BẠN BIẾT GÌ VỀ PHÒNG SẠCH?

Sự ra đời của phòng sạch

Sự ra đời và phát triển của mọi công nghệ đều xuất phát từ nhu cầu sản xuất. Công nghệ phòng sạch cũng không ngoại lệ. Trong Thế chiến II, các con quay hồi chuyển dùng trong điều khiển máy bay do Mỹ sản xuất trung bình phải được sửa chữa lại tới 120 lần cho mỗi 10 con quay do chất lượng không ổn định. Trong Chiến tranh Triều Tiên những năm 1950, hơn một triệu linh kiện điện tử đã được thay thế trong số 160.000 thiết bị liên lạc điện tử ở Hoa Kỳ. Tỷ lệ lỗi radar là 84%, và tỷ lệ lỗi sonar tàu ngầm là 48%. Nguyên nhân là do các thiết bị và linh kiện điện tử có độ tin cậy kém và chất lượng không ổn định. Quân đội và các nhà sản xuất đã điều tra nguyên nhân và cuối cùng xác định từ nhiều khía cạnh rằng nó liên quan đến môi trường sản xuất không sạch sẽ. Mặc dù không tiếc chi phí và đã áp dụng nhiều biện pháp nghiêm ngặt để đóng cửa xưởng sản xuất, nhưng kết quả thu được rất ít. Và đó chính là sự ra đời của phòng sạch!

Phát triển phòng sạch

Giai đoạn đầu tiên: Cho đến đầu những năm 1950, bộ lọc không khí HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter), được Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Hoa Kỳ phát triển thành công vào năm 1951 để giải quyết vấn đề thu giữ bụi phóng xạ có hại cho con người, đã được ứng dụng vào hệ thống phân phối của các xưởng sản xuất. Việc lọc không khí thực sự đã khai sinh ra phòng sạch với ý nghĩa hiện đại.

Giai đoạn thứ hai: Năm 1961, Willis Whitfield, một nhà nghiên cứu cấp cao tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia ở Hoa Kỳ, đã đề xuất cái gọi là dòng chảy tầng vào thời điểm đó, và hiện nay được gọi là dòng chảy một chiều (unidirectional flow). Ông đã đề xuất kế hoạch tổ chức luồng không khí sạch và áp dụng nó vào các dự án thực tế. Kể từ đó, phòng sạch đã đạt đến mức độ sạch sẽ chưa từng có.

Giai đoạn thứ ba: Cùng năm đó, Không quân Hoa Kỳ đã xây dựng và ban hành tiêu chuẩn phòng sạch đầu tiên trên thế giới, Chỉ thị Không quân TO-00-25-203 "Tiêu chuẩn về thiết kế và đặc tính hoạt động của phòng sạch và bàn làm việc sạch". Trên cơ sở đó, tiêu chuẩn liên bang Hoa Kỳ FED-STD-209, phân chia phòng sạch thành ba cấp độ, đã được công bố vào tháng 12 năm 1963. Đến lúc này, nguyên mẫu của công nghệ phòng sạch hoàn hảo đã được hình thành.

Ba tiến bộ quan trọng nêu trên thường được coi là ba cột mốc trong lịch sử phát triển phòng sạch hiện đại.

Vào giữa những năm 1960, phòng sạch bắt đầu xuất hiện ở nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau tại Hoa Kỳ. Nó không chỉ được sử dụng trong ngành công nghiệp quân sự mà còn được ứng dụng rộng rãi trong điện tử, quang học, vòng bi siêu nhỏ, động cơ siêu nhỏ, màng cảm quang, hóa chất siêu tinh khiết và các ngành công nghiệp khác, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển khoa học, công nghệ và công nghiệp thời bấy giờ. Vì vậy, phần tiếp theo sẽ giới thiệu chi tiết về phòng sạch trong và ngoài nước.

So sánh sự phát triển

Ở nước ngoài: Đầu những năm 1950, để giải quyết vấn đề thu giữ bụi phóng xạ gây hại cho cơ thể người, Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Hoa Kỳ đã giới thiệu bộ lọc không khí hạt hiệu suất cao (HEPA) vào năm 1950, đánh dấu cột mốc đầu tiên trong lịch sử phát triển công nghệ sạch. Vào những năm 1960, phòng sạch bắt đầu xuất hiện trong các nhà máy sản xuất máy móc điện tử chính xác và các nhà máy khác ở Hoa Kỳ. Đồng thời, quá trình chuyển giao công nghệ phòng sạch công nghiệp sang phòng sạch sinh học cũng bắt đầu. Năm 1961, phòng sạch dòng chảy tầng (dòng chảy một chiều) ra đời. Tiêu chuẩn phòng sạch sớm nhất trên thế giới - Học thuyết Kỹ thuật 203 của Không quân Hoa Kỳ - được hình thành. Đầu những năm 1970, trọng tâm xây dựng phòng sạch bắt đầu chuyển sang các ngành y tế, dược phẩm, thực phẩm và sinh hóa. Ngoài Hoa Kỳ, các quốc gia công nghiệp tiên tiến khác như Nhật Bản, Đức, Anh, Pháp, Thụy Sĩ, Liên Xô cũ, Hà Lan, v.v. cũng rất coi trọng và tích cực phát triển công nghệ sạch. Sau những năm 1980, Hoa Kỳ và Nhật Bản đã phát triển thành công các bộ lọc siêu HEPA mới với mục tiêu lọc 0,1 μm và hiệu suất thu gom 99,99%. Cuối cùng, các phòng sạch siêu HEPA đạt tiêu chuẩn 0,1 μm cấp 10 và 0,1 μm cấp 1 đã được xây dựng, đưa sự phát triển của công nghệ sạch bước sang một kỷ nguyên mới.

Trung Quốc: Từ đầu những năm 1960 đến cuối những năm 1970, mười năm này là giai đoạn khởi đầu và đặt nền móng cho công nghệ phòng sạch của Trung Quốc. Khoảng mười năm sau so với nước ngoài, đây là một thời kỳ rất đặc biệt và khó khăn, với nền kinh tế yếu kém và không có ngoại giao cường quốc. Trong điều kiện khó khăn như vậy và xoay quanh nhu cầu của các ngành công nghiệp máy móc chính xác, thiết bị hàng không và điện tử, các kỹ sư công nghệ phòng sạch của Trung Quốc đã bắt đầu hành trình khởi nghiệp của riêng mình. Từ cuối những năm 1970 đến cuối những năm 1980, công nghệ phòng sạch của Trung Quốc đã trải qua giai đoạn phát triển rực rỡ. Trong quá trình phát triển của công nghệ phòng sạch Trung Quốc, hầu hết các thành tựu mang tính bước ngoặt và quan trọng đều ra đời ở giai đoạn này. Các chỉ số đã đạt đến trình độ kỹ thuật của các nước ngoài vào những năm 1980. Từ đầu những năm 1990 đến nay, nền kinh tế Trung Quốc duy trì tăng trưởng ổn định và nhanh chóng, đầu tư quốc tế liên tục được rót vào, và một số tập đoàn đa quốc gia đã liên tiếp xây dựng nhiều nhà máy vi điện tử tại Trung Quốc. Do đó, các nhà nghiên cứu và chuyên gia công nghệ trong nước có nhiều cơ hội hơn để tiếp xúc trực tiếp với các khái niệm thiết kế phòng sạch cao cấp của nước ngoài, và hiểu rõ hơn về các thiết bị, dụng cụ tiên tiến, công tác quản lý và bảo trì trên thế giới.

Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các công ty sản xuất phòng sạch của Trung Quốc cũng đang phát triển nhanh chóng. Mức sống của người dân ngày càng được nâng cao, và yêu cầu về môi trường sống và chất lượng cuộc sống ngày càng cao. Công nghệ phòng sạch dần được ứng dụng vào việc lọc không khí trong gia đình. Hiện nay, các dự án phòng sạch của Trung Quốc không chỉ phù hợp với các ngành công nghiệp điện tử, thiết bị điện, y tế, thực phẩm, nghiên cứu khoa học và các ngành khác, mà còn có khả năng được sử dụng trong nhà ở, các địa điểm giải trí công cộng, các cơ sở giáo dục, v.v. Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ, các công ty sản xuất phòng sạch đã dần lan rộng đến hàng ngàn hộ gia đình. Quy mô của ngành công nghiệp thiết bị phòng sạch trong nước cũng ngày càng tăng, và người dân bắt đầu được hưởng lợi từ công nghệ phòng sạch.