Cílem této studie je izolovat vliv oděvu nošeného v čistých prostorách a jeho schopnost filtrovat lidskou kontaminaci v průběhu času.
Řízení čistých prostor je důležitým faktorem při provozu zařízení. Problémy s provozem čistého prostoru a z toho vyplývající problémy s kvalitou mohou vést k velkým nákladům, výnosům a kapacitě. Simulace jsou mocným nástrojem při navrhování a výstavbě čistých prostor. Jedním z faktorů, který se při navrhování často opomíjí, je však vliv vlastností oděvu jako klíčového zdroje bakteriální kontaminace.
Tým KimtechTM vyvinul model a kalkulačku, které pomáhají určit, jaký vliv bude mít vybraný typ oděvu na prostředí čistých prostor. Náš model je založen na jedné čisté místnosti s danou rychlostí výměny vzduchu, počtem pracovníků a předpokládá několik faktorů týkajících se rychlosti tvorby biologické zátěže a výměny vzduchu v oděvu. Předpokládáme také, že vzduch je rovnoměrně promíchán a že biobenzeny unikají z oděvu podobně jako při hodnocení účinnosti bakteriální filtrace (BFE) (měřeno podle normy ASTM-F2101-07).
Model jsme použili k vyhodnocení relativních rozdílů mezi třemi různými hypotetickými oděvy s BFE 0,60, 0,9, 0,93 a 0,97. Předpokládali jsme místnost 16x20x8' (72m3 ), 12 pracovníků a rychlost ventilátoru 2m3 /s. Oděvy měly jinak stejnou propustnost (1e-9cm2 ), tloušťku (0,2mm), plochu (2m2 ) a tlakovou ztrátu z činnosti (250dyne/cm2 ). Předpokládali jsme konstantní koncentraci biologické zátěže uvnitř oděvu 8000/cm3 . Rozdíl mezi oděvy je vidět na obrázku 1 níže.
V ustáleném stavu je změna počtu bioburden popsána rovnicí 1, kde K a t jsou propustnost a tloušťka oděvu. Index 0 označuje aktuální nebo základní oděv.
𝐾0 𝑡0 ⁄ (1-𝐵𝐹𝐸0 )
Pokud předpokládáme stejnou propustnost a tloušťku oděvů, zjednodušuje se to na rovnici 2.
1-𝐵𝐹𝐸0
Tato rovnice nám umožňuje snadno vypočítat očekávané přínosy zlepšení BFE v ustáleném stavu. Například při přechodu z oděvu s BFE=0,6 na oděv s BFE=0,93 dojde k poklesu biobavlny v ustáleném stavu o 1-0,93 1-0,6 = 17 % (nebo o 83 %).