影响净化度的因素及其控制研究

1　概述

　　新净化间使用过程中净化度曾一度不稳定，而随着产品场强的不断提高，对元件绕制环境的净化度要求也越来越高。本课题的主要任务是找出影响净化间环境尘埃含量超标的主要原因，并提出解决办法。
　　电容器元件绕制环境中的尘埃颗粒含量是影响元件生产质量的一个非常重要的工艺指标。而影响环境净化度值的因素很多，主要可分为净化设施调整及设备、人员分布等客观因素和环境维护管理方面的人为因素两大类。新净化间启用后净化度值分布不均衡，个别工作区域状态差时直径≥0．5μm的尘埃颗粒竟高达200～300颗粒／L以上，对元件的绕制质量有一定的影响。因此必须找出影响净化间净化度值的原因并提出改进措施，使净化间的尘埃颗粒达到工艺要求（动态净化度小于万级，直径≥0．5μm的尘埃100颗粒／L以下），以确保我公司产品的内在质量。

2　研究步骤

2．1　新净化间概述
　　 新净化间占地面积约300m²，主要设备有美国卷制机1台、日本卷制机1台、半长轴卷制机10台、小卷制机4台、耐压机3台，具体布置如下图：

2．2　测量静态净化度值，验证净化系统本身的净化能力
　　 2001年3月6日，打扫完净化间卫生，空调开启30min后操作者未进入净化间，任意抽测五个点，测量结果为：18、20、21、17、22。从测量结果来看，证明净化系统本身的能力是可以满足本公司的净化要求。
2．3　通过对不同条件下净化间各处（共分为七个测试点：西南角、南中部、材料库门口、东北角、通道中部、通道西头、西北角）净化度值测试结果的对比，研究并确定净化系统、设备、压缩空气、净化间卫生维护、净化间设备人员数量、应急门开启等因素对净化度值的影响程度，并通过分析找出影响净化度值的主要因素。
2．4　针对影响净化度值的主要原因提出改进措施，并对这些措施进行试验及理论验证。

3　研究的内容和结果

3．1　净化度测试情况
　　 根据以上所列的有可能影响净化间净化度值大小的六种因素，我们从2001年3月7日～5月28日对净化间内七个测量点的净化度值进行了测量，测量结果见表1：
　　 ①2001年3月7日～4月13日为净化间内顶部送风口送风量未调整前所测的数值。
    ②2001年4月17日～4月26日为净化
间内顶部送风口送风量第一次调整后所测的数值。
　　 ③2001年5月23日～5月28日为净化间内顶部送风口送风量第二次调整后所测的数值。
3．2　测试结果
　　 从表1测试情况看，凡进口卷制机和耐压机工作时，其周围区域净化度值普遍比其它区域要大。

4　测试结果分析

4．1　净化系统对净化度测量值的影响
4．1．1　未调整顶部送风口风量以前
　　 ①净化系统本身的好坏直接影响净化间净化度值的大小，根据3月7日测量的结果，七个部位总的净化度平均值为50。
　　 ②净化系统粗效、中效过滤器没有按每月清洗一次的规定执行，导致净化度值超标。
4．1．2　调整顶部送风口风量以后
　　 请四腾公司技术人员来我公司对净化间顶部送风口的送风量进行调整，第一次要求对进口设备顶部送风口的送风量调到最大位置，调整后测量效果不大明显；第二次要求对所有的送风口送风量重新进行调整，将净化度值经常偏大的部位（西南角、通道西头、西北角）送风量调到最大，将净化度值经常偏小的部位（南中部、材料库门口）送风量调到合适的位置。调整后测量效果比较明显，测量结果对比见表2。
4．2　净化间设备运转的数量对净化度值的影响
4．2．1　从测量的结果来看，当净化间设备运转的数量较少时净化度值较好，当净化间设备运转的数量较多时净化度值较差，因而净化间设备运转的数量多少直接影响净化间的净化度值大小。
4．2．2　净化间设备运转的数量多少与所测的净化度值大小对比见表3

4．3　压缩空气的质量对净化度值的影响
4．3．1　压缩空气中含有大量的杂质，从测量的结果来看，耐压机、进口卷制机附近净化度值较大，原因是耐压机、进口卷制机运转时使用的压缩空气通过排气管有少部分排到净化间内，从而导致了净化度值的增大。
4．3．2　使用压缩空气的设备工作与否与所测的净化度值大小对比见表4。

　　从表4可知，凡使用压缩空气的设备，如进口卷制机以及耐压机工作时，其周边区域净化度值明显上升。
4．4　净化间内工艺卫生对净化度值的影响
　　 净化间内工艺卫生与测量的净化度值的大小也有一定关系，如按工艺要求每天用湿拖布擦试地面，工位器具用抹布擦拭，则7个测量点的平均净化度值为64颗／L；如未严格按工艺卫生要求，则7个测量点的平均净
化度值为118颗／L。
4．5　应急门开启的频繁程度对净化度值的影响
　　经多次测试比较，应急门频繁开启，7个测量点的平均净化度值为119颗／L；如不频繁开启，7个测量点的平均净化度值为64颗／L。

5　试验结论

5．1　净化系统（初、中、高效过滤器）本身的性能对净化度值的大小有直接的影响作用，初、中效的清洁程度直接影响高效的净化作用。净化间内顶部送风口的送风量经过重新
分配后，所测的净化度值明显好转，所以它是净化度值降低的关键所在。

注：①表中所列的数值为4个部位3次所测的平均值。②这4个部位距使用压缩空气的设备距离较近。

5．2　压缩空气的质量对净化度值的大小有明显的影响，这是个别区域净化度差的主要原因。
5．3　净化间内设备运转的情况、管理情况、应急门开启的频繁程度等对净化度值有一定的影响作用。
5．4　净化间内工艺卫生对净化度值大小也有一定的影响。

6　压缩空气的质量对净化度值大小的影响及其解决措施

6．1　进口卷制机运转时，其附近所测的净化度值见表5。

6．2　进口卷制机未运转（且压缩空气阀门关闭）时，其附近所测的净化度值见表6。

　　由表5、表6可知，使用压缩空气的设备，其附近的净化度值偏大。
6．3　试验结果
　　 通过课题研究和采取两次顶部送风口送风量调整之后，净化间的净化度值下降明显，但使用压缩空气的设备附近净化度值下降不明显，当关闭压缩空气后，净化度值有明显的下降。所以，压缩空气对净化度值大小有较大的影响。
6．4　解决措施
　　 压缩空气已经油水分离器处理，但对净化度值仍会造成一定的影响，同时还影响气动元件的性能（对气动元件的进、出气口造成堵塞，使设备不能正常运行）。技术开发部和设备动力部协作解决此问题，准备采用西安恒力压缩机有限责任公司（美国寿力公司西北总代理）生产的精密过滤器MPF－170前置过滤器（精度含油小于0．5PPM，含尘小于1μm）、MPH－170后置过滤器（精度含油小于0．01PPM，含尘小于0．01μm）来彻底解决压缩空气的质量问题，从而降低其对净化度值大小的影响。
6．5　精密过滤器安装后，进口卷制机附近所测的净化度值
6．5．1　精密过滤器安装好后，6月20日2台进口卷制机都工作，其附近所测的净化度
值见表7。

6．5．2　安装精密过滤器前后进口卷制机附近所测的净化度值对比见表8。

7　结论及建议

7．1　结论
7．1．1　净化间内设备运转的情况、管理状况、应急门开启的频繁程度、卫生的清洁程度
等对净化度值有一定的影响作用。

7．1．2　通过安装压缩空气精密过滤器来达到提高压缩空气的质量以后，进口卷制机附近净化度值有很明显的下降，净化间内净化度得到了提高。所以，压缩空气对净化度值大小有较大的影响作用。
7．1．3　通过采取以上措施，净化间内七个部位净化度总的平均值（0．5μm的颗粒）可以控制在100颗粒／L以内，达到了课题预期的目的。
7．2　建议 
7．2．1　从设备的角度上考虑：
　　 ①使用部门应严格按精密过滤器使用说明书进行维护和保养。
　　 ②初效、中效过滤器应坚持每月清洗一次，并清洗干净，晾干后使用。
7．2．2　从工艺及车间管理角度上考虑：
    ①净化间内不应过多存放待用元件或材料。
    ②严格限制净化间内部人员数量。
    ③按工艺要求进行着装和清洗。
　　 ④净化间内的清洁应坚持每天用半干工具打扫两遍，重点应清除地面及设备、材料表面的灰尘。