ห้องสะอาดพาสบ็อกซ์คืออะไรและมีการใช้งานอย่างไร

เครื่องมือสำคัญสำหรับสภาพแวดล้อมควบคุม: บทบาทของ ห้องสะอาด กล่องผ่าน

สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูงและมีความเสี่ยงต่ำที่สุดในเรื่องการปนเปื้อน ห้องสะอาดแบบพาสบ็อกซ์ (clean room pass boxes) ได้กลายเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นอย่างมากในผังสถานที่ติดตั้ง ตัวอุปกรณ์นี้ยังมีชื่อเรียกอื่น ๆ อีกเช่น ช่องส่งของ (transfer hatches), หน้าต่างส่งของ (transfer windows) หรือไม่ว่าจะเรียกชื่อใด แต่หน้าที่หลักยังคงเดิมคือ การทำหน้าที่เป็นโซนกันชนขณะเคลื่อนย้ายสิ่งของเข้าออกห้องสะอาด โดยไม่ต้องให้บุคคลเข้าไปภายในห้องจริง ๆ ซึ่งช่วยรักษาสภาพแวดล้อมที่สะอาดสูงมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในสถานที่เช่น โรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ หรือห้องปฏิบัติการทางเภสัชกรรม คุณค่าที่แท้จริงเกิดจากการที่พาสบ็อกซ์ลดการปนเปื้อนของฝุ่นละอองที่อาจถูกส่งเข้าไปพร้อมกับวัสดุ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อกระบวนการที่ละเอียดอ่อนภายในสภาพแวดล้อมที่สะอาดนั้น

การเข้าใจห้องสะอาดพาสบ็อกซ์

กล่องผ่านห้องสะอาดโดยพื้นฐานแล้วทำหน้าที่เป็นห้องปลอดเชื้อที่ถูกสร้างไว้ภายในผนัง ณ จุดที่ห้องสะอาดพบกับพื้นที่อื่น ๆ โดยรุ่นส่วนใหญ่มีประตูสองด้านที่ติดอยู่ตรงข้ามกันบนผนัง ประตูเหล่านี้มีระบบล็อกอิเล็กทรอนิกส์ที่ป้องกันไม่ให้ประตูทั้งสองเปิดพร้อมกันโดยเด็ดขาด จุดประสงค์หลักของระบบนี้คือการปกป้องสภาพแวดล้อมภายในห้องสะอาดจากสารปนเปื้อนภายนอก แม้ว่าจะมีการส่งสิ่งของไปมาผ่านผนังก็ตาม ห้องปฏิบัติการและสถานที่ผลิตต่างพึ่งพาอุปกรณ์กล่องเหล่านี้เพื่อรักษาความสะอาดตามมาตรฐานที่เข้มงวดไว้ โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพในการทำงาน

โดยทั่วไป ห้องผ่านสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ รุ่นแบบสถิตย์และแบบไดนามิก รุ่นแบบสถิตย์เหมาะสำหรับการเคลื่อนย้ายสิ่งของระหว่างพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดใกล้เคียงกัน เนื่องจากไม่ต้องควบคุมการไหลเวียนของอากาศมากนัก ส่วนในกรณีที่มีความแตกต่างของมาตรฐานสิ่งแวดล้อม ห้องผ่านแบบไดนามิกจะเหมาะสมกว่า หน่วยแบบนี้มีตัวกรอง HEPA หรือ ULPA พร้อมพัดลมขนาดเล็กที่ช่วยกรองอากาศอย่างต่อเนื่องในขณะที่วัสดุถูกเคลื่อนย้ายผ่านเข้ามา ทำให้ห้องแบบไดนามิกเหมาะสำหรับการส่งผ่านวัสดุจากสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมสูงไปยังพื้นที่ที่มีข้อกำหนดด้านความสะอาดต่ำกว่า

ในทั้งสองกรณี มีจุดประสงค์เดียวกันนั่นคือ เพื่อให้การเคลื่อนย้ายวัสดุเกิดขึ้นโดยไม่ทำให้มาตรฐานการควบคุมการปนเปื้อนอันเข้มงวดในห้องสะอาดลดลง

คุณสมบัติหลักและการออกแบบ

กล่องส่งผ่านในห้องสะอาดมักสร้างจากสแตนเลสหรือโลหะเคลือบผงเพื่อให้มั่นใจถึงความทนทาน การต้านทานการกัดกร่อน และการเช็ดล้างทำความสะอาดได้ง่าย พื้นที่ภายในออกแบบให้มีมุมเรียบและรอยต่อไร้ตะเข็บเพื่อลดการสะสมของอนุภาคและช่วยให้การทำความสะอาดเป็นไปได้ง่ายขึ้น

ระบบล็อกประตูซึ่งอาจเป็นแบบกลไกหรืออิเล็กทรอนิกส์ จะช่วยป้องกันการปนเปื้อนข้ามโดยทำให้มั่นใจว่าสามารถเปิดด้านใดด้านหนึ่งของกล่องส่งผ่านได้เพียงด้านเดียวในเวลาใดเวลาหนึ่ง กลไกล็อกนี้มักเสริมด้วยตัวบ่งชี้ภาพ เช่น ไฟ LED หรือระบบแจ้งเตือนสถานะเพื่อแนะนำผู้ใช้งาน

กล่องส่งผ่านแบบไดนามิกยังมีหัวพ่นลม เครื่องเป่าลม และหน่วยกรองอากาศที่สร้างสภาพแวดล้อมภายในกล่องให้มีแรงดันสูงกว่าปกติ แรงดันบวกนี้ช่วยป้องกันการไหลเข้าของอากาศที่ปนเปื้อน โดยเฉพาะในระบบที่ต้องการคุณภาพอากาศระดับ ISO Class 5 หรือสูงกว่า

คุณสมบัติเพิ่มเติมอาจรวมถึงหลอดไฟฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต เครื่องวัดความแตกต่างของแรงดัน และตัวจับเวลา ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมการปนเปื้อน

การประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมหลักต่าง ๆ

การผลิตยาและชีวเทคโนโลยี

ในกระบวนการผลิตยา ซึ่งแม้แต่สารปนเปื้อนในปริมาณน้อยก็อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพหรือความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ ห้องสะอาดสำหรับส่งผ่านวัสดุ (clean room pass boxes) มีความสำคัญอย่างยิ่งในการรักษาสภาพปราศจากเชื้อ ช่วยให้สามารถส่งผ่านส่วนผสม ตัวอย่าง และวัสดุบรรจุภัณฑ์ระหว่างโซนการผลิตได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ โดยไม่ทำลายสภาพการปิดกั้น

ห้องปฏิบัติการด้านเทคโนโลยีชีวภาพใช้ช่องส่งผ่านวัสดุ (pass boxes) เพื่อเคลื่อนย้ายตัวอย่างทางชีวภาพที่มีความไวสูง ขณะเดียวกันก็รักษามาตรฐานความสะอาดอย่างเข้มงวด ช่องส่งผ่านแบบไดนามิก (dynamic pass boxes) มักใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ควบคุมเชื้อชีวภาพอันตราย (biohazard) ซึ่งมีข้อกำหนดที่ชัดเจนในการแยกพื้นที่สะอาดและพื้นที่ไม่สะอาดออกจากกัน

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์

ภาคส่วนของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มีความพึ่งพาต่อสภาพแวดล้อมที่ปราศจากอนุภาคสิ่งปนเปื้อนเป็นอย่างมาก ห้องสะอาดที่ใช้สำหรับการส่งผ่านวัสดุ (Pass Box) ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายแผ่นเวเฟอร์ ไมโครชิป และเครื่องมือต่าง ๆ ระหว่างพื้นที่สะอาดกับพื้นที่ที่มีความสำคัญน้อยกว่า โดยไม่จำเป็นต้องให้บุคลากรสวมใส่ชุดป้องกันใหม่หรือเข้าไปในพื้นที่สะอาดซ้ำ ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ จำกัดการปนเปื้อนจากอนุภาค และเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน

ผู้ผลิตสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ใช้ห้องส่งผ่านแบบสถิตย์ (Static Pass Box) หรือแบบไดนามิก (Dynamic Pass Box) ขึ้นอยู่กับการจัดประเภทตามมาตรฐาน ISO ของห้องที่เชื่อมต่อ ก็ตามกรณีทั้งสองมีจุดประสงค์เดียวกันคือ การลดการปนเปื้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอก

โรงพยาบาลและโรงงานผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์

ในสภาพแวดล้อมทางการแพทย์ โดยเฉพาะในห้องผ่าตัดและพื้นที่เก็บอุปกรณ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว กล่องผ่าน ช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายเครื่องมือและยาได้อย่างปลอดภัย ผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์ใช้ห้องส่งผ่านเพื่อถ่ายโอนชิ้นส่วนเข้าไปยังห้องประกอบที่สะอาด เพื่อป้องกันการปนเปื้อนจากจุลินทรีย์และอนุภาคต่าง ๆ

โรงพยาบาลที่มีร้านจ่ายยาหรือห้องปฏิบัติการเตรียมยาในสถานที่สามารถใช้ช่องส่งของแบบผ่านผนัง (pass box) เพื่อเคลื่อนย้ายยาต่าง ๆ ขณะยังคงสภาพปลอดเชื้อไว้ได้

การผลิตอาหารและเครื่องดื่ม

บางโรงงานผลิตอาหารที่มีข้อกำหนดด้านสุขอนามัยสูง โดยเฉพาะผู้ที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์จากผลิตภัณฑ์นม อาหารเสริมที่มีมาตรฐานทางเภสัชกรรม หรือสูตรอาหารสำหรับทารก ใช้กล่องส่งผ่านห้องสะอาด (clean room pass boxes) เพื่อเคลื่อนย้ายส่วนผสมและเครื่องมือระหว่างพื้นที่สะอาดและไม่สะอาด เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีความปลอดภัย

แนวทางการปฏิบัติงานเพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนมาตรฐานในการปฏิบัติงาน

การใช้งานช่องส่งของแบบสะอาดอย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างมากในการรักษาประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไว้ พนักงานควรได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับขั้นตอนการเปิด การรอสัญญาณแสดงผลก่อนที่จะเข้าถึงประตูอีกด้านหนึ่ง และวิธีการหลีกเลี่ยงการวางวัสดุลงบนพื้นผิวของช่องส่งของโดยตรงโดยไม่ผ่านการทำให้ปราศจากเชื้อ

ขั้นตอนมาตรฐานในการปฏิบัติงานควรมีการกำหนดแนวทางในการทำความสะอาดและฆ่าเชื้อ ความถี่ในการเปลี่ยนไส้กรอง (สำหรับรุ่นแบบไดนามิก) รวมถึงกฎเกณฑ์สำหรับการเข้าใช้งานในกรณีฉุกเฉินเมื่อไฟฟ้าดับ

การทำความสะอาดและการบำรุงรักษา

เนื่องจากช่องผ่านวัสดุ (pass box) มีการสัมผัสกับวัสดุจากพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดต่างกันอยู่ตลอดเวลา การทำความสะอาดเป็นประจำจึงเป็นสิ่งจำเป็น พื้นผิวควรเช็ดด้วยสารฆ่าเชื้อที่ใช้ในห้องสะอาด (clean room-grade disinfectants) และตรวจสอบมุมทุกด้านภายในเพื่อป้องกันการสะสมของอนุภาค

สำหรับช่องผ่านวัสดุแบบไดนามิก (dynamic pass boxes) ควรเปลี่ยนตัวกรอง HEPA หรือ ULPA ตามคำแนะนำของผู้ผลิต และตรวจสอบหน่วยพัดลม (blower units) เป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าอากาศไหลเวียนได้อย่างสม่ำเสมอ

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ระบบล็อกประตู (door interlocks) และไฟแสดงสถานะ (indicator lights) ควรได้รับการทดสอบเป็นประจำเพื่อป้องกันการเกิดข้อผิดพลาดในการใช้งาน

การผสานการทำงานกับกระบวนการทำงานในห้องสะอาด

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ กล่องส่งผ่านควรติดตั้งไว้ ณ จุดที่เหมาะสมตามลำดับขั้นตอนการทำงาน เช่น ระหว่างพื้นที่สวมใส่ชุดป้องกันกับห้องสะอาด หรือระหว่างพื้นที่จัดเก็บวัตถุดิบกับโซนการผลิต การวางตำแหน่งควรช่วยลดการสัญจรผ่านห้องสะอาด ขณะเดียวกันยังคงให้การเคลื่อนย้ายวัสดุเป็นไปอย่างราบรื่น

โรงงานควรพิจารณาขนาดและปริมาณของวัสดุด้วยเมื่อเลือกขนาดช่องผ่านส่ง (Pass Box) การบรรทุกช่องผ่านส่งเกินกำลังหรือใช้สำหรับส่งของที่มีขนาดใหญ่เกินไป อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการปิดผนึกและระบบกรองอากาศ

ข้อดีของช่องผ่านส่งในห้องสะอาด (Clean Room Pass Boxes)

การควบคุมการปนเปื้อนที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น

การออกแบบช่องผ่านส่งแบบสองประตูที่ล็อกกันช่วยสร้างเป็นกำแพงกั้นทางกายภาพ ซึ่งช่วยลดการปนเปื้อนทางอากาศที่จะเข้าสู่พื้นที่สะอาด ช่องผ่านส่งแบบไดนามิกช่วยเพิ่มประสิทธิภาพนี้ด้วยการใช้ระบบอากาศที่ผ่านการกรองเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนทั้งจากวัสดุที่ถูกส่งและภายในห้องช่องผ่านส่งเอง

ช่วยลดความจำเป็นในการทำความสะอาดห้องทั้งห้องบ่อยครั้ง และรักษาค่าความสะอาดตามมาตรฐาน ISO ได้อย่างต่อเนื่อง

การปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการทำงาน

ช่องผ่านส่งช่วยลดความจำเป็นในการให้พนักงานเข้าไปในห้องสะอาดเพื่อทำการส่งของ ช่วยลดเวลาในการสวมใส่ชุดป้องกัน ลดความผิดพลาดจากมนุษย์ และลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อน นอกจากนี้ยังช่วยให้การจัดสรรทรัพยากรเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มความรวดเร็วในกระบวนการผลิต

การขยายพื้นที่ห้องสะอาดที่มีต้นทุนเหมาะสม

แทนที่จะขยายพื้นที่ห้องสะอาดเพื่อรองรับการถ่ายโอนวัสดุ การติดตั้งช่องส่งผ่าน (Pass Box) จะช่วยให้สามารถปรับขยายระบบได้ง่ายและประหยัดต้นทุน โดยไม่เพิ่มขนาดหรือความซับซ้อนของห้องสะอาด

สรุป

ช่องส่งผ่านในห้องสะอาดเป็นเครื่องมือที่สำคัญมากในการควบคุมการปนเปื้อนอย่างเข้มงวด พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพให้กับกระบวนการจัดการวัสดุในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอยู่ ไม่ว่าจะเป็นแบบสถิตย์หรือแบบไดนามิก ช่องส่งผ่านเหล่านี้จะช่วยให้วัสดุสามารถเคลื่อนย้ายระหว่างโซนต่าง ๆ ได้ โดยไม่ทำให้ห้องสะอาดถูกเปิดเผยต่อความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

การเลือกใช้ ติดตั้ง และบำรุงรักษา กล่องส่งผ่านให้เหมาะสม ถือเป็นสิ่งสำคัญต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ สำหรับอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาความแม่นยำและความปราศจากเชื้อ เช่น อุตสาหกรรมการผลิตยาและอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ที่ดูเรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพเหล่านี้ถือเป็นองค์ประกอบหลักของกลยุทธ์ควบคุมการปนเปื้อนที่มีประสิทธิผล

คำถามที่พบบ่อย

ช่องส่งผ่านแบบสถิตย์และแบบไดนามิกแตกต่างกันอย่างไร?

กล่องส่งแบบสถิตย์ไม่มีการไหลเวียนของอากาศหรือระบบกรองอากาศ และใช้ระหว่างพื้นที่ที่มีความสะอาดในระดับใกล้เคียงกัน กล่องส่งแบบไดนามิกมีระบบกรองอากาศในตัวที่ช่วยกำจัดสารปนเปื้อนอย่างต่อเนื่อง และใช้ระหว่างพื้นที่ที่มีระดับความสะอาดแตกต่างกัน

กล่องส่งสามารถใช้สำหรับอุปกรณ์และวัตถุดิบได้ทั้งสองประเภทหรือไม่

ได้ กล่องส่งถูกออกแบบมาเพื่อรองรับรายการต่างๆ ที่หลากหลาย รวมถึงเครื่องมือ ชิ้นส่วน และวัตถุดิบ ตราบเท่าที่ยังอยู่ในข้อกำหนดด้านขนาดและน้ำหนักสูงสุดที่กำหนดไว้

กล่องส่งจำเป็นสำหรับห้องสะอาดคลาส ISO 7 หรือไม่

แม้ว่าจะไม่ได้บังคับ แต่แนะนำให้ใช้กล่องส่งสำหรับห้องสะอาดคลาส ISO 7 หรือสูงกว่า เพื่อลดการแพร่กระจายของอนุภาคและรักษาคุณภาพอากาศ

ควรเปลี่ยนตัวกรอง HEPA ในกล่องส่งแบบไดนามิกบ่อยแค่ไหน

ความถี่ในการเปลี่ยนตัวกรองขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยทั่วไปแนะนำให้เปลี่ยนทุก 6 ถึง 12 เดือน การตรวจสอบแรงดันตกคร่อมตัวกรองสามารถช่วยให้กำหนดช่วงเวลาที่เหมาะสมได้