Phòng sạch đã trở thành hạ tầng bắt buộc trong sản xuất dược phẩm, điện tử, thực phẩm chức năng, thiết bị y tế… Đặc trưng của các lĩnh vực này là yêu cầu kiểm soát hạt bụi, vi sinh, áp suất và môi trường ở mức khắt khe. Khi nhắc đến tiêu chuẩn đánh giá và vận hành phòng sạch, giới kỹ thuật luôn nhắc đến ISO 14644, bộ tiêu chuẩn quốc tế quan trọng nhất.
Trong bài viết này, bạn sẽ nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động phòng sạch ISO 14644, danh mục thiết bị và các ứng dụng thực tế. Đây là nền tảng quan trọng giúp doanh nghiệp triển khai dịch vụ tư vấn thiết kế phòng sạch, lựa chọn nhà thầu thi công hệ thống phòng sạch hoặc kiểm soát chất lượng vận hành nội bộ.
Phòng sạch theo ISO 14644 là gì?
Phòng sạch ISO 14644 là không gian kín được kiểm soát nồng độ hạt bụi trong không khí theo các cấp độ cụ thể. Mỗi cấp độ (ISO Class 1 – ISO Class 9) quy định giới hạn số lượng hạt lơ lửng có kích thước từ 0,1 μm trở lên.
Bên cạnh kiểm soát hạt, phòng sạch còn yêu cầu quản lý nhiệt độ, độ ẩm, áp suất chênh lệch, luồng khí, vi sinh, độ sạch bề mặt. Mục tiêu là giảm thiểu phát sinh và duy trì giới hạn phân tử gây nhiễu sản xuất.
Nhìn tổng thể, phòng sạch là hệ thống công nghệ tổng hợp, kết hợp cấu trúc bao che, thiết bị xử lý khí và quy chuẩn vận hành nhằm duy trì môi trường luôn ổn định.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động phòng sạch ISO 14644
Cấu tạo phòng sạch theo tiêu chuẩn ISO 14644
Một phòng sạch hoàn chỉnh bao gồm nhiều hạng mục tích hợp. Dưới đây là các thành phần cấu tạo cốt lõi mà bất kỳ dự án nào cũng phải có.
Gian hàng sạch (Clean Booth)
Được lắp đặt bằng PVC, mica hoặc hệ kính phun tĩnh điện. Gian hàng phát huy tác dụng khi cần tạo khu vực sạch cao hơn so với không gian xung quanh. Với độ sạch Class 100, khu vực này thích hợp cho thao tác nhạy cảm như đóng gói vô trùng, lắp ráp chi tiết điện tử tinh vi.
Cửa chính phòng sạch
Cửa thường chế tạo từ panel bề mặt phẳng hoặc nhôm định hình. Toàn bộ bề mặt đều nhẵn giúp giảm bám bụi, kèm theo gioăng kín, chốt khóa áp lực để hạn chế sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Một số nhà máy yêu cầu lắp thêm interlock để kiểm soát luồng người.
Hệ thống panel
Panel phòng sạch gồm panel EPS, PU, panel chống cháy, panel kháng khuẩn, đóng vai trò chính trong việc tạo vách, trần và sàn phòng sạch. Đặc trưng của panel là phẳng, cách nhiệt, chống cháy, chống bám bụi, dễ thi công và vệ sinh.
Phòng tắm khí: Air Shower Room
Air Shower là buồng thổi gió tốc độ cao giúp loại bỏ bụi bám trên cơ thể người hoặc vật tư trước khi vào phòng sạch. Luồng thổi từ 20 – 25 m/s giúp giảm lượng hạt xuống mức an toàn.
Tủ quần áo phòng sạch
Được sản xuất từ inox hoặc thép sơn tĩnh điện. Bố trí ngay khu vực thay đồ, phân loại trang phục để duy trì quy trình gowning đúng tiêu chuẩn.
Bộ lọc HEPA / ULPA
Đây là thành phần trọng yếu của hệ HVAC phòng sạch. HEPA có khả năng lọc đến 99,97% hạt 0,3 μm, trong khi ULPA đạt mức 99,999% hạt 0,12 μm. Lọc được lắp cuối dòng khí (terminal box) hoặc tích hợp trong FFU.
Buồng trung chuyển: Pass Box
Pass Box giúp trung chuyển vật liệu mà không cần mở cửa chính, tránh nhiễm chéo và duy trì áp suất phòng. Một số loại được tích hợp UV khử khuẩn hoặc khí thổi.
Ghế băng inox
Đặt ở khu thay đồ, sử dụng inox 304 nhằm đáp ứng quy định chống ăn mòn, chống tĩnh điện và dễ vệ sinh.
Nguyên lý hoạt động của phòng sạch ISO 14644
Phòng sạch vận hành theo 5 nguyên lý cốt lõi:
Kiểm soát hạt bụi trong không khí
Lọc khí bằng HEPA/ULPA kết hợp tuần hoàn khí liên tục giúp giảm mật độ hạt. Lượng khí cấp thay đổi từ 20 – 600 lần/giờ tùy cấp độ ISO.
Tạo luồng khí một chiều hoặc xoáy
- Laminar flow: luồng thẳng đứng hoặc ngang, dành cho ISO 1 – ISO 5.
- Turbulent flow: luồng hỗn hợp, phù hợp ISO 6 – ISO 8.
Duy trì áp suất chênh lệch
Phòng sạch thường duy trì áp suất dương +10 – +30 Pa để hạn chế khí bẩn xâm nhập. Một số phòng đặc biệt như phòng cách ly lại dùng áp suất âm.
Kiểm soát môi trường (T – RH – vi sinh)
Hệ HVAC đảm nhận kiểm soát nhiệt độ 18–25°C, độ ẩm 40–60%, vi sinh nằm trong giới hạn tiêu chuẩn.
Quản lý ra/vào, kiểm soát nhiễm chéo
Quy trình gowning, lối đi một chiều, pass box, air shower giúp giảm nguy cơ mang hạt vào phòng.
Hệ thống thiết bị chính trong phòng sạch
Các thiết bị dưới đây là nền tảng vận hành giúp đảm bảo độ sạch, áp suất và luồng khí theo ISO 14644.
Máy thổi bụi (Air Shower nhỏ)
Dùng để làm sạch bụi bám trên sản phẩm hoặc công cụ cấp nhỏ trước khi đưa vào phòng sạch.
Hộp chuyển sản phẩm (Pass Box)
Thiết bị chuyển vật tư, hàng hóa từ bên ngoài vào trong phòng sạch, hạn chế tiếp xúc và giảm khả năng nhiễm bẩn.
FFU – Fan Filter Unit
Là bộ lọc, quạt lắp trên trần, cung cấp khí sạch tại chỗ, phù hợp phòng có cấp độ sạch từ ISO 5 – ISO 7. FFU hoạt động độc lập và dễ mở rộng.
Bộ AHU – FCU
- AHU: xử lý nhiệt độ, độ ẩm, lọc thô, lọc tinh, cấp khí tươi.
- FCU: điều chỉnh nhiệt độ cục bộ.
Kết hợp tạo thành hệ thống HVAC duy trì điều kiện lý tưởng trong phòng sạch.
Khẩu trang phòng sạch
Được sản xuất theo tiêu chuẩn kháng bụi, chống tĩnh điện, hạn chế phát tán vi sinh.
Quần áo phòng sạch
Yêu cầu chống tĩnh điện, hạn chế sinh hạt, được tiệt trùng trước khi sử dụng. Đây là lớp bảo vệ quan trọng đối với sản phẩm và môi trường.
Air Shower
Phiên bản đầy đủ hơn của buồng thổi gió, hỗ trợ loại bỏ bụi, vi khuẩn trên bề mặt cơ thể người.
Pass Box thổi khí
Áp dụng cho khâu trung chuyển hàng hóa cần làm sạch trước khi vào khu vực sản xuất nhạy cảm.
Hộp lọc HEPA
Được lắp ở cuối đường ống hoặc trần phòng, nơi khí sạch được cấp trực tiếp vào môi trường làm việc.
Bàn thao tác phòng sạch
Tích hợp lớp lọc và quạt để tạo luồng khí một chiều (laminar flow) phục vụ thao tác yêu cầu độ sạch cao.
Ứng dụng của phòng sạch trong công nghiệp
Phòng sạch ISO 14644 hiện diện trong nhiều ngành:
- Sản xuất dược phẩm, sản phẩm công nghệ cao
- Lắp ráp bán dẫn, module điện tử
- Sản xuất mỹ phẩm, thực phẩm bảo vệ sức khỏe
- Phòng phẫu thuật, phòng áp lực âm – dương
- Nhà máy chế biến thực phẩm, thủy sản
- Các trung tâm nghiên cứu R&D
Nhờ cấu trúc và nguyên lý hoạt động chuẩn hóa, phòng sạch đảm bảo an toàn sản phẩm, giảm lỗi sản xuất, tối ưu hiệu suất.
Nguyên tắc làm việc trong phòng sạch
Để phòng sạch duy trì đúng cấp độ, người vận hành phải tuân thủ:
- Mặc trang phục sạch, đầy đủ, đúng phân cấp
- Tuân thủ lộ trình di chuyển một chiều
- Vệ sinh bề mặt, thiết bị theo checklist định kỳ
- Không mang vật dụng sinh bụi vào phòng
- Kiểm soát hóa chất, dụng cụ theo đúng hướng dẫn
- Vận hành thiết bị theo SOP, ghi chép đầy đủ
Phòng sạch theo ISO 14644 là nền tảng không thể thiếu trong các ngành sản xuất yêu cầu độ chính xác và an toàn cao. Nắm rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cũng như quy trình vận hành chuẩn giúp doanh nghiệp giảm rủi ro nhiễm bẩn, nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế.
Nếu bạn đang cần triển khai dịch vụ tư vấn thiết kế phòng sạch, lập dự án hoặc thi công hệ thống phòng sạch đạt ISO 14644, hãy liên hệ với Cơ điện Thăng Long qua thông tin:
- Email: tc.vn@gmail.com
- Hotline: 0967 800 183
- Website: thanglongem.com
