Camera bianca o cleanroom per la logistica di magazzino

Camera bianca in magazzino: un approfondimento

06 agosto 2020

La camera bianca o cleanroom nasce dall'esigenza delle aziende del settore farmaceutico, alimentare e chimico di disporre di ambienti con una presenza di aria pura, ovvero a bassissimo contenuto di microparticelle di polvere in sospensione. Questi luoghi sono estremamente puliti e sterili in quanto vengono progettati allo scopo di evitare ogni possibile contaminazione dei prodotti.

Per alcuni settori si tratta di spazi imprescindibili, poiché solo le cleanroom garantiscono determinate condizioni ambientali e un livello di contaminazione pari a zero. Quando la camera bianca è inserita in uno spazio logistico, è indispensabile progettarla in ottemperanza alle normative previste e ,una volta pronta, oltre alle operazioni di pulizia industriale del magazzino, è essenziale eseguire operazioni di disinfezione specifiche per le cleanroom.

In questo articolo analizzeremo nel dettaglio tutti questi aspetti, rispondendo ad alcune domande che spesso sorgono quando si parla di camere bianche: che cosa sono le cleanroom? Come vengono progettate? Quali sono le loro applicazioni più diffuse? Come costruire all’interno di un magazzino?

Cos’è la camera bianca?

La camera bianca è un'area di lavoro pulita e sterilizzata, in cui i livelli di igiene dell'aria, pressione, temperatura, umidità e luminosità sono rigorosamente controllati entro i limiti stabiliti dalle normative vigenti. All’interno di una cleanroom possono essere eseguite varie operazioni in modo sicuro ed escludendo qualsiasi tipo di contaminazione.

Ciò è possibile perché le camere bianche sono dotate di attrezzature e strumenti adeguati (sistemi di ventilazione con filtri HEPA, docce ad aria, porte SAS di decontaminazione). Inoltre,il loro accesso è limitato solo al personale autorizzato, proteggendo ulteriormente la merce dall’esposizione ad agenti patogeni che potrebbero contaminarla.

Origini e funzioni delle ‘cleanroom’

La camera bianca nasce in ambito ospedaliero e solo più tardi viene sfruttata in ambito industriale da quelle aziende che hanno bisogno di tenere sotto controllo i livelli di contaminazione dei loro prodotti.

Va ricordato che la presenza di microrganismi nell'ambiente può alterare le proprietà di alcuni prodotti, per cui lavorare in ambienti non sterilizzati – soprattutto nel caso degli alimenti (carne, pesce, latticini, verdure o precotti) – può mettere a rischio la salute delle persone, causando intossicazioni.

Camere bianche e normativa

Nella progettazione di una cleanroom bisogna considerare molteplici aspetti: le specifiche tecniche necessarie per il suo corretto funzionamento, le norme edilizie e le caratteristiche delle attrezzature necessarie per rendere sicuri i flussi delle persone e delle merci all’interno di questi spazi.

Solitamente si seguono i criteri racchiusi nei seguenti regolamenti:

  • GMP (Good Manufacturing Practice): regolamento internazionale relativo alla produzione di medicinali, cosmetici o alimenti in condizioni ottimali. In Europa si osserva il Regolamento (CE) n. 1223/2009 del Parlamento europeo e del Consiglio del 30 novembre 2009 che, oltre alle garanzie legate alla pulizia dell'aria della camera bianca, definisce le temperature standard da mantenere, le caratteristiche dell’illuminazione e dei sistemi antincendio (come l’impianto sprinkler) di cui disporre. Allo stesso tempo, indica che i materiali da utilizzare devono essere sterili e le superfici asettiche.
  • ISO 14644. È lo standard internazionale relativo alla classificazione della pulizia dell'aria nelle cleanroom. Sviluppato dall'International Organization for Standardization (ISO), questa norma classifica le stanze in nove categorie e stabilisce i limiti di particelle ammissibili al loro interno. La classificazione può essere più o meno restrittiva a seconda del settore. Da soli 0,2 micron di particelle per metro cubo di aria (settore aerospaziale, farmaceutico o ospedaliero) fino a un massimo 293.000 micron. L'obiettivo principale della costruzione di una camera bianca è di ridurre al minimo la creazione, la conservazione e l'introduzione di particelle inquinanti in quello spazio.

Progettazione e costruzione della camera bianca: le linee guida

Nella fase di progettazione di una camera va definita la distribuzione degli spazi e delle attrezzature: le porte, le finestre, il pavimento, i filtri HEPA e l'accesso. Al momento di avviare il progetto è necessario conoscere la funzione che svolgerà la camera bianca tenendo sempre presenti le condizioni ambientali esterne a questo spazio.

I materiali con cui costruire le cleanroom sono di qualità superiore a quelli utilizzati per edificare qualsiasi altro tipo di edificio, poiché devono soddisfare le seguenti condizioni: durata, resistenza fisica e chimica, facilità di pulizia e comportamento al fuoco.

La norma ISO 14644 offre alcune direttrici relative alla struttura della camera bianca:

  • Recinzioni e soffitti. È necessario costruirli con pannelli sandwich, ovvero da coperture composte da due facce esterne, generalmente realizzate in lamiera d'acciaio zincata e con un nucleo interno che fornisce rigidità (conferendo al pannello qualità isolanti e di protezione al fuoco). I pannelli vanno montati in modo da evitare il passaggio di microrganismi e per facilitare la pulizia.
  • Porte e finestre. È bene realizzarle con pannelli isolanti sandwich e le finestre con doppio vetro di sicurezza.
  • Pavimento. Può presentare diverse finiture a seconda del flusso di movimenti all'interno della stanza. Idealmente dovrebbe essere liscio per evitare l'accumulo di sporcizia e facilitarne la pulizia.
  • Illuminazione. Bisogna usare una luce bianca neutra fluorescente.

Alla scelta dei materiali segue un'analisi del sistema di filtrazione dell’aria. L'aria viene filtrata per rimuovere le particelle sospese e viene rinnovata più volte al giorno per evitare che generi polvere. Per questo si utilizzano filtri in fibra di vetro HEPA.

Al contempo è necessario garantire le condizioni climatiche ottimali richieste dai processi produttivi, creando così un ambiente di lavoro ideale per il personale e minimizzando qualsiasi rischio di contaminazione incrociata.

Infine, si consiglia l'installazione di un SAS (Security Airlock System), ovvero una precamera schermata composta da due porte dalla velocità elevata di apertura e chiusura. Le due non si apriranno mai contemporaneamente in quanto una porta separa la precamera dall'ambiente esterno, mentre l’altra separa la precamera dalla cleanroom stessa. Grazie a questo sistema, si evitano sbalzi di temperatura e di pressione ogni volta che si esegue un acceso.

Un sistema SAS (Security Airlock System) è costituito da due porte ad alta velocità che non si aprono mai contemporaneamente per evitare sbalzi di temperatura e di pressione all’interno della camera bianca
Un sistema SAS (Security Airlock System) è costituito da due porte ad alta velocità che non si aprono mai contemporaneamente per evitare sbalzi di temperatura e di pressione all’interno della camera bianca

L’importanza della pulizia nelle camere bianche

Una volta completate le fasi di progettazione e di costruzione della camera bianca, si passa ad esaminare gli aspetti legati alla sua manutenzione. Un requisito di base nelle camere bianche è la pulizia. È obbligatorio monitorare la pulizia dei materiali e delle attrezzature del personale. Gli operatori devono ricevere la formazione adeguata e indossare indumenti progettati per intrappolare gli inquinanti generati naturalmente dalla pelle e dal corpo e (se necessario utilizzeranno una retina per capelli, guanti e maschere).

Gli ingressi rappresentano un altro dei punti chiave delle camere bianche, poiché è lì che si concentra il rischio maggiore di entrata delle particelle. Per questa ragione vengono installate docce ad aria progettare per decontaminare i lavoratori prima che entrino nelle camere bianche.

Camere bianche in magazzino

Nel mondo della logistica si tende a isolare la camera bianca dal resto degli spazi per evitare i rischi generati dalla conduzione termica, in quanto spesso fungono da camere di congelamento e refrigerazione.

Per garantire l'isolamento termico di una cleanroom occorre rispettate le norme e le buone prassi di cui abbiamo parlato in precedenza. Pareti, soffitti, pavimenti e porte devono essere costruiti con materiali resistenti al passaggio di energia. I compressori e gli evaporatori, installati sulla parte superiore dell'edificio, manterranno stabile la temperatura durante tutto il processo logistico ed eliminare eventuali criticità che potrebbero sfociare in un’interruzione della catena del freddo.

Un’altra strategia molto diffusa in ambito logistico è la costruzione di camere autoportanti che funzionano a temperatura controllata. In questi ambienti le scaffalature metalliche fungono da struttura portante e ad esse sono fissati i pannelli, il rivestimento verticale e il tetto. Questa soluzione permette di massimizzare la capacità di stoccaggio e di ridurre il costo energetico derivante dal mantenimento costante dell'installazione a basse temperature.

Camere bianche e magazzini automatici

I nastri trasportatori costruiti in acciaio inossidabile sono più resistenti alla corrosione
I nastri trasportatori costruiti in acciaio inossidabile sono più resistenti alla corrosione

I magazzini frigoriferi automatizzati acquisiscono ogni giorno più rilevanza nella logistica a temperatura controllata. Questa soluzione massimizza la capacità di stoccaggio e consente il monitoraggio totale delle condizioni dei prodotti. Il movimento continuo e autonomo dei trasportatori e dei trasloelevatori migliora i tempi di ciclo e minimizza la movimentazione manuale della merce (e dei rischi associati ad essa).

Di seguito elenchiamo i sistemi di stoccaggio e di trasporto automatici più diffusi per operare a temperatura controllata:

  • Trasportatori industriali. Automatizzano la movimentazione delle unità di carico sostituendo le attrezzature tradizionali. I trasportatori in acciaio inossidabile sono particolarmente indicati in questo tipo di ambienti perché più resistenti alla corrosione.
  • Trasloelevatori. Queste macchine eseguono la movimentazione delle merci dalle posizioni di entrata del magazzino fino all’ubicazione nel sistema di stoccaggio. I trasloelevatori possono operare con scaffalature a singola o doppia profondità.
  • Sistema Pallet Shuttle. È uno dei sistemi di compattazione più efficienti. Il suo utilizzo comporta un aumento della produttività e incrementa il numero di cicli. 
  • L’implementazione di un software per la gestione del magazzino, come Easy WMS di Mecalux, contribuisce ad aumentare la produttività di un magazzino automatizzato. Questo sistema coordina tutti gli elementi che interagiscono in una struttura logistica.

Controllo, pulizia e sicurezza: casi di successo

Le aziende dei settori alimentare, farmaceutico, chimico e in alcuni casi tecnologico utilizzano le camere bianche per preparare i propri prodotti in completa sicurezza. Ma cosa avviene nella logistica?

Le cleanroom della logistica sono utilizzate solitamente come camere di refrigerazione o congelamento per lo stoccaggio a temperatura controllata di tutti quei prodotti che presentano delle caratteristiche di conservazione specifiche.

Mecalux ha una vasta esperienza nello sviluppo di soluzioni per il settore alimentare, chimico o farmaceutico. Per questo possiamo prendere i seguenti casi di successo come esempi concreti di applicazione logistica delle cleanroom:

  • Bem Brasil. Il produttore di patate surgelate ha dotato la sua camera di congelamento (-30 °C) del sistema Pallet Shuttle che offre una capacità di stoccaggio di oltre 33.000 pallet. La soluzione si rivela particolarmente idonea quando si gestiscono grandi volume di pallet per referenza.
  • Schaal Chocolatier. L’azienda francese leader nella produzione di cioccolatini dispone di un magazzino automatizzato costituito da cinque navate con ripiani a singola profondità che offrono una capacità di 6.200 pallet. Dei cinque corridoi, quattro lavorano a 14 °C e il quinto a 5°C. I prodotti finiti, i semilavorati, le materie prime, l'imballaggio e gli utensili necessari per la realizzazione delle attività giornaliere vengono depositati sugli scaffali.
  • Takeda. La società farmaceutica Takeda ha costruito un magazzino automatizzato autoportante con una capacità di 6.584 pallet. Il magazzino è dotato di un sistema di controllo dell'umidità dell'aria e della temperatura che mantiene la temperatura tra 16 e 24 ºC e impedisce di superare il livello del 70% di umidità.

Se vuoi disporre di una camera bianca nel tuo magazzino o se alla ricerca di una soluzione per operare a temperatura controllata, contattaci, analizzeremo le tue esigenze ti aiuteremo a identificare la soluzione migliore.