Установки для обезжиривания в парах растворителя снова становится все более распространенным альтернативным методом очистки благодаря разработке экологически безопасных чистящих жидкостей.
В условиях современного производства детали должны покидать производственную линию абсолютно чистыми, сухими и готовыми к дальнейшей обработке. Любые загрязнения (масло, пыль и металлические частицы) должны быть удалены для успешного выполнения следующей стадии производства, будь то нанесение гальванического покрытия, окраска или сварка.
В области финишной отделки водная очистка уже давно используется в качестве метода тонкой очистки. Водная очистка особенно полезна в сочетании с другими процедурами, например, добавление ингибиторов коррозии и блескообразователей.
Однако вопросы потребления энергии и воздействия на окружающую среду вызывают повышенный интерес к процессу обезжиривания в парах растворителя. Многие компании считают этот процесс быстрым, эффективным и недорогим методом очистки металлических деталей. В мире, где надежность, соблюдение требований и экологическая безопасность являются важнейшими факторами, обезжиривание в парах растворителя заслуживает внимания как успешный, экономичный и экологически чистый процесс очистки. Оба эти процесса описаны ниже.
ВОДНАЯ ОЧИСТКА
В водной очистке используется вода с добавлением различных соединений, включая детергенты или поверхностно-активные вещества, моющие компоненты, эмульгаторы, омыляющие вещества, комплексообразователи и хелатирующие агенты. Эти добавки способствуют усилению чистящих свойств воды.
В цехах металлообработки водную очистку, как правило, выполняют методами ультразвуковой очистки, полного погружения, стандартного распыления и распыления под высоким давлением. Водная очистка выполняется в три стадии: очистка, промывка и сушка. Сначала детали очищают от загрязнений. С помощью детергентов, нагревания и перемешивания водные системы разрушают загрязнения и удаляют их с поверхностей детали. Затем выполняется промывка, чтобы удалить оставшиеся загрязнения или детергенты. Последняя стадия — сушка деталей; она выполняется с помощью горячего воздуха или изопропилового спирта.
Такой метод водной очистки может быть весьма эффективным при очистке металлических деталей, однако не идеален с экологической точки зрения.
Водные системы производят поток отходов, требующих обработки перед сбросом сточных вод. Перед сбросом сточные воды должны пройти процедуры фильтрации, дистилляции, деионизации и осмоса. Чистящее вещество, добавленное в воду, может быть сложно утилизировать.
К тому же, для достижения эффективности водных систем нужна высокая температура.
Энергия, необходимая для работы водной системы, а также вода, используемая в процессе, также вызывают опасения с точки зрения воздействия на окружающую среду.
АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ МЕТОД – ОБЕЗЖИРИВАНИЕ В ПАРАХ РАСТВОРИТЕЛЯ
В 1990-х годах во многих металлообрабатывающих цехах для очистки деталей в установках обезжиривания использовали растворители на основе хлорфторуглеродов и гидрофторуглеродов. Они эффективно удаляли смазку, масло и другие промышленные загрязнители, однако имели очень высокий потенциал разрушения озонового слоя. В середине 90-х их применение стало жестко регулироваться и, в конце концов, их запретили использовать для очистки металлов.
С появлением инновационных, экологически безопасных и эффективных чистящих жидкостей очистка в парах растворителя стала возрождаться.
В установках для обезжиривания используется замкнутая система, для которой требуется два элемента: специально разработанная очистная установка и специальная, низкокипящая, негорючая жидкость в качестве чистящего средства.
Чистящие жидкости на основе растворителей содержат различные соединения, которые могут быть смешаны или специально разработаны для удаления определенных загрязнений. Чтобы обеспечить максимальную эффективность, они также должны быть совместимы с подложкой и материалами, из которых изготовлена очищаемая деталь.
Установка для обезжиривания — это не только очиститель деталей, но и система непрерывного восстановления и рециркуляции. Система состоит из двух камер: очистки и промывки. В камере очистки растворитель нагревается, детали погружаются и очищаются в жидкости. После очистки детали механически переносят в камеру промывки для окончательной обработки в чистой жидкости. Чистящая жидкость конденсируется и в виде капель возвращается в установку для обезжиривания; таким образом, ее можно повторно использовать несколько сотен раз, прежде чем ее нужно будет откорректировать или заменить.
Когда требуется утилизация отходов, загрязнения концентрируются в установке для обезжиривания, сводя к минимуму объем и частоту удаления отходов, что способствует снижению затрат на утилизацию опасных отходов.
Энергопотребление установки для обезжиривания может быть значительно меньше, чем у установки водной очистки. Очистка, промывка и сушка выполняются в одной установке, в которой можно быстро очистить большое количество деталей. К тому же, поскольку при обезжиривании в парах растворителя детали очищаются и высушиваются за один подход, отсутствует необходимость в воздуходувках, воздушных ракелях или других средствах сушки, потребляющих много энергии.
При этом в процессе обезжиривания не используется вода. Экономия энергии и соответствующее сокращение затрат при использовании установки для обезжиривания в парах растворителя делают этот метод очистки практичным и экологичным решением.
Схема установки для обезжиривания в парах растворителя. Источник: компания MicroCare LLC
В современных установках для обезжиривания используются новые, экологически чистые жидкости, обеспечивающие надежные и безопасные результаты. Их можно применять в уже существующем оборудовании для обезжиривания в парах растворителя.
Эти жидкости обладают всеми необходимыми характеристиками, например, высокой плотностью, низким поверхностным натяжением и низкой вязкостью, чтобы смачивать любые поверхности. Это значит, что они могут проникать в труднодоступные места деталей сложных форм и полностью растворять устойчивые загрязнения и частицы. Они также совместимы с большинством металлов и пластмасс и справляются с самыми различными загрязнениями. К тому же, эти жидкости химически и термически стойкие, а значит, при использовании не становятся кислыми; они также негорючие, что обеспечивает безопасность на рабочем месте.
Еще одним преимуществом является то, что детали выходят из установки чистыми, сухими, без мокрых пятен и достаточно холодными, чтобы незамедлительно перейти к следующей стадии обработки или к упаковке.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И ИХ УДАЛЕНИЕ
Прежде, чем вкладывать средства в систему очистки на основе воды или растворителя, важно понять, какие именно загрязнения предстоит удалять. Чтобы успешно удалять конкретные загрязнения, нужна подходящая чистящая жидкость. Таким образом, важно понимать, какое имеется загрязнение: в виде твердых частиц, полярное (неорганическое) или неполярное (органическое).
Загрязнитель в виде твердых частиц не растворяется в воде и чистящих жидкостях на основе растворителей. К нерастворимым загрязнителям относятся металлические опилки, пыль, поверхностно-активные вещества, стеараты и полировочные пасты. Твердые частицы нельзя растворить или солюбилизировать, они удаляются с детали и смываются. Чистящая жидкость проникает под твердые частицы, устраняет статическое напряжение, удерживающее их на детали и удаляет загрязнения с поверхности.
Такой метод очистки используется как в водных процессах, так и в процессах на основе растворителей.
Неорганические загрязнения включают соли, мыло, остатки эмульсий и графит. Сюда также входят продукты окисления, например, ржавчина, накипь, шлам, углеродсодержащие и металлические соединения. Эти загрязнения растворимы в воде, поэтому водные очистители эффективно удаляют такие твердые частицы, т.к. подобное растворяется в подобном. Детергенты на водной основе и поверхностно-активные вещества эмульгируют и инкапсулируют загрязнения, после чего их можно смыть.
Органические загрязнения — неполярные, галогенированные, кислородсодержащие и углеводородные соединения. Сюда относятся машинные и штамповочные масла, смазки, противокоррозионные средства, сложные эфиры и отвержденные смолы. Органические загрязнения можно растворить и удалить с помощью специальных чистящих жидкостей на основе растворителей.
Помните, что следует выбирать чистящую жидкость в соответствии с видом загрязнения, кроме того она должна быть химически подобна загрязнению.
При выборе подходящего вам процесса очистки, необходимо учесть множество факторов, от капитальных вложений до продолжительности циклов обработки. Поэтому рекомендуется проконсультироваться с экспертом по тонкой очистке, который специализируется как на водной очистке, так и на обезжиривании в парах растворителя. Он поможет оценить ваш проект по очистке и порекомендует жидкость и процесс, обеспечивающий не только безопасность для окружающей среды в перспективе, но и наилучшие результаты очистки.
Венесия Хуртубис, компания MicroCare, LLC
