Série Limpeza Industrial Limpa & Verde: Parte 2 — Peças de Alto Desempenho Sustentavelmente Limpas

Mantendo seu Processo de Produção de Peças Verde Sem Sacrificar a Limpeza

Na Parte 1 da Série Limpeza Industrial Limpa & Verde, discutimos Considerações Ambientais para Solventes de Limpeza de Peças Verdes. Neste artigo, focaremos em manter seu processo de produção de peças verde E limpo. Em uma indústria onde tempo de produção, volume e qualidade são críticos, é cada vez mais importante garantir que suas peças de produção atendam aos resultados desejados e especificações estabelecidas. A limpeza de peças é uma grande parte desta equação.

É igualmente importante para qualquer fabricante considerar o "custo total de propriedade" ao considerar o processo de limpeza. Gerentes de instalações devem tornar-se bem versados nos extensos processos e químicas de limpeza disponíveis que fornecerão o nível de desempenho necessário, bem como atender aos padrões de SSMA (Saúde, Segurança e Meio Ambiente). Estes 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 da limpeza está diretamente relacionado à seleção do equipamento de limpeza e do 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 necessária a combinação correta de todos esses ingredientes para alcançar resultados máximos para produção, qualidade, segurança do pessoal e requisitos ambientais.

Quaisquer agentes de limpeza ou soluções de banho cumulativas classificados como perigosos são direcionados para manuseio/descarte especial de resíduos porque geralmente são:

• Carcinogênicos (causadores de câncer)
• Bioacumulativos (continuam a se acumular no tecido celular humano)
• Tóxicos (venenosos)
• Afetam a maioria dos sistemas de tratamento de águas residuais (não são bioamigáveis)
• Devem atender a preocupações ambientais (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH, etc.)

Nos EUA, essas substâncias são reguladas pela EPA dos EUA, Clean Water Act, Clean Air Act e outras preocupações de conformidade regulatória, como conformidade local. O desafio final é encontrar um equilíbrio entre desempenho, preocupações de SSMA e custo de operações. Alcançar um objetivo às vezes pode estar em conflito 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 alcalinizantes e inibidores) para melhorar o desempenho do processo ou atender a necessidades específicas. Compostos ideais são classificados como baixos ou sem compostos orgânicos voláteis (COVs), sem poluentes atmosféricos perigosos (PAPs), não inflamáveis ou combustíveis, e sem potencial de aquecimento global (PAG).

Normalmente diluídos com água na faixa química de 2 a 15 por cento, esses produtos de limpeza enxáguam facilmente com água. Existem vários desses produtos no mercado, e eles são geralmente projetados para uso com todos os tipos de lavadoras por pulverização e imersão. Algumas empresas adicionam o uso de ultrassom ou outros tipos de ação mecânica para melhorar a remoção de particulados. Químicas de limpeza aquosa incluem emulsionantes, não emulsionantes (separação de óleo), ácidos (pH menor que 4), neutros (pH de 4 a 9) e alcalinos (pH de 9 a 12,5).

Com a limpeza aquosa vêm adições, portanto os sistemas de limpeza aquosa devem incorporar os seguintes recursos para produzir peças limpas:

• Fonte de água fresca para reposição para substituir água perdida devido a sistemas de exaustão, arraste em peças, evaporação, múltiplos 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 da peça requerida, desde um enxágue sem manchas até nível de pureza ao lidar com limpeza crítica, como médica.
• O custo desta água — especialmente o descarte ou reciclagem — varia com base em taxas, tarifas e outros fatores locais.
• Se estágios de enxágue adicionais forem necessários — espaço adicional no chão também é necessário.
• Tipicamente, um sistema automatizado de manuseio de materiais é necessário para mover o trabalho de estágio para estágio. 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 é limitado a total de galões usados em um período de tempo definido. Assim, o volume necessário para produção pode nem sempre estar disponível.
• A vida do banho deve ser considerada — substituir ou reciclar. Com este recurso vêm química de reposição e água resultando em custo e tempo.
• Tempo de processo analítico para monitorar/testar porcentagem de concentração química no banho para garantir que atenda à faixa de processo desejada.
• Descarte de banho contaminado ou solos removidos do banho — tempo e dinheiro.
• Variedade de produtos sendo limpos pode requerer vários produtos químicos a serem usados.
• Numerosas outras ações às vezes necessárias baseadas em processo/aplicação, como lavador de ar necessário, etc.

Desengraxamento a Solvente Geral

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

Diferentemente dos limpadores aquosos que devem ser combinados a processos específicos por substratos, os solventes geralmente oferecem:

• Compatibilidade multi-metais
• Compatibilidade de remoção de múltiplos lubrificantes
• Facilidade de aplicação
• Secagem garantida
• Tensão superficial muito baixa (capacidade de penetrar e evaporar rapidamente)
• Menor requisito de espaço no chão
• Menor consumo de energia e, portanto, menor custo de operação
• Descarte zero para drenagem

Usuários hoje estão avaliando esses processos para fornecer um local de trabalho mais seguro enquanto melhoram a taxa de throughput de produção dentro do custo esperado de operações. Com base em preocupações regulatórias, muitos fabricantes químicos dedicaram recursos a esforços de pesquisa e desenvolvimento.

Tendência Atual: Sistemas de Desengraxamento a Vácuo — Inovação com Desempenho em Pacote Compacto

Recentemente, uma nova geração de sistemas de limpeza a solvente combinou-se com solventes emergentes, como álcoois modificados e hidrocarbonetos refinados, para substituir alguns sistemas aquosos e de solvente tradicionais.

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

• Operação de processo fechado / isolado do pessoal e área ambiente
• Altos limites PEL para segurança do pessoal
• Baixos PGAs
• Baixa tensão superficial para penetração/evaporação superior
• Baixas classificações COV
• Não inflamável
• Baixa contribuição de pegada de carbono / mais eficiente energeticamente
• Compatibilidade com multi-metais/lubrificantes
• Secagem rápida (e geralmente livre de resíduos)
• Nada para drenar
• Nenhum consumo de água
• Emissões atmosféricas ultra-baixas
• Múltiplas opções de processo como ultrassom, rotação, imersão, pulverização, etc.
• Capacidade de secagem superior devido à extração a vácuo
• Destilação a bordo garante qualidade contínua do solvente durante todas as fases de operação enquanto consolida o fluxo de resíduos, reduzindo assim o custo de descarte.
• Proteção contra corrosão sob demanda (se necessária)
• Algumas seleções de solvente funcionam igualmente bem em solos polares e não polares, limpando assim uma variedade de solos em um único equipamento

"e lembre-se sempre — o solvente penetrará onde a água nunca alcançará — e o que entra deve sair para ficar limpo!"

Estes sistemas oferecem o "custo total de propriedade" mais econômico sobre sistemas de limpeza tradicionais no mercado hoje. Sua popularidade aumenta a cada dia em escala global.

Escolhendo Limpeza Aquosa ou a Solvente

Se usar um processo aquoso ou a solvente é escolha do fabricante de peças, claro, mas a química e 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 apropriado 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 suas operações de limpeza na fábrica incluem a remoção de solos polares e não polares, é possível combinar as operações em uma única estação usando o solvente correto.

Mantendo seu Processo de Produção de Peças Verde — Simplifique o Descarte e Reduza Custos

Reserve um tempo para avaliar os objetivos que você determina priorizar:

• Taxa de throughput de produção
• Requisitos de SSMA para pessoal
• Especificações de limpeza
• Custo de descarte de resíduos
• Atualização de equipamento de limpeza existente
• Mudança de processo futura
• Custo total de operações

Recomendo que você contate vários habilitadores de tecnologia para desenvolver uma matriz de dados que o ajudará a "preencher as lacunas". Encontre organizações profissionais confiáveis como a Productivity que lhe fornecerão informações e suporte precisos.

Cada dólar que você economiza ao tornar-se "mais verde" em seu processo se multiplicará de várias maneiras:

• Menor consumo químico
• Menor descarte de resíduos
• Menos rejeitos
• Qualidade melhorada
• Redução da exposição do pessoal a operações/produtos químicos
• Menor energia consumida

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

A Productivity e parceiros, KYZEN / Gosiger, podem realizar uma avaliação de processo gratuita e análise de limpeza em suas peças para verificar resultados antes que você assuma um compromisso. Entre em contato conosco hoje para iniciar sua jornada de limpeza de peças verde!

Para ler a Parte 1 da nossa Série Limpeza Industrial Limpa & Verde, acesse o artigo Considerações Ambientais para Solventes de Limpeza de Peças Verdes.

Escrito por Joe McChesney, Gerente Global de Linha de Produtos — Solventes da Kyzen.

Joe McChesney é o Gerente Global de Linha de Produtos — Solventes da KYZEN Corporation. Mais de 40 anos de experiência em processos de limpeza a solvente e aquosos, desde projeto conceitual até operação em campo. A KYZEN é líder global no fornecimento de químicas de limpeza de precisão ambientalmente responsáveis, compatíveis com RoHS, para indústrias que vão desde eletrônicos e embalagens avançadas até acabamento de metais e aplicações aeroespaciais.

Fontes de Referência