熔喷布净化车间专项设计与施工规范-清阳工程

2025-12-16 14:30 昆山清阳净化系统工程有限公司

熔喷布作为医用口罩、防护衣的核心过滤材料，其生产环境的洁净度、静电控制及温湿度稳定性直接决定产品过滤效率（PFE）与细菌过滤效率（BFE）。车间设计需紧扣熔喷工艺特性（高温熔融、高速喷丝、驻极处理），融合GMP与洁净室标准，构建"防静电+高洁净+防爆安全"的三位一体管控体系。

 

一、工艺适配的洁净体系设计

 

1. 洁净度分级与区域划分

 

根据熔喷布生产全流程污染风险，实施梯度洁净控制：

 

生产环节 洁净度等级 核心控制目标 特殊要求

熔融挤出区 ISO 7级（万级） 控制聚丙烯熔体污染 局部排风（风速≥0.8m/s）

喷丝成网区 ISO 5级（百级） 防止纤维吸附尘埃影响过滤性能 垂直单向流（风速0.4-0.5m/s）

驻极处理区 ISO 6级（千级） 保障电荷稳定性，避免尘粒干扰 温湿度恒定（23±1℃/45±3%RH）

卷取包装区 ISO 7级（万级） 防止成品二次污染 防静电环境（电阻≤10⁹Ω）

 

注：喷丝头周边需设置局部百级层流罩，确保0.3μm粒子浓度≤1000个/m³，避免堵塞喷丝孔（直径仅0.2-0.4mm）。

 

2. 关键环境参数基准

 

- 温湿度精准控制：

- 喷丝区：22±2℃，40-45%RH（降低熔体冷却速率波动，保证纤维直径均匀性）。

- 驻极区：23±1℃，45±3%RH（湿度波动过大会导致电荷衰减30%以上）。

- 控制精度：温度波动≤±0.5℃/h，湿度波动≤±2%RH/h，采用露点控制法避免结露。

- 防静电系统参数：

- 地面电阻：10⁶-10⁹Ω（通过铜箔网格接地，接地电阻≤1Ω）。

- 设备外壳：与接地干线连接，电阻≤4Ω，避免静电击穿驻极设备。

- 空气离子平衡度：±50V以内（通过离子风棒实时中和，响应时间≤2秒）。

 

二、材料系统选型与防爆设计

 

1. 围护结构材料规范

 

- 墙面与顶棚：

主体采用50mm厚岩棉夹芯彩钢板（钢板厚度0.6mm，防火A级），表面覆防静电涂层（表面电阻10⁷-10⁹Ω），板缝用防火密封胶（耐温-40~150℃）密封。喷丝区周边2米内改用304不锈钢板（厚度1.0mm），焊接接缝处理，耐受高温清洗（80℃热水）。

墙角、地角做R≥50mm不锈钢圆弧，消除纤维堆积死角。

- 地面系统：

区域类型 材料选择 核心性能参数

喷丝/驻极区 防静电环氧自流平 耐120℃短时高温，表面电阻10⁶-10⁹Ω

原料/成品区 导静电PVC卷材 焊接接缝，耐受叉车碾压（抗压≥80MPa）

设备基础区 耐高温乙烯基酯地坪 耐聚丙烯熔体腐蚀（180℃滴落不损伤）

 

2. 防爆安全设计

 

- 电气系统：

爆炸危险区域（原料仓、熔融区）采用Ex dⅡBT4防爆电气，灯具为防爆洁净灯（照度≥300lux），开关、插座均带防爆密封盒，电缆穿镀锌钢管暗敷（管接头防爆密封）。

- 消防系统：

配备防爆型火灾探测器（灵敏度0.5%obs/m）、FM-200气体灭火系统（响应时间≤30秒），设置防爆排烟风机（风量≥12次/h），满足GB 50058-2014爆炸危险环境电力装置设计规范。

 

三、空气净化与工艺配套系统

 

1. 空气净化系统配置

 

- 过滤体系：

采用"四级过滤+专用处理"流程：

新风→初效（G4）→中效（F9）→亚高效（H11）→化学过滤器（除VOCs）→高效（H14）→洁净区。

针对熔喷工艺产生的微量聚丙烯挥发物，回风段增设活性炭滤网（碘值≥800mg/g），每3个月更换。

- 气流组织：

喷丝成网区采用"顶送底回"垂直层流，FFU（风机过滤单元）覆盖率≥80%，确保气流平行流动无涡流；熔融挤出区设置局部排风罩（捕集率≥95%），将高温废气（120-150℃）直接排出，避免影响洁净区温湿度。

 

2. 工艺辅助系统

 

- 原料处理：

聚丙烯颗粒需经热风干燥（露点≤-40℃）后进入洁净区，输送管道采用304不锈钢（内壁抛光Ra≤0.8μm），避免粉尘污染。

- 静电消除：

在卷取机前方安装离子风刀（风速5-8m/s），中和布面静电（残余电压≤50V）；操作人员配备防静电手环、导电鞋，与接地系统可靠连接。

 

四、施工流程与质量管控

 

1. 分阶段施工管理

 

- 前期准备（6周）：

完成防爆区域划分→BIM模型深化（管线碰撞检测）→材料防爆认证核查（如彩钢板防火等级）→施工人员防爆培训（持证上岗）。

- 核心施工（10-12周）：

1. 防爆系统先行：安装接地干线（采用60×6mm紫铜带）、防爆线管，测试接地电阻≤1Ω。

2. 围护结构施工：从非洁净区向洁净区推进，彩钢板安装垂直度误差≤1mm/m，不锈钢焊接采用氩弧焊（焊缝光滑无毛刺）。

3. 净化系统安装：风管采用镀锌钢板（厚度≥0.8mm），咬口处涂密封胶，高效过滤器在设备安装后再开箱，避免污染。

4. 防静电系统：地面铜箔网格（600×600mm）与接地干线连接，测试导通性（电阻≤0.1Ω）。

 

2. 关键质量控制点

 

- 洁净度测试：

静态测试时，喷丝区≥0.3μm粒子≤1000个/m³；动态生产时（设备运行），粒子浓度需≤3520个/m³（ISO 5级标准）。

- 防静电验证：

用阻抗仪测试地面、设备表面电阻，连续3天，每天3次，均需在10⁶-10⁹Ω范围内，且接地系统电阻≤1Ω。

- 防爆验收：

防爆电气设备经第三方检测，符合GB 3836.1-2010要求；通风系统换气次数：爆炸危险区≥12次/h，确保可燃气体浓度≤25%爆炸下限。

 

五、验证与运维体系

 

1. 系统验证

 

- 性能确认（PQ）：

连续生产72小时，监测：

- 喷丝区洁净度（每2小时记录）。

- 驻极区温湿度（波动≤±1℃/±2%RH）。

- 成品过滤效率（PFE≥95%，符合GB/T 32610-2016）。

- 防静电持续验证：

每周用静电场计检测布面残余电压，每月测试地面电阻，数据保存≥2年。

 

2. 日常运维要点

 

- 过滤器更换：

初效（1个月）、中效（3个月）、高效（1年），更换后需重新PAO检漏（泄漏率≤0.01%）。

- 防爆设备维护：

每季度检查防爆面完整性（无锈蚀、划痕），电缆密封件老化情况，确保防爆性能有效。

 

 

清阳工程专业18年从事承接江苏、浙江、上海、安徽、河南等地区

十级、百级、千级、万级、十万级等各种洁净度等级的洁净室车间、实验室、GMP车间设计装修施工，

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