CHỌN QUỐC GIA / KHU VỰC CỦA BẠN

Author headshot ansell
Ansell Ltd.

Khả năng lọc bộ đồ tạo nên sự khác biệt trong hiệu suất phòng sạch của bạn

Mục tiêu của nghiên cứu này là cô lập tác động của bộ đồ mặc trong phòng sạch và khả năng lọc các chất nhiễm bẩn từ con người theo thời gian.

Kiểm soát phòng sạch là yếu tố chính trong hoạt động của một cơ sở. Các vấn đề về vận hành phòng sạch và chất lượng sản xuất kéo theo có thể gây tổn thất lớn về chi phí, năng suất và năng lực. Mô phỏng là một công cụ mạnh mẽ trong thiết kế và xây dựng phòng sạch. Tuy nhiên, một yếu tố thường bị bỏ qua trong thiết kế chính là tác động của đặc tính trang phục như một nguồn chính gây nhiễm vi khuẩn.

Đội ngũ KimtechTM  đã phát triển một mô hình và công cụ tính toán để giúp xác định xem môi trường phòng sạch sẽ bị ảnh hưởng như thế nào bởi loại trang phục được chọn. Mô hình của chúng tôi dựa trên một phòng sạch có tỷ lệ trao đổi không khí và số lượng người lao động nhất định, giả định một số yếu tố liên quan đến tỷ lệ sản sinh bioburden và mức trao đổi không khí xuyên qua bộ đồ. Chúng tôi cũng giả định rằng không khí được trộn đều và bioburden thoát khỏi bộ đồ theo cách như trong đánh giá Hiệu quả lọc vi khuẩn (BFE) (được đo bằng ASTM-F2101-07).

Chúng tôi đã sử dụng mô hình này để đánh giá sự khác biệt tương đối giữa ba bộ đồ giả thuyết khác nhau có BFE lần lượt là 0,60, 0,9, 0,93 và 0,97. Chúng tôi giả định một phòng 16x20x8 feet (72m3), 12 người lao động và tốc độ quạt là 2m3/giây. Các bộ đồ mặc có độ thấu khí giống hệt nhau (1e-9cm2), độ dày (0,2mm), tiết diện (2m2) và áp lực giảm do hoạt động (250dyne/cm2). Giả định nồng độ bioburden không đổi bên trong bộ đồ là 8000/cm3. Có thể thấy sự khác biệt giữa các bộ đồ trong Hình 1 dưới đây.

Ở trạng thái ổn định, sự thay đổi về số lượng bioburden được mô tả theo Phương trình 1, trong đó K và T lần lượt là độ thấu khí và độ dày của bộ đồ. Chỉ số 0 dành cho bộ đồ hiện tại hoặc cơ sở.


thay đổi 𝑏𝑖𝑜𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛 tương đối =
𝐾 ⁄ (1−𝐵𝐹𝐸)
𝐾0 𝑡0 ⁄ (1−𝐵𝐹𝐸0 )
(1)

Nếu giả sử độ thấu khí và độ dày của các bộ đồ tương tự, công thức này sẽ được đơn giản hóa thành Phương trình 2.


thay đổi 𝑏𝑖𝑜𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛 tương đối =
1−𝐵𝐹𝐸
1−𝐵𝐹𝐸0
(2)

Phương trình này cho phép chúng ta dễ dàng tính toán các lợi ích dự kiến ở trạng thái ổn định khi cải thiện BFE. Ví dụ: chuyển từ một bộ đồ có BFE = 0,6 sang bộ đồ có BFE = 0,93 sẽ dẫn đến bioburden 1−0,93 1−0,6 = 17% ở trạng thái ổn định (hay tương đương giảm 83%).

Một trong những nhiệm vụ trong vận hành và duy trì phòng sạch là duy trì chất lượng và sản xuất với chi phí thấp hơn. Bất kỳ điểm cải thiện nào về BFE, khi các yếu tố khác giữ nguyên, đều giúp giảm số lần trao đổi không khí, từ đó trực tiếp tiết kiệm điện nhờ ít cần trao đổi không khí hơn để duy trì dưới một mức bioburden (gánh nặng sinh học) nhất định. Hình 2 thể hiện hiệu quả tiết kiệm điện hay giảm bioburden từ mức BFE cơ sở khi nâng cấp lên bộ đồ bảo hộ hiệu quả hơn. Mỗi đường cong đại diện cho các lần tiết kiệm/giảm từ đường cơ sở cho trước hoặc bộ đồ hiện tại. Ví dụ: hãy xem xét đường cơ sở với BFE = 0,93 (đường màu cam). Đổi lên một bộ 0,93 khác không giúp tiết kiệm điện, nhưng đổi lên BFE = 0,96 sẽ giúp tiết kiệm 43% năng lượng trên lý thuyết. Trên thực tế, có thể có quy định bắt buộc về tỷ lệ trao đổi không khí tối thiểu, nhưng trong chiến lược vận hành phòng sạch, quy định này thực ra có thể giúp giảm thêm bioburden (chính là 43% trong ví dụ này), qua đó giảm bớt rủi ro và tổn thất liên quan đến nhiễm bẩn trong sản xuất.


Hình 2: Chi phí điện/mức tiết kiệm tương đối từ những thay đổi trong BFE của đồ bảo hộ. Tiết kiệm chi phí điện tương đối là khái niệm mang tính lý thuyết và không nhất thiết phản ánh mức tiết kiệm có thể đạt được trong thực tế.

Các so sánh được mô tả ở đây chỉ tính đến sự khác biệt về BFE, mặc dù vậy, mô hình đơn giản này có khả năng đem lại bức tranh hoàn chỉnh hơn khi muốn so sánh bộ đồ bảo hộ từ các nhà cung cấp khác nhau. Các bộ đồ thường sẽ khác nhau về BFE, độ thấu khí và độ dày: tất cả đều tác động đến quá trình sản sinh bioburden từ bộ đồ dành cho người lao động.

Một khi hiểu được tác động của các BFE khác nhau đến nhiễm bẩn, chúng tôi đã nỗ lực tìm cách xác định tốt hơn ảnh hưởng của các loại chất liệu bộ đồ khác nhau đến mức độ bioburden trong phòng sạch. Để làm được điều này, chúng tôi đã đánh giá Bộ đồ vô trùng phòng sạch Kimtech™ A5 so với bộ đồ vô trùng tái sử dụng đã trải qua nhiều hơn (1) chu kỳ: giặt, sấy khô và chiếu xạ. Sự khác biệt về BFE được thể hiện trong Hình 3.


Hình 3. Kết quả đo BFE trên bộ đồ dùng một lần và bộ đồ vô trùng đã giặt. Bộ đồ A5 được giặt, sấy khô và chiếu xạ một lần.

Qua những kết quả này, chúng ta có thể thấy sự khác biệt rõ ràng về hiệu suất. Hơn nữa, khi giặt bộ đồ vô trùng tái sử dụng và khả năng bảo vệ của trang phục đó suy giảm, rủi ro nhiễm bẩn trong môi trường phòng sạch sẽ tăng lên và do đó làm tăng nguy cơ về các vấn đề chất lượng. Khi bộ đồ được tái sử dụng và giặt thêm nhiều lần, tác động của BFE giảm như vừa thấy sẽ chỉ tăng lên, càng làm nổi bật lợi ích của giải pháp dùng một lần.

Kỹ thuật mô phỏng và mô hình hóa đã được sử dụng trong thiết kế và vận hành phòng sạch. Tuy nhiên, trong quá trình thiết kế các không gian này, người ta thường không tính đến tác động của trang phục bảo hộ, mà cũng không nhận ra vai trò hết sức quan trọng của các bộ đồ ấy khi là lớp rào cản chính đầu tiên ngăn chặn chất gây nhiễm bẩn. Thông qua tài liệu này, KimtechTM sẽ cung cấp thông tin chuyên sâu về ảnh hưởng đáng kể của bộ đồ vô trùng tái sử dụng đến môi trường phòng sạch của bạn. Rõ ràng là lựa chọn bộ đồ vô trùng có thể tác động trực tiếp đến hiệu suất của phòng sạch và nguy cơ xảy ra các vấn đề về chất lượng. Bạn nên lấy mẫu ngẫu nhiên các bộ đồ vô trùng tái sử dụng đã giặt và đưa cho bên thứ 3 kiểm tra độ nhất quán BFE, đồng thời biến quy trình này thành thực hành sản xuất tốt nội bộ. Cách làm này sẽ giúp xác nhận tuổi thọ dự kiến của bộ đồ phòng sạch vô trùng theo cách không chỉ lệ thuộc mỗi vào các phân tích toán học.

Liên hệ nếu có thắc mắc về nội dung phân tích này hoặc để thực hiện phân tích phòng sạch của bạn và tác động của bộ đồ bảo hộ được chọn.