Una caja de guantes es un recinto herméticamente sellado con atmósfera controlada. Las cajas de guantes permiten al usuario realizar operaciones y manipular material en una atmósfera diferente a la del ambiente. Los guantes están integrados en los laterales o en la parte delantera del recinto de la caja de guantes. Los guantes pueden estar hechos de una variedad de compuestos de plástico o caucho, incluidos neopreno, nitrilo, butilo, butidilo, polipropileno o Hypalon®. Los guantes permiten al usuario manipular objetos sin romper el sello del recinto, evitan posibles lesiones al usuario por exposición a sustancias nocivas y mantienen los materiales dentro de la caja libres de contaminación. Las cajas de guantes normalmente se mantienen a una presión ligeramente inferior o ligeramente superior a la atmósfera ambiental, según el tipo de materiales y las condiciones del proceso requeridas.
Tipos de cajas de guantes
Cajas de guantes para materiales peligrosos
Una caja de guantes en la que el recinto se mantiene normalmente a una presión inferior a la de la atmósfera circundante hace que el aire atmosférico fluya hacia el interior en caso de que se produzca alguna fuga microscópica (que normalmente se produce a través de los guantes). Este tipo de caja de guantes permite al usuario trabajar con sustancias que podrían ser nocivas (por ejemplo, materiales radiactivos, sustancias tóxicas, agentes de enfermedades infecciosas o patógenos de alto nivel de bioseguridad). En una caja de guantes de presión negativa, el material peligroso no puede escapar del recinto, entrar en el espacio de trabajo del usuario y causar daños. Los filtros de escape de la caja de guantes HEPA son necesarios para la contención de materiales peligrosos. Tenga en cuenta que algunas cajas de guantes para materiales peligrosos utilizan cajas de guantes de gas inerte similares a las que se describen a continuación.
Caja de guantes de atmósfera inerte - The Dry Box
El segundo tipo de caja de guantes, denominada caja seca, o a veces caja de guantes de atmósfera inerte, caja de guantes de nitrógeno, caja de guantes con bajo nivel de oxígeno y/o humedad o caja anaeróbica, se utiliza normalmente para trabajar con materiales que reaccionan con el aire o el agua. Normalmente se mantiene a una presión ligeramente superior a la de la atmósfera ambiente.
Para la experimentación y los procesos o productos que requieren condiciones libres de O2 o H2O, la atmósfera dentro de la caja de guantes se reemplaza, mediante un proceso de desplazamiento y dilución, con un gas inerte de alta pureza como argón, nitrógeno, hidrógeno, helio o una combinación de estos gases. El argón o el nitrógeno son los más comúnmente utilizados en un sistema de purga de gas seco, ya que son los dos gases inertes menos costosos y más abundantes, son naturalmente secos y no retienen la humedad. Los niveles de oxígeno y humedad se pueden mantener en un 1% o menos dentro de una caja seca. La atmósfera inerte establecida dentro de la caja evita reacciones químicas indeseables, como oxidación e hidrólisis, que degraden las muestras o el producto. Cualquier pequeña fuga que pudiera ocurrir en una caja seca de presión positiva, sería una abertura para que el gas inerte (inofensivo en pequeñas cantidades) sea expulsado de la caja en lugar de dejar entrar aire y contaminantes particulados.
Las universidades, los laboratorios industriales y los fabricantes utilizan cajas secas de gas inerte para la investigación y el desarrollo de tecnologías emergentes como baterías de iones de litio y deposición de capas atómicas. , impresión 3D/fabricación aditiva, productos farmacéuticos, dispositivos médicos y trabajos de cultivo de tejidos, incluida la investigación con células madre, OLED/PLED, energía fotovoltaica y otros semiconductores y soldadura láser de titanio.
Antecámaras, esclusas de carga y esclusas de aire
Para mantener la atmósfera inerte dentro de la caja seca, se monta en su lateral un recinto más pequeño, conocido como antecámara, o a veces llamada esclusa de carga o esclusa de aire. La esclusa de carga de la antecámara tiene una puerta interior de sellado, que puede abrirse hacia la caja seca, y una puerta exterior de sellado que se abre hacia la atmósfera ambiente. La puerta interior de la antecámara se mantiene cerrada y el material se coloca en la antecámara desde el lado de la puerta atmosférica. La puerta exterior se cierra y se introduce gas inerte, normalmente al vacío. El aire cargado de O2 y H20 se purga y se reemplaza con gas inerte. El vacío acelera la evacuación del aire y extrae partículas de polvo y otras sustancias no deseadas del recinto. Una vez que el O2 y el H20 se reducen a niveles deseables, la puerta interior se abre desde el interior de la caja seca. El usuario, o un manipulador robótico, transporta el material a la caja seca de atmósfera inerte donde puede procesarse.
El cubo de vacío ideal que se muestra aquí, u otro de nuestros cubos modulares de un tamaño diferente, se puede configurar de manera personalizada para que sea una antecámara perfecta para cualquier sistema de caja seca. Agregue una segunda puerta, una placa de acoplamiento de caja seca y una placa lateral con puertos para el vacío y la introducción del gas inerte. El cubo se puede configurar para bombear y purgar automáticamente la antecámara. Nuestro mecanismo de puerta de cubo de apertura rápida y cierre fácil acelera el proceso aún más. El sistema de cubo modular de vacío ideal se puede utilizar para procesos de trabajo de flujo continuo y se pueden apilar y conectar varios cubos para crear una antecámara incluso para materiales largos.
Compartimento de almacenamiento al vacío
A menudo, un usuario necesita procesar aún más su producto o muestras en un entorno de vacío con gas inerte. Tal vez necesite calentar o enfriar el producto, curar materiales sensibles en condiciones controladas o almacenar muestras para su posterior procesamiento o exponer varias muestras a diferentes condiciones ambientales.
Nuestras soluciones personalizadas de almacenamiento al vacío Cube se pueden configurar con calentadores de placas que pueden proporcionar de forma segura temperaturas controladas y constantes de hasta 140 °C. Estas placas calentadas se pueden utilizar para hornear muestras o para aplicaciones como el secado de muestras o la eliminación de solventes de baja presión de vapor de la superficie de un producto sólido o una muestra.
También hay una variedad de otras opciones de placas térmicas disponibles. Se ofrecen dispositivos de prueba térmica con aislamiento al vacío para recircular baños de agua fría o caliente desde -150 °C hasta 150 °C. Para el almacenamiento en entornos extremadamente fríos y para capturar la alta humedad y los solventes que se desprenden de los materiales procesados, ofrecemos una trampa de bombeo de alto vacío con nitrógeno líquido (LN2) y un dispositivo de prueba criogénico que proporciona temperaturas de hasta -196 °C.
Nuestro sistema modular escalable Ideal Vacuum Cube le permite tener una o más cámaras de almacenamiento personalizadas, cada una de las cuales puede configurarse con una presión de vacío, una condición atmosférica controlada y térmica diferente, y todas conectadas a su sistema de caja seca con atmósfera inerte. (Vea a continuación una ilustración de uno de nuestros productos de caja de guantes Cube de almacenamiento al vacío de nueve compartimentos hechos a medida). Por ejemplo, si desea que su producto o muestra en el compartimento 4 de la cámara permanezca bajo una atmósfera seca de ultra alta pureza (UHP) de gas argón a 4x10-5 Torr y a 90 °C durante cuatro horas, y su muestra en el compartimento 6 se someta a las mismas condiciones excepto que el relleno de purga sería nitrógeno, podemos diseñar un sistema automatizado, temporizado, con control de temperatura y con bomba de vacío para eso.
Cada cámara de un sistema de compartimentos de vacío de múltiples cubos también podría tener un tipo de gas de purga seleccionado. Por ejemplo, si desea que su producto o muestra en el compartimento de la cámara 4 permanezca bajo una atmósfera seca de gas argón de pureza ultraalta (UHP), nuestro compartimento de almacenamiento de cubos de vacío podría diseñarse con una bomba de vacío y un relleno de purga con argón UHP. Todo esto podría automatizarse.
Comuníquese con el equipo de Ideal Engineering al (505) 872-0037 para que lo ayudemos con sus requisitos de almacenamiento en cajas secas personalizadas.