排煙櫃(Fume Hood)
首先是排煙櫃,顧名思義排煙櫃是用來排煙的,就像我們去吃鐵板燒時,檯面上都會有一個排煙裝置將油煙吸走。排煙櫃主要功能在於將製程中所產生的汙染物直接吸走,以確保人員安全與避免作業環境汙染。
這類的設備不適用於具高潔淨等級需求的精密零件。因為在排煙櫃抽走污染的同時,作業區的空氣會同時被吸入排煙櫃內。雖說作業區本身也是無塵室,但是操作人員與室內擺放的物品都會持續性地製造汙染。一但啟動排煙櫃,這些帶著汙染物質的氣流就會通過排煙櫃而得到排除。此時放在氣流通道上的產品就會受到影響。
類似於排煙櫃的裝置還有排煙罩。其型式有類似抽油煙機的,也有用萬象接頭聯接硬風管的萬象抽氣罩,還有吸塵軟管型式的等等。在GMP法規中,只要有會產生粉塵場所都需要有相關裝置,以防止交叉汙染。
工作台(Clean Bench)
工作台的工作方式恰好與排煙櫃相反,藉由吹出乾淨空氣,將製程中產生的污染直接吹走。目的是在確保產品的品質。一般工作台所吹出的乾淨空氣等級,至少達ISO 5以上,如此產品就能得到相當的保障。然而,這類產品的缺點在於,生產過程中的汙染就會被吹到操作人員的身上,以及工作區內了。故此,在選擇排煙櫃或工作台的時候,應考量其製程是保護產品重要,還是特別須顧及操作人員的安全。
工作台依空氣吹出的方向有水平式和垂直式的。
層流櫃(Laminar Flow Cabinet)
層流櫃可說是工作台的升級版。略懂流體力學的人都曉得,層流櫃並不是真的層流,實際上乃是單向氣流。因一般工作台的檯面與作業空間算是較為開放的,所以就有較多亂流產生,而吹出的空氣也混入了一些室內空氣,導致潔淨度降低。故此層流櫃採較密閉的設計,使所吹出的氣流盡可能不受干擾,而達到更好的潔淨效果。因此,在擺放層流櫃時就有所講究。應盡可能避開風口與門等氣流較易擾動的地方,這樣才能維持較高的效能。
由於層流櫃在空氣排放上不一定經HEPA過濾,故此可能造成工作環境的汙染。
另外,今天業界生產的層流櫃多已參考了生物安全櫃的設計。然而,未被稱作生物安全櫃的原因,在於安全櫃不是僅合乎氣流設計即可,尚需經過耐壓、洩漏率、氣流、潔淨度...等多項測試後才能被稱作生物安全櫃。對此,台灣現在有CNS 15970:2017標準可以依循;或是在有CNS之前都會送的NSF 49認證,不過NSF的單價也較高。
生物安全櫃(Biological Safety Cabinet, BSC)
在製程上需要保護人與環境又同時保護產品時,就需要用到生物安全櫃(BSC)了!BSC綜合了前述設備的優點,採一抽一吹的方式,一面抽出的空氣需經過過濾才能排放,使櫃內形成負壓而保護操作人員;另一面又有濾網過濾的乾淨空氣直接吹在產品上,保護產品品質。BSC依其隔離型式可分為三個等級(如下圖所示):
對於BSC,在另一篇「生物安全櫃」中有更詳細的說明。
YANG writes in 2019/2/17