洁净室是高端制造业和科研领域的重要基础设施,随着科技的进步和产业升级,洁净室的需求和应用范围不断扩大,根据公开数据整理,预计到2026年,我国洁净室市场规模将突破3,586.5亿元,2022年至2026年能够实现年均复合增长率13.7%的高速增长,洁净室市场前景正在持续向好。
近年来,随着国家先进制造业的大力发展,工业领域对生产环境的洁净要求越来越高,以制药领域为例,随着科技和法规的不断进步,行业对环境的控制要求更为严格,洁净室需能够有效过滤空气中的微粒,控制温湿度和不同压差,确保产品在生产过程中不受污染。此外,随着市场标准的提升和消费者对品质的追求,加之企业对生产效率和成本控制的要求,如何建设更符合标准、更高效、更节能环保的洁净室成为企业保持市场竞争力的关键。
关键词一
技术创新
生物洁净室的主要控制对象是微粒和微生物,微粒和微生物都是影响产品质量的关键因素,因此除了控制温度、湿度、压差、照度等环境参数外,如何控制环境微粒和微生物更是生物洁净室环境控制的关键。利用换气次数来控制环境新风比例可以有效降低微粒和微生物带来的污染风险,维持室内洁净,此外洁净材料技术的发展和应用也起着重要作用。
随着医药行业改革的深入,药企对洁净室建设标准在空气净化、环境控制、建筑装饰材料等方面均提出了更高的要求,这一趋势促使高效过滤技术和洁净板材的持续创新,成为驱动医药洁净室发展的重要引擎。
a.高效过滤技术
在空气净化和环境控制方面,以高效过滤器(HEPA)和超高效空气过滤器(ULPA)为代表的高效过滤技术,目前在过滤效能方面已取得新突破。例如,纳米纤维等新型材料的应用,使得HEPA过滤器的体积更轻薄、阻力更低,显著提高了过滤效率并降低能耗。
b.洁净板材技术
在建筑装饰材料的选择上,鉴于医药洁净室需要频繁进行清洁和消毒,材料的侧重点以抗菌、耐腐蚀性为主。
在材料的抗菌性方面,当前,硅酸钙基板结合UV漆涂层已成为提升抗菌性能的主流技术方向之一。这种方式能够有效抑制细菌、病毒等微生物的生长与繁殖。同时,纳米材料的应用也为抗菌性能的提升带来了新的突破。例如,ZnO纳米结构表面通过调节其亲水性和表面化学性质,可以显著增强抗菌性能。这些纳米结构表面被离子液体涂层处理后,能够显著降低细菌细胞的存活率,从而提供高效的抗菌效果[1]。
△ 图片源于X-MOL学术期刊
在耐腐蚀性方面,由于医药洁净室会经常使用消毒剂、化学清洗剂等液体进行消杀和清洁,这些液体有一定的腐蚀性,容易导致彩钢板出现起泡、掉漆、褪色等问题,对洁净室的洁净度和安全性有影响。目前,相关企业纷纷在彩钢板涂层的致密性、材质、工艺以及厚度方面发力,以提升板材的耐腐蚀性能。
△ 传统彩钢板被腐蚀造成的起泡现象
例如,针对药厂中常见的过氧化氢(VHP)消毒场景,联合珐玛推出了联合珐玛甄抗®抗VHP彩钢板。这款产品表面涂层厚度高达≥150μm,远超普通预辊涂彩钢板(PPGI),展现出卓越的抗过氧化氢性能。不仅如此,相较于SS304不锈钢,联合珐玛甄抗®抗VHP彩钢板不仅避免了视觉疲劳,其易于打理的特性也大大减少了维护成本,而且在价格上更加亲民,为用户提供了高性价比的选择。
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关键词二
节能环保
近年来,各领域的洁净室行业均呈现出了一个统一的发展趋势——“节能环保”。
洁净厂房是我国的“耗能大户”之一。据不完全统计,洁净室的能耗是一般写字楼的10~30倍。如果将洁净室能耗合理降低,对企业来说就意味着利润的增长。因此,洁净室下游相关企业开始更加注重绿色环保和节能增效等新兴指标,不再仅仅局限于满足基本的洁净度和温湿度等传统指标。目前,医药洁净室领域已出现一些前沿的绿色环保技术,如LED 照明、模块化洁净室技术。
a.LED 照明技术
LED 照明作为传统照明方法的替代品,其两大主要优势在于降低能耗和延长使用寿命。据悉,在维护方面,LED光源的寿命达到了50,000小时以上,而且LED光源采用低压直流供电,在使用中只要散热系统配制合理,其光衰发生得很缓慢,理论上5年的光衰不超过10%,满足GMP标准。
b.模块化洁净室技术
模块化洁净室技术则带来了更为全面的环保和经济效益。该技术具有四大显著优点:节能,降低成本、可重复利用、空间多变,满足不同定制需求、缩短生产及安装周期。
以联合珐玛为例,作为洁净室/实验室装饰装配式解决方案供应商,该公司遵循先进的模块化设计理念,将板材、门窗、吊顶以及龙骨等关键部件在联合珐玛的厂区内进行精细的预加工和调试。这意味着,当这些产品运送到施工现场后,仅需少部分工人进行简单的组装和微调,即可投入使用。相较于传统洁净室的建设方法,施工周期被大幅缩短至原来的70%。时间就是金钱,生产时间的缩短,人工数量的减少,必然带来的是产品成本的降低,做到了“真省钱”。与此同时,模块化设计还杜绝了湿操作,降低了对环境的污染,更易通过环保认证,助力业主在环保和经济效益上实现双赢。
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关键词三
智能化
如今,随着5G、AI、大数据等技术的发展逐步实现,医药洁净室正逐步向智能化方向转型升级,为制药工艺保驾护航。
据悉,借助物联网、大数据、人工智能等技术,医药洁净室已实现环境参数的实时监测、自动控制、故障预警等功能,有效清除了可能的不良作业、污染源和污染事件,并以较低的经济和环境成本保证高质量的洁净环境。
以大数据技术为例,目前,多家制药公司成功运用这一技术来优化其洁净室性能。
某药企通过大数据分析技术,对空气调节系统(HVAC)进行深度优化。最终,在保持所需颗粒物水平的前提下,该企业的能耗降低了20%左右。
某药企采用了实时监控系统,通过集成多种传感器和监控设备,能够实现对洁净室内各项环境参数的实时、精确检测。这些参数包括温度、湿度、颗粒水平等,他们直接关系到药品的质量水平,同时结合人工智能算法,预测微生物污染事件,从而显著降低产品污染风险。
医药洁净室市场日新月异,为满足药企对技术创新、节能环保、智能化的需求,洁净室下游相关企业进行产品结构优化和升级已是必须。这也就要求相关洁净室系统供应商不断保持创新的能力,紧跟行业需求深研产品才能形成市场竞争优势,持续突破技术壁垒,引领行业革新,为整个医药洁净室行业迎来一个全新的时代。
参考文献
[1] 《Materials Advances Volume 5 Number 8 21 April 2024》
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