Предприятия, производящие полупроводники, оптические приборы, биологические препараты и имплантируемые устройства, зависят от материалов, которые сами по себе не станут источником загрязнения. А силиконовый герметик для чистых помещений разработан специально для этой цели. В отличие от строительных герметиков общего назначения, он должен противостоять осыпанию частиц, избегать выделения летучих соединений под вакуумом или при нагревании и выдерживать многократное воздействие агрессивных циклов дезинфекции, не разрушаясь.
Чистые помещения классифицируются по стандарту ISO 14644-1 и варьируются от класса ISO 1 (менее 10 частиц размером 0,1 микрона на кубический метр) до класса ISO 9. Каждый стык, шов и проникновение внутри этих помещений представляют собой потенциальную ловушку частиц или точку выделения газов, поэтому герметик, выбранный для стеновых панелей, напольных покрытий, швов перчаточных ящиков и корпусов оборудования, напрямую влияет на то, сможет ли предприятие пройти сертификацию.
Силикон с низким выделением газов определяется тем, насколько мало массы он теряет под воздействием тепла и вакуума и какая часть этой потерянной массы конденсируется на близлежащих холодных поверхностях, таких как линзы, датчики или пластины. Это поведение измеряется с помощью ASTM E595, стандартизированного теста, при котором образец подвергается воздействию вакуума при повышенной температуре в течение фиксированного периода времени и регистрируется два показателя: общая потеря массы (TML) и собранное летучее конденсируемое вещество (CVCM).
| Параметр | Типичный порог скрининга | Почему это важно |
|---|---|---|
| Полная потеря массы (TML) | Ниже 1,0 процента | Более высокие значения указывают на то, что материал со временем теряет массу в окружающую среду. |
| Собранный летучий конденсационный материал (CVCM) | Ниже 0,1 процента | Конденсирующиеся остатки могут откладываться на оптике, датчиках или поверхностях пластин и вызывать функциональные сбои. |
| Возврат водяного пара (WVR) | Сообщено для справки | Указывает на поглощение влаги во влажных условиях хранения или транспортировки. |
Такие приложения, как сборка спутников, отсеки для полупроводниковой литографии, камеры вакуумного осаждения и корпуса прецизионной оптики, обычно требуют материалов, которые проходят проверку ASTM E595. Герметик, состав которого не был специально разработан и не подвергнут постотверждению специально для минимизации остаточных низкомолекулярных силоксанов, обычно не выдерживает этого испытания, даже если он приемлемо работает в обычных архитектурных или промышленных швах.
Силиконы конденсационного отверждения, которые выделяют уксусную кислоту или побочные продукты оксима во время отверждения, как правило, не подходят для чувствительных оптических или электронных сред, поскольку остаточные побочные продукты и фрагменты катализатора способствуют образованию летучих веществ еще долгое время после того, как поверхность кажется сухой. Силиконовые системы аддитивного отверждения (катализируемые платиной) чаще используются в контролируемых средах, поскольку они отверждаются без образования агрессивных побочных продуктов и могут быть составлены с меньшим количеством низкомолекулярных фракций.
Ан антимикробный герметик включает добавки, чаще всего соединения с ионами серебра или агенты на основе цинка, диспергированные в отвержденной силиконовой матрице, а не нанесенные на поверхность. Поскольку средство распределяется по всему материалу, защита сохраняется даже при многократном протирании, чистке или шлифовке внешней поверхности во время обычной чистки.
Швы вокруг станций для мытья рук, проходных камер, порогов раздевалок и сводов от пола до стены в биологических и фармацевтических помещениях представляют собой места с частым прикосновением или высокой влажностью, где повышен риск микробной колонизации. В этих местах антимикробный состав снижает вероятность того, что сам шов станет резервуаром между запланированными циклами дезинфекции, дополняя, а не заменяя протокол уборки помещения.
Даже герметик с надлежащими характеристиками может поставить под угрозу чистоту помещения, если он наносится с использованием загрязненных инструментов, неконтролируемых маскирующих материалов или среды отверждения, в которую попадают твердые частицы. Процедура нанесения имеет такое же значение, как и выбор материала.
Силикон медицинского назначения, используемый внутри фармацевтических, биологических препаратов или в чистых помещениях, прилегающих к больницам, обычно должен соответствовать требованиям испытаний на биосовместимость класса VI USP и, во многих случаях, иметь документацию, подтверждающую безопасность контакта с пищевыми продуктами или кожей в зависимости от применения. Помимо биосовместимости, герметик должен физически выдерживать воздействие конкретных дезинфицирующих средств, используемых при уборке предприятия, без растрескивания, обесцвечивания или потери адгезии.
| Чистящее средство | Типичная частота воздействия | Ожидаемый отклик герметика |
|---|---|---|
| Изопропиловый спирт (70 процентов) | Несколько раз в день | Отсутствие набухания и липкости поверхности после многократного протирания. |
| Пары перекиси водорода | Периодическая дезинфекция помещения | Отсутствие обесцвечивания или охрупчивания после циклов фумигации. |
| Гипохлорит натрия разбавленный | Еженедельно или ежемесячно | Сохраняет гибкость и адгезию без меления. |
| Дезинфицирующие средства на основе четвертичного аммония | Ежедневно-еженедельно | Отсутствие размягчения или потери сцепления по краям шва. |
Испытание на химическую стойкость обычно включает погружение или многократное протирание затвердевших образцов целевым дезинфицирующим средством, а затем проверку изменений твердости, адгезии и внешнего вида поверхности после определенного количества циклов. Составы, предназначенные для фармацевтических комплексов, обычно проверяются на соответствие конкретной ротации дезинфицирующих средств, используемых на предприятии, поскольку стойкость к химически схожим продуктам может существенно различаться.
Соответствие спецификации герметика классу помещения позволяет избежать как недостаточной защиты, так и ненужных затрат из-за чрезмерного выбора материала, рассчитанного на более строгие условия эксплуатации, чем фактически требуется.
| Классификация номеров | Приоритетная недвижимость | Типичное место использования |
|---|---|---|
| Класс ISO от 1 до 5 | Подтверждено низкое выделение газа, минимальное образование частиц | Полупроводниковые отсеки, оптическая сборка, вакуумные камеры |
| Класс ISO от 6 до 7 | Анtimicrobial protection, chemical resistance | Фармацевтический розлив, производство биологических препаратов |
| Класс ISO от 8 до 9 | Общий контроль загрязнения, долговечность | Раздевалки, вспомогательные коридоры, упаковочные помещения |
Марки для чистых помещений разрабатываются и тестируются на низкое выделение частиц, документированные характеристики дегазации в соответствии с ASTM E595, а также во многих случаях на антимикробную или химическую стойкость, на которую никогда не проверяются общестроительные герметики.
Нет. Любая среда, где летучие остатки могут загрязнять чувствительную поверхность, включая камеры для оптических покрытий, лаборатории прецизионных измерений и некоторые линии розлива фармацевтических препаратов, может извлечь выгоду из состава с низким выделением газов.
Поскольку противомикробный агент распределяется по затвердевшему материалу, а не наносится в виде поверхностного покрытия, защита обычно сохраняется в течение всего срока службы уплотнения, хотя предприятиям все равно следует следовать стандартному графику дезинфекции, а не полагаться только на герметик.
Да, существуют составы, сочетающие в себе оба свойства, однако важно подтвердить, что ни антимикробная добавка, ни состав с низким выделением газов не ухудшают другое свойство, поскольку это зависит от производителя и должно быть подтверждено данными испытаний.
Предприятия обычно запрашивают данные по выделению газов по ASTM E595, результаты антимикробных испытаний, такие как ISO 22196, данные о химической устойчивости к дезинфицирующим средствам на объекте, а также документацию по биосовместимости, такую как USP Class VI, если этого требует приложение.
