Série de limpeza de peças industriais limpas e ecológicas, parte 2

Mantendo seu processo de produção de peças verde sem sacrificar a limpeza

Na Parte 1 da Série Limpeza de Peças Industriais Clean &Green, discutimos Considerações Ambientais para Solventes de Limpeza de Peças Verdes. Neste artigo, vamos nos concentrar em manter seu processo de produção de peças verde E limpo . Em uma indústria em que o tempo de produção, o volume e a qualidade são críticos, é cada vez mais importante garantir que suas peças de produção atendam aos resultados desejados e às especificações estabelecidas. A limpeza de peças é uma grande parte dessa equação.

É igualmente importante para qualquer fabricante considerar o “custo total de propriedade” ao considerar o processo de limpeza. Os gerentes de instalações devem se tornar bem versados ​​nos extensos processos de limpeza e produtos químicos disponíveis que fornecerão o nível de desempenho necessário, além de atender aos padrões EH&S. Esses gerentes DEVEM aprender as diferenças entre soluções de limpeza aquosas e solventes e as vantagens e desvantagens de usar cada processo para garantir que seu processo de produção de peças seja verde E limpo .

Química em primeiro lugar

O desempenho de limpeza está diretamente relacionado à seleção do equipamento de limpeza e ao processo químico adequado (ou seja, solução de limpeza, compatibilidade do solo, concentração da solução, temperatura da solução, período de exposição adequado e ação mecânica necessária). É preciso uma combinação certa de todos esses ingredientes para alcançar resultados máximos de produção, qualidade, segurança do pessoal e requisitos ambientais.

Quaisquer agentes de limpeza ou soluções de banho cumulativas classificadas como perigosas são direcionadas para manuseio/eliminação de resíduos especiais porque geralmente são:

• Carcinógenos (causadores de câncer)
• Bioacumulativo (continua a se acumular no tecido celular humano)
• Tóxico (venenoso)
• Afetam a maioria dos sistemas de tratamento de águas residuais (não são biologicamente corretos)
• Deve estar em conformidade com as preocupações ambientais (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH, etc.)

Nos EUA, essas substâncias são regulamentadas pela US EPA, Clean Water Act, Clean Air Act e outras questões regulatórias, como conformidade local. O desafio final é encontrar um equilíbrio entre desempenho, preocupações de EH&S e custo de operações. Alcançar um objetivo às vezes pode estar em desacordo com outro, esse é o equilíbrio para manter seu processo de produção de peças verde E limpo.

Limpeza aquosa geral

Este processo consiste em água misturada e componentes químicos solúveis em água. Esses compostos podem incluir aditivos (surfactantes, solventes, ácidos, agentes de construção alcalinos e inibidores) para melhorar o desempenho do processo ou atender a necessidades específicas. Os compostos ideais são classificados como compostos orgânicos voláteis (VOCs) baixos ou inexistentes, sem poluentes atmosféricos perigosos (HAPs), não inflamáveis ​​ou combustíveis e sem potencial de aquecimento global (GWP).

Normalmente diluídos com água entre a faixa química de 2-15 por cento, esses produtos de limpeza são facilmente enxaguados com água. Existem vários desses produtos no mercado e geralmente são projetados para uso com todos os tipos de lavadoras de spray e de imersão. Algumas empresas acrescentam o uso de ultra-som ou outros tipos de ação mecânica para melhorar a remoção de partículas. As químicas de limpeza aquosa incluem emulsificantes, não emulsificantes (separação de óleo), ácido (pH menor que 4), neutro (pH de 4-9) e alcalino (pH de 9-12,5).

Com os adicionadores aquosos, portanto, os sistemas de limpeza aquosos devem incorporar os seguintes recursos para produzir peças limpas:

• Fonte de água fresca para reposição de água perdida devido a sistemas de exaustão, remoção de peças, evaporação, vários estágios de enxágue e diluição criada por transbordamentos para drenagem ou processo de reciclagem.
• A qualidade da água de enxágue é importante com base na qualidade necessária da peça, desde um enxágue sem manchas até o nível de pureza ao lidar com limpeza crítica, como médica.
• O custo dessa água – especialmente o descarte ou reciclagem – varia de acordo com as cobranças locais, taxas e outros fatores.
• Se forem necessários estágios de enxágue adicionais, espaço adicional também será necessário.
• Normalmente, é necessário um sistema automatizado de manuseio de materiais para mover o trabalho de um estágio para outro. Isso aumenta o custo.
• O custo para gerar água RO ou DI deve ser considerado no custo operacional total.
• E, em alguns casos, o usuário está limitado ao total de galões usados ​​em um período de tempo definido. Assim, o volume necessário para a produção pode nem sempre estar disponível.
• A vida útil do banho deve ser considerada – substitua ou recicle. Com esse recurso vem a reposição de produtos químicos e água, resultando em custo e tempo
• Tempo de processo analítico para monitorar/testar a porcentagem de concentração química no banho para garantir que ele atenda à faixa de processo desejada.
• Descarte de banho contaminado ou solos removidos do banho – tempo e dinheiro.
• Vários produtos que estão sendo limpos podem exigir o uso de vários produtos químicos.
• Várias outras ações às vezes são necessárias com base no processo/aplicação, como o purificador de ar necessário, etc.

Desengorduramento geral de solventes

Este é um processo mais comum usado por muitos fabricantes hoje. As especificações de limpeza atuais para limpeza precisa e crítica indicam que a maioria das peças metálicas não pode ter nenhum resíduo contaminante ou resíduo de água de enxágue no produto, aumentando assim o interesse em agentes de limpeza solventes. É importante notar que o uso de solvente na fabricação está crescendo. Além das especificações de limpeza mencionadas acima, a limpeza com solvente também está aumentando devido ao desempenho superior quando comparado à incapacidade da água de funcionar adequadamente em determinados critérios, espaçamento entre componentes e processo de secagem restritivo. A compatibilidade de materiais também é uma área importante de preocupação onde o solvente é superior!

Ao contrário dos limpadores aquosos que devem ser adaptados ao processo específico por substrato, os solventes geralmente oferecem:

• Compatibilidade com vários metais
• Compatibilidade de remoção de vários lubrificantes
• Facilidade de aplicação
• Secagem garantida
• Tensão superficial muito baixa (capacidade de penetrar e evaporar rapidamente)
• Menos necessidade de espaço físico
• Menor consumo de energia e, portanto, menor custo de operação
• Descarga zero para drenar

Atualmente, os usuários estão avaliando esses processos para fornecer um local de trabalho mais seguro, ao mesmo tempo em que melhoram o rendimento da produção dentro do custo esperado das operações. Com base em preocupações regulatórias, muitos fabricantes de produtos químicos dedicaram recursos a esforços de pesquisa e desenvolvimento.

Tendência atual:sistemas de desengorduramento a vácuo –  Inovação com desempenho em um pacote compacto

Recentemente, uma nova geração de sistemas de limpeza de solventes foi combinada com novos solventes emergentes, como álcoois modificados e hidrocarbonetos refinados, para substituir alguns sistemas de solventes tradicionais e aquosos.

Sistemas de desengorduramento a vácuo pode reduzir drasticamente o consumo de solvente, bem como oferecer ao operador o máximo de isolamento do processo. Essas novas máquinas e solventes altamente classificados oferecem os seguintes recursos:

• Operação de processo fechado/isolado do pessoal e da área ambiente
• Altos limites de PEL para segurança do pessoal
• Baixo GWP
• Baixa tensão superficial para penetração/evaporação superior
• Baixas classificações de COV
• Não inflamável
• Contribuição de baixa pegada de carbono / mais eficiência energética
• Compatibilidade com multimetais/lubrificantes
• Secagem rápida (e geralmente sem resíduos)
• Nada para drenar
• Sem consumo de água
• Emissões atmosféricas ultrabaixas
• Várias opções de processo, como ultra-som, rotação, imersão, sprays, etc.
• Capacidade de secagem superior devido à extração a vácuo
• A destilação a bordo garante a qualidade contínua do solvente durante todas as fases da operação, ao mesmo tempo em que consolida o fluxo de resíduos, reduzindo o custo de descarte.
• Proteção contra corrosão sob demanda (se necessário)
• Algumas seleções de solventes funcionam igualmente bem em solos polares e não polares, limpando assim uma variedade de sujeiras em um único equipamento

“e lembre-se sempre – que o solvente penetrará onde a água nunca chegará – e o que entrar deve sair limpo!”

Esses sistemas oferecem o “custo total de propriedade” mais econômico do que os sistemas de limpeza tradicionais do mercado atualmente. Sua popularidade aumenta a cada dia em escala global.

Escolha de limpeza aquosa ou solvente

O uso de um processo aquoso ou solvente é a escolha do fabricante de peças, é claro, mas a química e o equipamento certos ajudarão a melhorar e manter seu processo de produção de peças verde E limpo . As muitas características e diferentes aspectos dos dois tipos de processos devem ser avaliados. Testes de compatibilidade e eficiência devem ser realizados antes que um novo processo seja selecionado. Tais testes podem provar que um processo é superior a outro e/ou indicar que um processo não é o mais adequado para as necessidades específicas de fabricação.

Considere desenvolver uma matriz como a abaixo para identificar as melhores opções para sua aplicação de fabricação.



Nota técnica: Se as operações de limpeza da sua planta incluem a remoção de sujeiras polares e não polares, é possível combinar as operações em uma única estação usando o solvente correto.

Mantendo seu processo de produção de peças ecológico – Simplifique o descarte e reduza os custos

Aproveite o tempo para avaliar as metas que você determina para priorizar:

• Rendimento de produção
• Requisitos de EH&S para funcionários
• Especificações de limpeza
• Custo de descarte de resíduos
• Atualize o equipamento de limpeza existente
• Mudança de processo futura
• Custo total das operações

Eu recomendo que você entre em contato com vários facilitadores de tecnologia para desenvolver uma matriz de dados que o ajudará a “preencher as lacunas”. Encontre organizações profissionais confiáveis, como a Productivity, que fornecerão informações e suporte precisos.

Cada dólar que você economiza tornando-se “mais verde” em seu processo será multiplicado de várias maneiras:

• Menor consumo de produtos químicos
• Menos descarte de resíduos
• Menos rejeições
• Qualidade melhorada
• Reduzida exposição do pessoal a operações/produtos químicos
• Menos energia consumida

Tudo isso e muito mais resulta em uma economia considerável para sua empresa e nosso meio ambiente a longo prazo. Você pode ser verde e limpo no mundo de hoje!

Produtividade e parceiros, a KYZEN/Gosiger pode realizar uma avaliação gratuita do processo e análise de limpeza em suas peças para verificar os resultados antes de se comprometer. Entre em contato conosco hoje para começar sua jornada de limpeza de peças verdes!

Para ler a Parte 1 de nossa Série Limpeza de peças industriais limpas e ecológicas, acesse o artigo Considerações ambientais para solventes de limpeza de peças ecológicas.

Escrito por Joe McChesney, Gerente de Linha de Produtos Globais – Solventes para Kyzen.

Joe McChesney é o Gerente de Linha de Produtos Globais – Solventes da KYZEN Corporation. Mais de 40 anos de experiência em processos de limpeza com solventes e aquosos, desde o projeto conceitual até a operação em campo. A KYZEN é líder global no fornecimento de produtos químicos de limpeza de precisão compatíveis com RoHS e ambientalmente responsáveis ​​para indústrias que variam de eletrônicos e embalagens avançadas a acabamento de metal e aplicações aeroespaciais.

Fontes de referência