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八十年代中国无尘室洁净技术飞速发展期概述

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发表时间:2017-09-14 14:38作者: 无锡诚一净化设备有限公司网址:http://kreativconcept.com

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八十年代中国的无尘室洁净技术出现了一个飞速的发展期,中国洁净技术很多有建树的成果基本都是诞生在这个阶段,具体成果主要体现在下面四个方面。


无尘室


1、标准、规范制定与国际交往方面

1979年1月出版了以建研院空调所为首的设计、研究和大专院校等单位对建成的工业无尘室的测试和总结经验的基础上编制的“空气洁净技术措施”,起到了规范与推动当时中国无尘室技术的重要作用,为日后国家标准的制定奠定了基础。


1984年12月颁发了以电子部第十设计院会同有关单位共同编制的GBJ73-84国家标准“洁净厂房设计规范”,其中,关于洁净度分级标准等同采用了当时国际上大多数国家认同的美国联邦标准209B,摒弃了此前在中国国内曾在不同范围内使用过的多个借鉴国际标准而自定的无尘室分级标准,为中国无尘室技术与国际接轨向前迈进了一步。


随后,结合中国国情,参考国际标准先后制定了GB6166-85高效滤料性能实验方法、穿透率和阻力,GB6167-85尘埃粒子计数器性能试验方法,GB6168-85层流洁净工作台检验标准等多个标准,对统一与规范试验、测定方法,增强科学性起了很大作用。


值得一提的是1988年11月定稿的国家标准GB12218-89“一般通风用空气过滤器性能试验方法”中规定采用大气尘的限径计数效率法来测定粗、中、高中效空气过滤器的效率,这是以天津大学为代表的国内各研究单位多年实践的经验总结,在世界上率先采用此方法。1993年欧洲通风协会(ASHRAE)先后放弃了原有的大气尘比色效率法(NBS、AFI、ASHRAE)的计重效率法,同时颁布采用大气尘或标准尘的计径计数法。


特别是1982年6月成立了中国电子学会洁净技术分会(对外的名称是“中国污染控制协会”CCCS—Chinese Contamination Control Society),并创办了“洁净技术”杂志(现名为“洁净与空调技术”—Contamination Control & Air-conditioning Technology),于1983年正式发刊,在整合国内无尘室技术的各方面力量,推动无尘室技术进步以及在国际交流方面起了很大促进作用。1986年中国洁净技术学会成国国际污染控制学会联盟ICCCS的成员。当时的成员国仅有美(IEST)、英(SEE)、法(ASPES)、德(DIN/VDI)、日(JACA)、意(ASCCA)、瑞士(SRRT)及北欧四国(R3-Nodic)等。(现增加至18个成员国,有澳—ACCS、俄—ASEMCO、比—BCW、韩—KACA、罗马尼亚—RACC、巴西—SBCC、荷—VCCN、苏格兰—SZCZ)。    1998年第九届ICCCS洛杉矶会议、1990年第十届ICCCS苏黎士会议,笔者代表中国应约出任了大会执行主席。


2、生物无尘室技术方面

生物无尘室技术在中国的起步,较国外晚了十多年。七十年代末,一些制药厂对原有空调系统进行了改造,开始采用高效空气过滤器作为空调送风系统的末端,以代替原有的过滤器或甘油纱布罩等。上海医药工业设计院、哈尔滨建工学院及有关制药厂等单位在此时期先后在上海第四、第七制药厂、镇江制药厂采用了生物无尘室技术。


1982年中国制药工业公司依据国情与国外经验制定了“药品生产管理规范”(试行稿),其中空气洁净度级别参考美国联邦标准209A,将生产环境分为大于100,000级及100,000级的控制区和10,000级及局部100级的洁净区。至1985年底又汇编了“药品生产管理规范实施指南”,连同经过部分修改后的“规范”一并正式颁布,为推动制药工业的现代化奠定了基础。1988年卫生部颁发了“药品生产质量管理规范”,其精神与前述规范一致,为在制药行业推行GMP认证准备了条件。


在此阶段生物无尘室在医疗方面陆续得到推广应用。1980年由哈尔滨建工学院与鸡西无专共同研制的简易型水平层流空调净化机组用于黑龙江医院;由六机部九院与上海金山电子设备厂合作完成的装配式无菌病室用于上海新华医院细胞研究室、苏州医学院。


八十年代中,总后营房部设计院、天津大学等设计建成了有各种气流型式、相当于美国宇航局标准NASA-5340Ⅱ的百级至万级的十多间土建式无菌手术室的301医院康复中心手术楼。天津大学、天津净化设备厂设计建成了中国医学科学研究院血研所多间百级组装式无菌病室。


八十年代初、军事医学科学院、建研院空调所、蚌埠净化设备厂等单位研制完成了Ⅱ-A级(相当于P3级)生物安全柜(Biohazard work station)的研制;哈尔滨建工学院等单位完成了松江罐头厂的甜炬乳、西红柿酱和培根的无菌装罐室,开创了生物安全和食品加工生物技术在中国的应用。


在1985年前后,军事医学研究院研制的JWL针孔式浮游细菌采样器和上海整新电子设备厂、同济大学合作研制的SS缝隙式空气浮游细菌采样器通过鉴定,为生物无尘室技术的某些研究工作提供了手段。


3、基础与技术研究方面

在七十年代末至八十年代末这10年中,在无尘室的基础和技术研究方面也取得了众多成绩,如:提出了中国大气尘的统计规律、湿度对大气尘浓度的作用、“W”型大气尘浓度日分布模型,为确定室外设计浓度提供了依据;提出了带空气幕层流罩的隔离效果、设计原理与计算方法;提出了乱流无尘室的均匀分布理论计算公式、经验计算公式,以及自净时间、污染时间的计算式;提出了单向流无尘室下侧回风方式的最大室宽、计算模型以及下限风速的概念及数据;提出了高效空气过滤器封导结合的双环密封原理和方案,倒置式液槽密封方案;进行了人体发菌量的测试与分析;建立了滤材、滤器的细菌过滤效率测试台,得到了对大气尘菌源的滤菌效率与计数、计重效率的相关关系。  

 

中国建筑科学研究院、四机部十院、十一院等科研院所、设计院、天津大学、清华大学、同济大学、哈尔滨建筑工程学院、河北工学院等院校对此做了较多的工作。


4、在产品研制与开发方面

1979年至1981年,天津大学、天津美纶纤维厂等单位通过对多种材质(涤纶、丙纶、维纶、棉、毛、超细玻纤……)、多种工艺针刺、喷胶、热熔、熔喷、热压、罗拉)的几百个品种、规格滤料系列研究,筛选并设计定型了TL—Z、TL—C系列具有线径梯度、密度梯度和材质、工艺复合型的无织布滤材,部分替代了当时美、法、日等国引进的从粗效至亚高效过滤材料,为国家节约了大批外汇。


1981年,由四机部十一院、河北工学院、天津第二无线电专用设备厂研制成功WGP—01型无隔板高效空气过滤器(mini pleat HEPA filter),填补了国内产品空白。


1985年,四机部十一院、四川造纸工业研究所、重庆无线电专用设备厂共同完成了CGB型高效空气过滤器的研制,该过滤器对0.1μm尘粒的计数效率为99.99~99.995%,阻力为245~270Pa,经鉴定认为其主要技术指标达到当时日本生产的ULPA高效空气过滤器同类产品的技术水平。1987年1月,天津医药净化设备厂和建研院空调所研制的、采用国外ULPA过滤器(日本忍足株式会社产品)的0.1μm10级无尘室通过鉴定。1988年5月机电部第十一设计院和重庆无线电专用设备厂采用国产0.1μm高效空气过滤器的0.1μm10级无尘室通过鉴定,其主要指标达到八十年代国外的技术水平。同期,国外无尘室技术持续、稳定发展与进步。


1982年每芯片上约有5~6万个器件的16K位随机存储器(RAM)已成畅销品。1984年256K位RAM已进入实用阶段。同年初日本宣布每芯片设置有约200万个器件的一兆位DRAM试制成功。1985年美国研制完成4兆位的集成电路。至八十年代末4M位的DRAM已商品化。各种降低能耗,配合工艺过程自动化与高洁净度要求的无尘室气流组织方案及技术在此阶段也陆续诞生,如隧道式无尘室、洁净管道以及SMIF技术等。


从八十年代中期以来,以于微电子行业来说,1976年4月24日所颁发的美国联邦标准209B所规定的最高洁净级别—100级(≥0.5μm,≯100pc./cu.ft)已不能满足需要,1M位的DRAM的线宽仅为1μm,要求环境级别为10级(0.5μm)。事实上,从七十年代末,配合微电子技术的发展,更高级别的无尘室已在美、日陆续建成,相应的检测仪器—激光粒子计数器、凝聚核粒子计数器(CNC)—也应运而生。总结这个时期的经验和适应技术进步的需要,于是1987年10月27日颁发美国联邦标准209C,将洁净等级从原有的100至100,000四个等级扩展为1至100,000六个级别,并将鉴别级别界限的粒径从0.5μm~5μm扩展至0.1μm~5μm.


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