Le cleanroom, o camere bianche, rappresentano uno degli elementi chiave nelle moderne industrie e laboratori di ricerca. Questi ambienti specializzati, in cui la concentrazione di particelle aerodisperse viene mantenuta entro limiti precisi, garantiscono che prodotti e ricerche siano condotti in un ambiente il più possibile esente da contaminanti. La purezza dell'aria è essenziale in molteplici settori: dalla microelettronica, dove una singola particella solida può compromettere un intero dispositivo, alla biotecnologia, dove la sterilità è vitale. In un precedente articolo abbiamo visto cos'è esattamente una cleanroom e perché è così cruciale in vari settori dell’industria.

In questo articolo esploreremo invece i vantaggi dei sistemi di filtrazione aria ad uso industriale e come la progettazione delle cleanroom sia specificamente adattata alle esigenze dei diversi settori.

Il Sistema di Filtrazione Aria

La qualità e la precisione del lavoro svolto all'interno di una cleanroom dipendono in larga misura dal sistema di filtrazione dell'aria. Questo sistema non è solo un semplice set di filtri, ma una combinazione avanzata di tecnologie progettate per garantire che ogni singolo soffio d'aria soddisfi gli standard più rigorosi. Andiamo più in profondità.

Come funziona un sistema di filtrazione aria industriale per controllo della contaminazione

L'aria, nella sua forma naturale, contiene una vasta gamma di particelle, alcune delle quali possono essere dannose per determinati processi industriali. Il sistema di filtrazione dell'aria inizia con l'aspirazione dell'aria da un ambiente esterno e del volume operativo trattato. Quest'aria, pur contenendo fisiologicamente contaminanti, viene quindi 'pulita' attraverso una serie di fasi:

  • Pre-filtrazione: in questa fase iniziale, l'aria passa attraverso filtri progettati per catturare le particelle più grosse. Questo può includere polveri ambientali, insetti, pollini, residui del processo, capelli ed altre particelle che sono relativamente grandi.
  • Filtrazione principale: una volta che le particelle più grosse sono state rimosse, l'aria viene inviata attraverso filtri più raffinati, come HEPA e ULPA, che catturano particelle molto più piccole, compresi molti tipi di microrganismi.
  • Extra filtrazione: in alcuni sistemi avanzati, l'aria filtrata può essere ulteriormente purificata attraverso processi come la fotocatalisi, che utilizza la luce UV per distruggere microrganismi residui, o attraverso filtri a carboni attivi che rimuovono composti organici volatili.

Principali componenti e loro funzione (ad es. i filtri HEPA e ULPA)

La componentistica di un sistema di filtrazione può variare, ma alcuni elementi chiave sono universali.

Filtri HEPA (High Efficiency Particulate Air)

Questi sono tra i filtri più comunemente utilizzati nelle cleanroom. Sono progettati per catturare almeno il 99,95% delle particelle con dimensioni di 0,3 micron o superiori. Questi filtri sono essenziali per immettere aria in cleanroom classificabili da ISO9 a ISO5, secondo la norma di riferimento ISO14644-1.

Filtri ULPA (Ultra Low Penetration Air)

Questi filtri sono ancora più rigorosi dei filtri HEPA. Sono capaci di catturare almeno il 99,9995% delle particelle con dimensioni di 0,12 micron o superiori, rendendoli ideali per ambienti che richiedono livelli estremamente alti di pulizia, come alcuni laboratori di ricerca o impianti di produzione di semiconduttori.

Ventilatori e Unità di Trattamento Aria (UTA)

Questi componenti assicurano che l'aria venga correttamente immessa in cleanroom, mantenendo un flusso costante al variare delle condizioni di intasamento delle sezioni filtranti e mantenendo condizioni microclimatiche adeguate al comfort ed alla portata di processo.

Sistemi di controllo

Per monitorare e regolare parametri come temperatura, umidità e pressione all'interno della cleanroom. Questi sistemi sono cruciali per mantenere le condizioni ideali all'interno dell'ambiente, garantendo che le operazioni si svolgano senza intoppi. Anche la qualità dell’aria, dal punto di vista particellare, può essere monitorata in continuo a garanzia del mantenimento della classe di contaminazione della cleanroom.

Vantaggi dei Sistemi di Filtrazione Aria

L'adozione di un sistema di filtrazione industriale per cleanroom non solo garantisce l'operatività all'interno di una cleanroom, ma porta anche una serie di vantaggi fondamentali che si traducono in efficienza, sicurezza e qualità. Vediamo nel dettaglio questi vantaggi:

Miglioramento della Qualità del Prodotto

In ambienti dove la precisione è cruciale, come nella produzione di dispositivi elettronici o farmaceutici, la presenza anche di una minima particella contaminante può causare gravi difetti nel prodotto finale. Con un sistema di filtrazione efficace ed affidabile, le cleanroom possono assicurare nel tempo un ambiente privo di particelle indesiderate, garantendo costantemente un prodotto finito di qualità superiore. Questo si traduce in minori costi di produzione, riduzione degli scarti e una reputazione aziendale migliorata.

Sicurezza per gli Operatori

Oltre alla qualità del prodotto, la sicurezza dei lavoratori è di fondamentale importanza. L'inalazione di particelle, fumi o agenti chimici può avere effetti negativi sulla salute a lungo termine. Un ambiente controllato e purificato riduce al minimo questi rischi, garantendo un luogo di lavoro più sicuro. Questo può anche portare a una riduzione degli infortuni sul lavoro e dei giorni di malattia, con un ulteriore beneficio in termini di produttività e costi operativi.

Rispetto degli Standard e delle Normative

Svariati settori, dalla biotecnologia all'industria aerospaziale, hanno rigorosi standard che devono essere rispettati per garantire la sicurezza e la qualità. Questi standard possono riguardare la concentrazione di particelle nell'aria, il grado di purezza o la presenza di determinati agenti contaminanti sul prodotto. Un sistema di filtrazione efficace assicura che questi standard vengano rispettati costantemente, evitando possibili sanzioni o penalizzazioni.

Efficienza Energetica

Con l'evoluzione tecnologica, i moderni sistemi di filtrazione non sono solo più efficaci, ma anche più efficienti dal punto di vista energetico. Tramite l'uso di ventilatori a velocità variabile, sistemi di recupero del calore e altre innovazioni, è possibile mantenere un ambiente pulito consumando meno energia. Questo si traduce in una riduzione dei costi operativi e in un impatto ambientale ridotto, allineandosi alle moderne esigenze di sostenibilità.

La Personalizzazione in Base alle Esigenze

In un mondo industriale in continua evoluzione, dove ogni settore ha esigenze specifiche e peculiari, la capacità di personalizzare il sistema di filtrazione diventa una risorsa inestimabile. Progettare un sistema adatto alle precise necessità di un'organizzazione è essenziale per garantire efficienza, sicurezza e rispetto degli standard. Andiamo ad esplorare come questo si traduca nella pratica.

Analisi delle Necessità

Prima di procedere con qualsiasi progetto, l'azienda effettua un'analisi approfondita delle esigenze del cliente o del settore di riferimento. Questa fase iniziale include la valutazione delle specifiche di qualità dell'aria richiesta, le dimensioni e la configurazione degli spazi, la tipologia di processi che saranno condotti all'interno della cleanroom, e ogni altra variabile che potrebbe influenzare la progettazione del sistema. L'obiettivo è capire in dettaglio ciò che il cliente richiede, in modo da progettare un sistema di filtrazione che risponda in modo ottimale a queste necessità.

Adattabilità a Diversi Settori

La versatilità è una delle principali forze di un buon sistema di filtrazione. Ad esempio, nel settore della biotecnologia, potrebbe essere essenziale evitare la contaminazione da microrganismi, mentre nella microelettronica, il focus potrebbe essere sulla prevenzione della contaminazione da particelle ultrafini. Nel settore alimentare, le preoccupazioni potrebbero ruotare attorno a mantenere l'aria priva da agenti patogeni o particelle che potrebbero compromettere la sicurezza alimentare. La capacità di un'azienda di adattare il sistema di filtrazione a queste diverse esigenze, partendo da moduli realizzati in serie ed industrialmente, testimonia la sua competenza, la sua versatilità e la sua affidabilità.

Soluzioni Scalabili

Le aziende crescono, evolvono e cambiano. Ciò che funziona oggi potrebbe non essere adeguato domani. Un sistema di filtrazione dovrebbe quindi avere la capacità di espandersi o adeguarsi in base alle esigenze future. Che si tratti di aumentare la capacità di filtrazione, di integrare nuove tecnologie o di espandere la cleanroom stessa, la scalabilità assicura che l'investimento fatto oggi continui a portare valore anche nel futuro, adattandosi ai cambiamenti e alle crescenti esigenze aziendali.

L’approccio personalizzato ma basato su componenti modulari realizzati in serie ed industrialmente garantisce che ogni azienda riceva una soluzione unica, calibrata sulle sue specifiche necessità ma con l’affidabilità di un prodotto di serie ampiamente collaudato. È una testimonianza dell'importanza di un'attenta pianificazione, di un'analisi accurata e di una flessibilità progettuale che Mitec ha fatto proprie con tutti i suoi clienti.