elles sont largement utilisées dans des secteurs tels que la fabrication de semi-conducteurs, l'industrie pharmaceutique, la biotechnologie, les dispositifs médicaux et les sciences de la vie, ainsi que pour les procédés de fabrication critiques courants dans l'aérospatiale, l'optique, l'armée et le ministère de l'Énergie.
Une salle blanche est un espace confiné 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 clé est le filtre à haute efficacité pour les particules (HEPA), utilisé pour piéger les particules de 0,3 micron et plus. L'air ambiant d'une salle blanche passe entièrement par des filtres HEPA, et dans certains cas où des performances de propreté rigoureuses sont requises, des filtres à très faible teneur en particules (ULPA) sont utilisés.
Le personnel sélectionné pour travailler en salle blanche suit une formation approfondie sur la théorie du contrôle de la contamination. Il entre et sort de la salle blanche par des sas, des douches à air et/ou des vestiaires, et doit porter des vêtements spéciaux conçus pour piéger les contaminants naturellement produits par la peau et le corps.
Selon la classification de la pièce ou la fonction, l'équipement du personnel peut être aussi limité que des blouses de laboratoire et des filets à cheveux, ou aussi étendu qu'une combinaison de lapin à plusieurs couches avec un appareil respiratoire autonome.
Les vêtements de salle blanche servent à empêcher la libération de substances corporelles et la contamination de l'environnement. Ils ne doivent pas libérer de particules ni de fibres afin d'éviter toute 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 peut entraîner des infections croisées entre le personnel médical et les patients, par exemple dans le secteur de la santé.
Les tenues de salle blanche comprennent les bottes, les chaussures, les tabliers, les couvre-barbe, les charlottes, les combinaisons, les masques, les blouses, les surblouses, les casaques, les gants et les doigtiers, les filets à cheveux, les cagoules, les manches et les couvre-chaussures. Le type de tenue de salle blanche utilisé doit correspondre aux spécifications de la salle blanche et du produit. Les salles blanches de faible niveau peuvent nécessiter uniquement des chaussures spéciales à semelles entièrement lisses, qui ne laissent pas de traces de poussière ou de saleté. Cependant, les semelles des chaussures ne doivent pas créer de risque de glissade, la sécurité étant toujours primordiale. Une combinaison de salle blanche est généralement requise pour entrer dans une salle blanche. Les salles blanches de classe 10 000 peuvent utiliser des blouses simples, des couvre-chefs et des chaussons. Pour les salles blanches de classe 10, le port d'une blouse avec sur-tout zippée, de bottes, de gants et d'un respirateur complet est obligatoire.
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 utilisant des principes de flux d'air laminaire ou turbulent. Les systèmes de flux d'air laminaire, ou unidirectionnel, dirigent l'air filtré vers le bas en un flux constant. Ils sont généralement utilisés sur 100 % du plafond pour maintenir un flux unidirectionnel constant. Les critères de flux laminaire sont généralement définis pour les postes de travail portables (hottes LF) et sont obligatoires dans les salles blanches classées ISO-1 à ISO-4.
Une conception de salle blanche adéquate englobe l'ensemble du système de distribution d'air, y compris des dispositions pour des reprises d'air adéquates en aval. Dans les salles à flux vertical, cela implique l'utilisation de reprises d'air sur les murs bas autour du périmètre de la zone. Dans les applications à flux horizontal, cela nécessite l'utilisation de reprises d'air en aval du procédé. L'utilisation de reprises d'air au plafond est incompatible avec une conception adéquate du système de salle blanche.
Classifications des salles blanches
Les salles blanches sont classées selon la pureté de l'air. Aux États-Unis, la norme fédérale 209 (A à D) mesure le nombre de particules égales ou supérieures à 0,5 µm dans un pied cube d'air, ce qui permet de classer la salle blanche. Cette nomenclature métrique est également acceptée dans la version la plus récente, la norme 209E. La norme fédérale 209E est utilisée au niveau national. La norme la plus récente est la norme TC 209 de l'Organisation internationale de normalisation. Ces 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 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 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 chiffres élevés, 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 autorisées par pied cube d'air. La norme autorise également l'interpolation, ce qui permet de décrire par exemple la « 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 autorisées par mètre cube d'air. 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 et la concentration des particules. De ce fait, la concentration nulle de particules n'existe pas. L'air ambiant ordinaire est d'environ classe 1 000 000 ou ISO 9.
Normes ISO 14644-1 pour les salles blanches
| Classe | Particules maximales/m3 | Équivalent FED STD 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