Une hotte à flux laminaire vertical (VLFH), également communément appelée banc de propreté à flux laminaire vertical ou station de travail à flux d'air laminaire vertical, est un équipement critique conçu pour fournir un espace de travail sans particules (classifié). Elle y parvient en dirigeant de l'air filtré par HEPA dans un flux vertical lisse et laminaire à travers toute la zone de travail. Le but principal est de protéger le produit ou le processus à l'intérieur du cabinet contre la contamination par voie aérienne, telle que la poussière, les aérosols et les micro-organismes. C'est un composant fondamental dans les industries où un haut degré de propreté est primordial.

Le principe de fonctionnement d'une hotte à flux laminaire vertical est basé sur un flux laminaire unidirectionnel. L'air ambiant de l'environnement environnant est aspiré à travers un pré-filtre situé en haut ou à l'arrière de l'unité par un ventilateur centrifuge. Ce pré-filtre élimine les particules plus grosses, protégeant ainsi l'intégrité du filtre principal. L'air est ensuite forcé sous pression positive à travers un filtre à air à haute efficacité (HEPA), qui est certifié pour éliminer au moins 99,99 % des particules en suspension dans l'air de 0,3 micromètres (µm) de diamètre. Cet air ultra-propre et stérile descend verticalement dans un flux laminaire non turbulent, balayant les contaminants aéroportés loin de la surface de travail et les évacuant vers l'avant ou les côtés du plan de travail, créant ainsi un environnement constamment pur pour des opérations sensibles.

Le VLFH remplit deux fonctions principales :

1. Protection des produits : Le rôle principal est de protéger les matériaux ou produits placés dans la zone de travail contre la contamination externe. Cela est essentiel pour les processus qui sont très sensibles à l'interférence des particules, tels que l'assemblage de microélectronique, la préparation de milieux stériles ou la manipulation d'échantillons chimiques sensibles.

2. Organisation de l'espace de travail : Il fournit un environnement dédié, propre et bien éclairé pour effectuer des tâches critiques, aidant à maintenir l'intégrité et la répétabilité des procédures.

Il est crucial de noter qu'une hotte à flux laminaire standard est conçue uniquement pour la protection des produits et ne fournit pas de protection du personnel contre les matériaux dangereux. Pour les applications impliquant des vapeurs dangereuses ou des biohazards, une armoire de sécurité biologique de Classe I ou Classe II (BSC) doit être utilisée.

La construction d'un VLFH est conçue pour la durabilité, la facilité de nettoyage et la fonctionnalité.

1. Corps principal du cabinet : Typiquement construit en acier laminé à froid avec une finition époxy en poudre durable (émail cuit) ou en acier inoxydable de haute qualité 304 ou 316. L'acier inoxydable offre une résistance à la corrosion supérieure et est obligatoire pour les applications GMP et les sciences de la vie.

2. Surface de travail : Généralement fabriquée en une seule pièce d'acier inoxydable, souvent avec des bords arrière et latéraux arrondis pour faciliter le nettoyage. Certains modèles disposent d'une surface de travail perforée pour l'évacuation vers le bas.

3. Panneaux latéraux et arrière : Fabriqués en acier, en acier inoxydable ou parfois en verre trempé renforcé pour offrir une visibilité maximale.

4. Système de filtration : Comprend un pré-filtre (généralement 25-30 % efficace) et un filtre HEPA ou ULPA (filtre à air à ultra faible pénétration). Le boîtier du filtre est conçu pour être hermétique.

5. Assemblage de souffleur/moteur : Un souffleur centrifuge à vitesse variable est utilisé pour fournir le volume d'air et la vitesse requis tout en permettant un ajustement pour compenser le chargement du filtre.

6. Éclairage : Un luminaire fluorescent ou LED scellé et résistant à la poussière est intégré au auvent pour éclairer la surface de travail sans générer de chaleur significative.

Les hottes à flux laminaire vertical peuvent être classées en fonction de leur taille et du niveau de propreté qu'elles offrent, se conformant généralement aux classifications ISO 14644-1 (par exemple, Classe ISO 5, équivalente à la Classe 100 selon l'ancienne norme fédérale américaine 209E). Les principaux paramètres techniques sont décrits dans le tableau ci-dessous.

Les hottes à flux laminaire vertical sont indispensables dans un large éventail d'industries qui exigent un environnement contrôlé :

• Ingénierie et construction de salles blanches : Utilisé comme stations supplémentaires dans des salles blanches de classification supérieure pour des tâches spécifiques.

• Ingénierie médicale et pharmaceutique : Préparation de sacs intraveineux (IV) stériles, préparation de médicaments et assemblage de dispositifs médicaux et d'implants stériles.

• Ingénierie et équipement de laboratoire : préparation de plaques de milieux aseptiques, travaux de culture tissulaire et manipulation de composants électroniques sensibles (par exemple, plaquettes de semi-conducteurs, disques durs).

• Biotechnologie et sciences de la vie : mise en place de PCR, séquençage de l'ADN et autres procédures de biologie moléculaire où la contamination par aérosols doit être évitée.

• Technologie environnementale : Analyse des échantillons d'air et d'eau sans risque de contamination croisée.

• Aérospatiale et ingénierie de précision : Assemblage de composants optiques et mécaniques délicats.

Une installation et un fonctionnement appropriés sont essentiels pour maintenir l'intégrité de la zone propre.

1. Site d'installation : L'unité doit être placée dans un endroit propre, à faible circulation, à l'écart des courants d'air, des portes et des bouches d'aération pour minimiser la perturbation du rideau d'air laminaire.

2. Certification : Après installation et après chaque changement de filtre, le cabinet doit être certifié par un technicien qualifié pour vérifier qu'il respecte les spécifications de performance (vitesse de l'air, uniformité et intégrité du filtre HEPA testée via des tests DOP/PAO) conformément à la norme ISO 14644-3 et aux annexes GMP pertinentes.

3. Protocole opérationnel : Les opérateurs doivent suivre des techniques aseptiques strictes. Tous les matériaux introduits dans la cabine doivent être essuyés avec un désinfectant approprié (par exemple, alcool isopropylique à 70 %). Le travail doit être effectué à au moins 6 pouces de la grille avant, et le mouvement des bras et des matériaux doit être minimal et parallèle au flux d'air pour éviter les turbulences.

4. Pré-opération : Le souffleur et la lumière UV (si équipé) doivent être allumés pendant un minimum de 15 à 30 minutes pour purger et stériliser la zone de travail avant de commencer le travail. Les lumières UV doivent être éteintes pendant l'occupation.

Un calendrier de maintenance discipliné est essentiel pour garantir une performance continue et la propreté.

1. Quotidien : Essuyez la surface de travail, les murs intérieurs et le verre avant avec un chiffon stérile et sans peluches et une solution désinfectante appropriée. Vérifiez et enregistrez la lecture de pression du manomètre si l'appareil en est équipé.

2. Hebdomadaire/Mensuel : Nettoyez les surfaces extérieures du cabinet. Inspectez le pré-filtre et nettoyez-le ou remplacez-le s'il est obstrué. Il est recommandé de tester l'intégrité du filtre HEPA tous les 12 mois ou selon les exigences des SOP internes.

3. Périodique (Typiquement tous les 12-24 mois) : Remplacez le filtre HEPA lorsque la vitesse de l'air tombe en dessous des limites acceptables (même après avoir ajusté le moteur du ventilateur) ou lorsque le test d'intégrité échoue. Cette tâche doit être effectuée par un professionnel certifié.

4. Calibration : Calibrez le capteur de vitesse et le manomètre (si présent) chaque année pour garantir des mesures précises.

5. Tenue de dossiers : Maintenir un registre complet pour tous les nettoyages, l'entretien, les changements de filtres et les activités de certification afin d'assurer la conformité aux audits avec les normes GMP, ISO et autres normes réglementaires.