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Explicação da classificação de salas limpas ISO 14644: classes, limites e conformidade

Às 09h32 de um dia normal de produção, o contador de partículas em uma instalação de lentes ópticas lê 4.120 partículas por metro cúbico a 0,5 micrômetros. A sala é classificada como Classe ISOe 5 e o limite é 3.520. Nesse momento, o supervisor de qualidade deve decidir se irá interromper a linha. É assim que se parece a classificação de salas limpas ISO 14644 explicada em termos práticos: um orçamento de partículas definido e mensurável, não uma promessa vaga de limpeza. A versão resumida do que você precisa saber é a seguinte: a ISO 14644-1:2015 define nove classes de limpeza do ar, cada etapa de classe permite cerca de dez vezes mais partículas do que a anterior, e a classe que uma instalação precisa depende do processo executado e do risco de contaminação que pode tolerar. As seções abaixo explicam a tabela de classificação, como funcionam os testes, onde cada classe aparece em indústrias reais e por que os consumíveis podem fazer a diferença entre manter a certificação e ser reprovado em uma auditoria.

A série ISO 14644: mais de um padrão

A ISO 14644 é uma série de várias partes e a "classificação de salas limpas" é apenas a primeira parte. As partes que a maioria dos gerentes de instalações e equipes de compras encontram são estas:

  • ISO 14644-1:2015 – Classificação da limpeza do ar por concentração de partículas.
  • ISO 14644-2:2015 – Monitoramento para fornecer evidências de desempenho de salas limpas.
  • ISO 14644-3:2019 – Métodos de teste para medir o desempenho de salas limpas.
  • ISO 14644-4:2022 – Projeto, construção e start-up de salas limpas.
  • ISO 14644-5:2004 – Práticas operacionais para salas limpas.
  • ISO 14644-7:2004 - Invólucros separativos, como isoladores e miniambientes.

Para o trabalho diário de certificação e controle de rotina, as Partes 1 e 2 são as que você citará nas especificações e verá nas listas de verificação de auditoria. As partes 3 a 5 são importantes quando você está projetando, construindo ou operando uma sala. Independentemente de qual parte se aplica ao seu projeto, a tabela de classificação na Parte 1 é a linguagem compartilhada que todos na indústria de salas limpas usam.

Tabela de classificação ISO 14644-1:2015

A ISO 14644-1:2015 estabelece concentrações máximas permitidas de partículas transportadas pelo ar em partículas por metro cúbico, organizadas por classe ISO e tamanho de partícula. A tabela abaixo é o núcleo da norma e define as nove classes ISO.

Concentrações máximas permitidas de partículas transportadas pelo ar por metro cúbico, com base na ISO 14644-1:2015, Tabela 1. Traços significam que nenhum limite é especificado para esse tamanho de partícula naquela classe.
ISO Class ≥0,1 μm ≥0,2 μm ≥0,3 μm ≥0,5 μm ≥1 μm ≥5 μm
ISO Classe 1 10 2 — — — —
ISO Classe 2 100 24 10 4 — —
ISO Classe 3 1.000 237 102 35 8 —
ISO Classe 4 10.000 2.370 1.020 352 83 —
ISO Classe 5 100.000 23.700 10.200 3.520 832 29
ISO Classe 6 1.000,000 237.000 102.000 35.200 8.320 293
ISO Classe 7 — — — 352.000 83.200 2.930
ISO Classe 8 — — — 3.520,000 832.000 29.300
ISO Classe 9 — — — 35.200,000 8.320,000 293.000
Partículas por m³ em ≥0,5 μm (escala logarítmica) 10 100 1.000 10.000 100.000 1.000,000 10.000,000 4 35 352 3.520 35.200 352.000 3.520,000 35.200,000 ISO 2 ISO 3 ISO 4 ISO 5 ISO 6 ISO 7 ISO 8 ISO 9

Os limites ≥0,5 μm aumentam cerca de dez vezes com cada etapa da classe ISO. A Classe 1 da ISO não tem limite especificado para este tamanho de partícula.

Vale a pena observar três padrões. Primeiro, a ISO Classe 1 é a classe mais rigorosa e a ISO Classe 9 a menos rigorosa; a maioria das salas limpas industriais e farmacêuticas ficam entre a classe ISO 5 e a classe ISO 8. Em segundo lugar, para classes acima da classe ISO 6, a norma especifica limites apenas em 0,5 μm, 1 μm e 5 μm porque partículas maiores são mais importantes em salas mais soltas. Terceiro, cada etapa da classe multiplica o limite por cerca de dez, o que significa que escolher uma classe é tanto uma decisão de custo quanto uma decisão de qualidade.

Lendo os Limites: Tamanho das Partículas e Estado de Ocupação

Sempre que você vir o nome de uma classe, pergunte a que tamanho de partícula ele se refere. Uma sala ISO Classe 5 permite 3.520 partículas por metro cúbico a 0,5 micrômetros, e a mesma sala permite apenas 29 partículas a 5 micrômetros. Se alguém citar "ISO 5" sem tamanho, quase sempre se refere ao limite de 0,5 micrômetros, porque é isso que os contadores de partículas a laser padrão relatam por padrão.

A norma também exige que você declare o estado de ocupação para classificação. A ISO 14644-1 distingue “as-built” (completo e operacional, sem equipamento ou pessoal), “em repouso” (equipamento instalado e em funcionamento, sem pessoal) e “operacional” (todos os equipamentos e pessoal trabalhando). Muitas instalações farmacêuticas e de semicondutores são classificadas em repouso e depois continuam com monitoramento operacional frequente, porque o estado operacional é onde o risco de contaminação é maior.

Alinhamento da ISO 14644 e do Anexo 1 das BPF da UE

Se você trabalha com produtos farmacêuticos, biotecnologia ou dispositivos médicos, verá o Anexo 1 das GMP da UE referenciado junto com a ISO 14644-1. O Anexo 1 utiliza os mesmos limites de partículas ISO, mas acrescenta uma segunda camada: limites microbiológicos para partículas viáveis ​​e um conjunto de graus operacionais. O alinhamento comum é mostrado abaixo.

Alinhamento comum das notas do Anexo 1 das BPF da UE com as classes ISO 14644-1. Confirme sempre os limites exatos na revisão atual do Anexo 1 para o seu mercado.
Grau GMP da UE Classe ISO (em repouso) Classe ISO (em operação) Ambiente Controlado Típico
A ISO 5 ISO 5 Linha de enchimento asséptico
B ISO 5 ISO 7 Sala de fundo em torno do Grau A
C ISO 7 ISO 8 Preparação limpa de componentes
D ISO 8 Não especificado Limpeza geral de áreas de apoio

No âmbito da atualização de 2022 do Anexo 1, a ênfase na monitorização, na estratégia de controlo de contaminação e no encerramento do processo asséptico tornou-se mais rigorosa. Ainda assim, o mapeamento fundamental entre graus e classes ISO continua a ser o ponto de referência para o design e validação de salas limpas em ambientes farmacêuticos.

O que as classes significam na produção real

A tabela de classificação informa apenas quantas partículas são permitidas; não informa qual classe seu processo precisa. Essa decisão vem da sensibilidade do produto, dos requisitos regulatórios e do custo do defeito. Na prática, as classes são agrupadas por setor:

  • Classe ISO 1-3: litografia de semicondutores extremos e instalações de pesquisa trabalhando em escala nanométrica. Muito poucas salas são construídas com tamanho tamanho e os custos operacionais são excepcionalmente altos.
  • Classe ISO 4: processamento avançado de semicondutores e fotônica de precisão. São necessárias filtragem ULPA e taxas de troca de ar muito altas.
  • Classe ISO 5: fabricação de wafer, envase farmacêutico asséptico, composição biofarmacêutica e produção de dispositivos médicos implantáveis. Esta é a classe de "alta tecnologia" mais comum.
  • Classe ISO 6: teste e embalagem de semicondutores, fabricação de consumíveis para salas limpas, montagem de dispositivos médicos e revestimento óptico de precisão.
  • Classe ISO 7: montagem eletrônica, embalagens secundárias farmacêuticas, laboratórios clínicos e fabricação limpa de componentes de precisão.
  • Classe ISO 8: fabricação industrial em geral, processamento de alimentos e bebidas, cosméticos e pintura automotiva, onde defeitos visíveis de partículas são a principal preocupação.

Em cada caso, o processo determina a classe. Uma fábrica de semicondutores não pode funcionar em ISO 8 porque partículas submicrométricas matam o rendimento do chip. Uma linha de envase de alimentos não precisa de ISO 5 porque o produto tolera as partículas presentes. Quando você planeja uma nova sala ou atualiza uma sala existente, a sequência correta é definir primeiro a tolerância do processo e deixar a classe ISO seguir.

Para uma análise mais detalhada do comportamento de limpeza e dos dados de teste, se os limpadores de sala limpa liberam partículas durante a limpeza cobre a avaliação que você deve solicitar de qualquer fornecedor de consumíveis.

Como funcionam os testes e monitoramento de classificação

A classificação não é um cálculo no papel; é uma campanha de medição. A ISO 14644-1 exige um número mínimo de pontos de amostragem com base na área útil da sala, com o número crescendo aproximadamente com a raiz quadrada da área. Cada ponto é amostrado diversas vezes e os resultados são avaliados em relação aos limites da classe usando um cálculo de limite de confiança superior de 95% definido na norma. Um relatório de classificação adequado inclui o plano de amostragem, dados de calibração do contador de partículas, volumes de amostra e cálculo do limite de confiança superior. Se um fornecedor lhe entregar um certificado de uma página sem esse detalhe, trate-o com cautela.

A ISO 14644-2 rege o monitoramento após a classificação inicial. A norma não exige um intervalo universal de reteste; em vez disso, pede-lhe que defina um plano de monitorização baseado no risco. Na prática, muitas salas certificadas são testadas novamente a cada 6 a 24 meses, dependendo da classe, da sensibilidade do processo e dos dados históricos, com monitoramento contínuo ou periódico da contagem de partículas, pressão diferencial, temperatura e umidade entre eles.

Consumíveis que mantêm você na aula

É aqui que a classificação encontra a aquisição. Uma sala limpa é tão limpa quanto os materiais, ferramentas e pessoas que nela entram. Numerosas análises da indústria sobre fontes de contaminação descobriram que o pessoal contribui com a maioria das partículas transportadas pelo ar em uma sala limpa operacional; batas, luvas, tapetes pegajosos, limpadores e cotonetes são, portanto, equipamentos de controle de contaminação, e não acessórios. O gráfico abaixo ilustra uma distribuição típica.

~75%
pessoal
Fontes de partículas para salas limpas
Pessoal e atividade ~75%
Superfícies da sala e ar ~10%
Equipamento de processo ~10%
Materiais recebidos ~5%

Distribuição ilustrativa baseada em estudos típicos de contaminação de salas limpas; a divisão exata depende do vestuário, do número de funcionários e dos processos.

Se um procedimento de limpeza fizer parte da sua estratégia de controle de contaminação, o limpador em si não deve se tornar uma fonte de partículas. Um pano cortado de um tecido comum e embalado em condições não controladas pode liberar milhares de partículas por passagem. Um limpador feito, lavado e embalado sob condições controladas, como um Limpador para salas limpas de poliéster de 2 camadas , mantém a liberação de partículas dentro dos limites que correspondem aos ambientes ISO Classe 5 e 6. Para cantos, portas e superfícies ópticas que um limpador não consegue alcançar, um cotonete de limpeza com ponta de malha de poliéster fornece o mesmo material controlado em um formato de precisão. E em cada porta, um tapete pegajoso para sala limpa captura partículas das solas dos sapatos antes de serem transportadas para o espaço classificado.

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Para limpadores, a referência relevante do setor é IEST-RP-CC004.3, que define limites para liberação de partículas, íons e outros contaminantes. Ao comprar um limpador para uma sala ISO Classe 5 ou 6, verifique se o fornecedor pode fornecer dados de teste em relação a essa prática. Na Suzhou Jujie Electron, nossos limpadores e cotonetes são fabricados em salas construídas de acordo com os padrões ISO Classe 5 e ISO Classe 6, porque o consumível que você usa em sua sala limpa deve nascer em um ambiente tão limpo quanto aquele que você opera.

Erros comuns de classificação e riscos de aquisição

Do ponto de vista de um auditor, as falhas mais comuns são previsíveis:

  1. Certificação única sem plano de monitoramento. A sala passou uma vez; ninguém verificou se ele permaneceu em aula após o aumento da produção.
  2. Citando o tamanho de partícula errado. Um fornecedor ou relatório interno diz "ISO 8" sem indicar que o tamanho de referência é 0,5 micrômetros, o que torna o limite mais difícil de comparar entre instalações.
  3. Consumíveis escolhidos apenas pelo preço. Limpadores e cotonetes baratos, sem dados validados de liberação de partículas, podem tirar uma sala da classe durante a limpeza de rotina.
  4. Desvio operacional. Adicionar equipamentos, trocar móveis ou aumentar a densidade de pessoal sem testar novamente invalida a base de classificação original.
  5. Ignorando contaminação viável. Para salas farmacêuticas, a contagem de partículas ISO é apenas metade da história; os limites microbiológicos constantes do Anexo 1 são igualmente vinculativos.

Cada uma dessas falhas pode ser evitada se você tratar a classe ISO como uma especificação viva, em vez de um rótulo único.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre ISO Classe 7 e ISO Classe 8?

Com 0,5 micrômetros, a Classe ISO 7 permite 352.000 partículas por metro cúbico e a Classe ISO 8 permite 3.520.000. Essa é uma diferença dez vezes maior na concentração de partículas permitida, portanto, passar da ISO 8 para a ISO 7 geralmente requer melhor filtragem, taxas de troca de ar mais altas e procedimentos de vestimenta mais rigorosos.

Como a ISO Classe 5 é verificada na prática?

A sala é testada com um contador discreto de partículas de 0,5 e 5 micrômetros, usando o número de pontos de amostragem derivados da área da sala, e os dados são analisados ​​com a fórmula do limite de confiança superior na ISO 14644-1. A maioria das salas ISO Classe 5 também são monitoradas continuamente em alguns locais críticos.

Os consumíveis fabricados fora de uma sala limpa podem ser usados ​​dentro de uma sala ISO 5?

Tecnicamente, um limpador pode ser usado se seu desempenho de liberação de partículas tiver sido medido e aceito, mas um limpador fabricado, lavado e embalado em um ambiente não controlado pode introduzir muito mais contaminação do que remover. Para processos críticos, escolha produtos fabricados em condições de sala limpa, de preferência em instalações que sejam classificadas.

A classificação de salas limpas ISO 14644 é uma ferramenta de decisão, não uma decoração. Escolha a classe que seu processo realmente exige, verifique-a com um teste de classificação executado corretamente, monitore-a de acordo com um cronograma baseado em risco e selecione consumíveis que foram projetados e produzidos para uso em salas limpas. Quando o contador de partículas ultrapassa o limite em uma manhã normal, a questão não é se você tem um certificado na parede; é se você tem os dados, os procedimentos e os materiais certos para trazer a sala de volta às aulas.

Se você estiver escolhendo limpadores, cotonetes e tapetes para um protocolo ISO Classe 5 ou 6, entre em contato com nossa equipe de consumíveis para salas limpas e nós o ajudaremos a especificar produtos adequados ao seu processo e classificação.

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