Une boîte à gants est une enceinte hermétiquement fermée à atmosphère contrôlée. Les boîtes à gants permettent à un utilisateur d'effectuer des opérations et de manipuler des matériaux dans une atmosphère différente de l'atmosphère ambiante. Les gants sont intégrés sur les côtés ou à l'avant de l'enceinte de la boîte à gants. Les gants peuvent être fabriqués à partir de divers composés de plastique ou de caoutchouc, notamment le néoprène, le nitrile, le butyle, le butydyle, le polypropylène ou l'Hypalon®. Les gants permettent à un utilisateur de manipuler des objets sans briser le joint de l'enceinte, d'éviter toute blessure potentielle de l'utilisateur par exposition à des substances nocives et de garder les matériaux à l'intérieur de la boîte exempts de contamination. Les boîtes à gants sont normalement maintenues à une pression légèrement inférieure ou légèrement supérieure à l'atmosphère ambiante, en fonction du type de matériaux et des conditions de processus requises.
Types de boîtes à gants
Boîtes à gants pour matières dangereuses
Une boîte à gants dans laquelle l'enceinte est généralement maintenue à une pression inférieure à celle de l'atmosphère environnante provoque un écoulement d'air atmosphérique vers l'intérieur en cas de fuite microscopique (se produisant généralement à travers les gants). Ce type de boîte à gants permet à un utilisateur de travailler avec des substances qui pourraient être nocives (par exemple, des matières radioactives, des substances toxiques, des agents infectieux ou des agents pathogènes à haut niveau de biosécurité). Dans une boîte à gants à pression négative, les matières dangereuses ne peuvent pas s'échapper de l'enceinte, pénétrer dans l'espace de travail de l'utilisateur et causer des dommages. Des filtres d'échappement de boîte à gants HEPA sont nécessaires pour le confinement des matières dangereuses. Notez que certaines boîtes à gants pour matières dangereuses utilisent des boîtes à gants à gaz inerte similaires à celles décrites ci-dessous.
Boîte à gants pour atmosphère inerte - The Dry Box
Le deuxième type de boîte à gants, appelé boîte sèche, ou parfois boîte à gants à atmosphère inerte, boîte à gants à azote, boîte à gants à faible teneur en oxygène et/ou en humidité ou boîte anaérobie, est normalement utilisé pour travailler avec des matériaux réactifs à l'air ou à l'eau. Elle est généralement maintenue à une pression légèrement supérieure à celle de l'atmosphère ambiante.
Pour les expériences et les processus ou produits qui nécessitent des conditions sans O2 ou H2O, l'atmosphère à l'intérieur de la boîte à gants est remplacée, par un processus de déplacement et de dilution, par un gaz inerte de haute pureté tel que l'argon, l'azote, l'hydrogène, l'hélium ou une combinaison de ces gaz. L'argon ou l'azote sont les plus couramment utilisés dans un tel système de purge de gaz sec car ce sont les deux gaz inertes les moins chers et les plus abondants, ils sont naturellement secs et ne retiennent pas l'humidité. Les niveaux d'oxygène et d'humidité peuvent être maintenus à 1 % ou moins à l'intérieur d'une boîte sèche. L'atmosphère inerte établie à l'intérieur de la boîte empêche les réactions chimiques indésirables, telles que l'oxydation et l'hydrolyse, de dégrader les échantillons ou le produit. Toute petite fuite qui pourrait se produire dans une boîte sèche à pression positive serait une ouverture pour que le gaz inerte (inoffensif en petites quantités) soit expulsé de la boîte au lieu de laisser entrer l'air et les contaminants particulaires.
Les boîtes sèches à gaz inerte sont utilisées par les universités, les laboratoires industriels et les fabricants pour la recherche et le développement de technologies émergentes telles que les batteries lithium-ion, le dépôt de couches atomiques , Impression 3D/fabrication additive, produits pharmaceutiques, dispositifs médicaux et travaux de culture tissulaire, y compris la recherche sur les cellules souches, OLED/PLED, photovoltaïque et autres semi-conducteurs et soudage laser du titane.
Antichambres, sas de chargement et sas à air
Afin de maintenir l'atmosphère inerte à l'intérieur de la boîte sèche, une enceinte plus petite, appelée antichambre, ou parfois appelée sas de chargement ou sas à air, est montée sur le côté. Le sas de chargement antichambre possède une porte intérieure étanche, qui peut s'ouvrir dans la boîte sèche et une porte extérieure étanche qui s'ouvre sur l'atmosphère ambiante. La porte intérieure de l'antichambre est maintenue fermée et le matériau est placé dans l'antichambre du côté de la porte atmosphérique. La porte extérieure est fermée et du gaz inerte est introduit, généralement sous vide. L'air chargé d'O2 et de H20 est purgé et remplacé par du gaz inerte. Le vide accélère l'évacuation de l'air et extrait les particules de poussière et autres substances indésirables de l'enceinte. Une fois que l'O2 et le H20 sont réduits à des niveaux souhaitables, la porte intérieure est ouverte depuis l'intérieur de la boîte sèche. L'utilisateur, ou un manipulateur robotisé, transporte le matériau dans la boîte sèche à atmosphère inerte où il peut être traité.
Le cube Ideal Vacuum répertorié ici, ou un autre de nos cubes modulaires d'une taille différente, peut être configuré sur mesure pour être une antichambre parfaite pour tout système de boîte sèche. Ajoutez une deuxième porte, une plaque d'accueil pour boîte sèche et une plaque latérale avec des ports pour le vide et l'introduction du gaz inerte. Le Cube peut être configuré pour pomper et purger automatiquement l'antichambre. Notre mécanisme de porte Cube à ouverture rapide et à verrouillage facile accélère encore plus le processus. Le système modulaire Cube Ideal Vacuum peut être utilisé pour les processus de travail à flux continu et plusieurs Cubes peuvent être empilés et connectés pour créer une antichambre même pour les matériaux longs.
Compartiment de stockage sous vide
Il arrive souvent qu'un utilisateur doive traiter ultérieurement son produit ou ses échantillons dans un environnement sous vide de gaz inerte. Il peut être nécessaire de chauffer ou de refroidir le produit, de durcir des matériaux sensibles dans des conditions contrôlées ou de stocker des échantillons pour un traitement ultérieur ou d'exposer plusieurs échantillons à différentes conditions environnementales.
Nos solutions personnalisées de stockage sous vide Cube peuvent être configurées avec des plaques chauffantes qui peuvent fournir en toute sécurité des températures contrôlées et constantes jusqu'à 140° C. Ces plaques chauffantes peuvent être utilisées pour la cuisson d'échantillons ou pour des applications telles que le séchage d'échantillons ou l'élimination de solvants à faible pression de vapeur de la surface d'un produit solide ou d'un échantillon.
Une variété d'autres options de plaques thermiques sont également disponibles. Des dispositifs d'essai thermique isolés sous vide pour la recirculation de bains d'eau réfrigérés ou chauffés de -150 °C à 150 °C sont proposés. Pour le stockage dans des environnements extrêmement froids et pour capturer l'humidité élevée et les solvants qui se dégagent des matériaux traités, nous proposons un piège à pompage à vide poussé à l'azote liquide (LN2) et un dispositif d'essai cryogénique qui fournit des températures allant jusqu'à -196 °C.
Notre système modulaire évolutif Ideal Vacuum Cube vous permet d'avoir une ou plusieurs chambres de stockage personnalisées, chacune pouvant être réglée sur une pression de vide différente, des conditions thermiques et atmosphériques contrôlées, et toutes reliées à votre système de boîte sèche à atmosphère inerte. (voir ci-dessous une illustration de l'un de nos produits de boîte à gants Cube de stockage sous vide à neuf compartiments sur mesure). Par exemple, si vous souhaitez que votre produit ou échantillon dans le compartiment 4 de la chambre reste sous une atmosphère sèche de gaz argon ultra-haute pureté (UHP) à 4x10-5 Torr et à 90° C pendant quatre heures, et que votre échantillon dans le compartiment 6 soit soumis aux mêmes conditions, sauf que le remplissage de purge serait de l'azote, nous pouvons concevoir une pompe à vide, un remplissage de purge, un système à température contrôlée, chronométré et automatisé pour cela.
Chaque chambre d'un système à compartiments sous vide à cubes multiples peut également avoir un type de gaz de purge sélectionné. Par exemple, si vous souhaitez que votre produit ou échantillon dans le compartiment de la chambre 4 reste sous une atmosphère sèche et ultra-pure (UHP) de gaz argon, notre compartiment de stockage de cube sous vide peut être conçu avec une pompe à vide, un remplissage de purge avec de l'argon UHP. Tout cela pourrait être automatisé.
Veuillez contacter l'équipe Ideal Engineering au (505) 872-0037 pour vous aider avec vos besoins de stockage en boîte sèche personnalisée.
