Het doel van dit onderzoek is het isoleren van de invloed van de kleding die in de cleanroom wordt gedragen en het vermogen om menselijke besmetting in de loop van de tijd te filteren.
De besturing van cleanrooms is een belangrijke factor in de werking van een faciliteit. Problemen met de werking van een cleanroom en de daaruit voortvloeiende kwaliteitsproblemen kunnen leiden tot grote kosten-, opbrengst- en capaciteitsproblemen. Simulaties zijn een krachtig hulpmiddel bij het ontwerpen en bouwen van cleanrooms. Een factor die echter vaak over het hoofd wordt gezien in het ontwerp is de invloed van de kledingeigenschappen als een belangrijke bron van bacteriële besmetting.
Het KimtechTM team heeft een model en een calculator ontwikkeld om te helpen bepalen hoe een cleanroomomgeving wordt beïnvloed door het gekozen type kledingstuk. Ons model is gebaseerd op een enkele cleanroom met een bepaalde luchtuitwisselingssnelheid en een bepaald aantal werknemers, en gaat uit van verschillende factoren met betrekking tot de snelheid waarmee de bioburden worden gegenereerd en de luchtuitwisseling door de kleding. We gaan er ook van uit dat de lucht gelijkmatig wordt gemengd en dat de bioburdens uit het kledingstuk ontsnappen op een manier die vergelijkbaar is met de beoordeling van de Bacteriële Filtratie Efficiëntie (BFE) (zoals gemeten met ASTM-F2101-07).
We gebruikten het model om de relatieve verschillen tussen drie verschillende hypothetische kledingstukken met een BFE van respectievelijk 0,60, 0,9, 0,93 en 0,97 te evalueren. We gingen uit van een ruimte van 16x20x8' (72m3 ), 12 werknemers en een ventilatorsnelheid van 2m3 /s. De kledingstukken hadden verder een identieke permeabiliteit (1e-9cm2 ), dikte (0,2mm), oppervlakte (2m2 ) en drukval door activiteit (250dyne/cm2 ). We gingen uit van een constante bioburdenconcentratie in het kledingstuk van 8000/cm3 . Het verschil tussen de kledingstukken kun je zien in Figuur 1 hieronder.
In stabiele toestand wordt de verandering in het aantal bioburden beschreven door vergelijking 1, waarbij K en t respectievelijk de doorlaatbaarheid en de dikte van het kledingstuk zijn. Het subscript 0 staat voor het huidige of basislijn kledingstuk.
𝐾0 𝑡0 ⁄ (1-𝐵𝐹𝐸0 )
Als we uitgaan van dezelfde doorlaatbaarheid en dikte in kledingstukken, wordt dit vereenvoudigd tot vergelijking 2.
1-𝐵𝐹𝐸0
Met deze vergelijking kunnen we eenvoudig de verwachte voordelen van een verbetering van de BFE berekenen. Als je bijvoorbeeld van een kledingstuk met een BFE=0,6 naar een kledingstuk met een BFE=0,93 gaat, resulteert dit in 1-0,93 1-0,6 = 17% van de bioburst in steady state (of een reductie van 83%).