清洁绿色工业零件清洗系列第二部分
在不牺牲清洁的情况下保持零件生产过程的绿色
在清洁和绿色工业零件清洗系列的第 1 部分中,我们讨论了绿色零件清洗溶剂的环境注意事项。在本文中,我们将专注于保持您的零件生产过程绿色 并且干净 .在一个生产时间、数量和质量至关重要的行业中,确保您的生产零件满足预期结果和既定规格变得越来越重要。零件清洁是这个等式的重要组成部分。
对于任何制造商来说,在考虑清洁过程时考虑“总拥有成本”同样重要。设施经理必须精通广泛的清洁工艺和可用的化学物质,以提供所需的性能水平并满足 EH&S 标准。这些经理必须了解水性和溶剂型清洁解决方案之间的区别,以及使用每种工艺的优缺点,以确保您的零件生产过程是绿色的 并且干净 .
化学优先
清洗性能与清洗设备的选择和适当的化学工艺(即清洗液、土壤相容性、溶液浓度、溶液温度、适当的暴露时间和所需的机械作用)直接相关。需要正确组合所有这些成分,才能在生产、质量、人员安全和环境要求方面达到最大效果。
任何被归类为危险的清洁剂或累积浴液都需要进行特殊的废物处理/处置,因为它们通常是:
- 致癌物(致癌物)
- 生物累积性(继续在人体细胞组织中累积)
- 有毒(有毒)
- 影响大多数废水处理系统(非生物友好型)
- 必须遵守环境问题(EPA、OSHA、ACGIH、NIOSH 等)
在美国,这些物质受美国 EPA、清洁水法、清洁空气法和其他监管问题(例如当地合规性)的监管。最终的挑战是找到平衡 在性能、EH&S 问题和运营成本之间。实现一个目标有时可能与另一个目标不一致,这是保持零件生产过程绿色和清洁的平衡。
一般水洗
该过程由混合水和水溶性化学成分组成。这些化合物可以包括添加剂(表面活性剂、溶剂、酸、碱性助剂和抑制剂),以提高工艺性能或满足特定需求。理想的化合物被评为低挥发性有机化合物(VOCs)或无挥发性有机化合物(VOCs)、无有害空气污染物(HAPs)、不易燃或可燃、无全球变暖潜势(GWP)。
通常用水在 2-15% 的化学成分范围内稀释,这些清洁产品很容易用水冲洗。市场上有许多此类产品,它们通常设计用于所有类型的喷雾和浸入式洗衣机。一些公司增加使用超声波或其他类型的机械作用来增强颗粒去除。水性清洗化学品包括乳化剂、非乳化剂(油分解)、酸性(pH 小于 4)、中性(pH 4-9)和碱性(pH 9-12.5)。
水性添加剂,因此水性清洗系统必须结合以下特点来生产清洁部件:
- 用于补充的淡水来源,以补充因排气系统、零件执行、蒸发、多个冲洗阶段以及溢出至排放或回收过程造成的稀释而损失的水。
- 在处理医疗等关键清洗时,根据从无污点漂洗到纯度水平所需的部件质量,漂洗水的质量很重要。
- 这种水的成本(尤其是处理或回收)因当地收费、费用和其他因素而异。
- 如果需要额外的漂洗阶段 - 也需要额外的占地面积。
- 通常需要使用自动化材料处理系统来将工作从一个阶段转移到另一个阶段。这会增加成本。
- 必须在总运营成本中考虑生成 RO 或 DI 水的成本。
- 在某些情况下,用户仅限于在设定的时间范围内使用的总加仑数。因此,生产所需的数量可能并不总是可用。
- 必须考虑浴缸寿命 - 更换或回收。借助此功能,可更换化学品和水,从而降低成本和时间
- 监控/测试镀液中化学浓度百分比的分析过程时间,以确保其满足所需的过程范围。
- 处理受污染的浴缸或从浴缸中清除的污垢 - 时间和金钱。
- 要清洁的产品种类繁多,可能需要使用各种化学品。
- 有时需要根据流程/应用执行许多其他操作,例如需要空气洗涤器等。
一般溶剂脱脂
这是当今许多制造商最常用的工艺。当今精密和关键清洁的清洁度规范表明,大多数金属部件的产品上不能有任何污染物残留物或冲洗水残留物,从而增加了对溶剂清洁剂的兴趣。值得注意的是,溶剂在制造业中的使用正在增长。除了上面提到的清洁度规格之外,与水无法在某些标准、组件间距和限制性干燥过程中正确执行相比,溶剂清洁也由于其卓越的性能而增加。材料兼容性同样是溶剂优越的一个主要关注领域!
与必须与每种基材的特定工艺相匹配的水性清洁剂不同,溶剂通常提供:
- 多金属兼容性
- 多种润滑油去除兼容性
- 易于应用
- 保证干燥
- 非常低的表面张力(能够快速渗透和蒸发)
- 占地面积更少
- 降低能耗,从而降低运营成本
- 零排放
今天的用户正在评估这些流程,以提供更安全的工作场所,同时在预期的运营成本内提高生产能力。基于监管方面的考虑,许多化学品制造商已投入资源进行研发工作。
当今趋势:真空脱脂系统 - 紧凑型包装中的创新与性能
近来,新一代溶剂清洗系统与改性醇、精制烃等新兴溶剂相结合,替代了部分水性和传统溶剂系统。
真空脱脂系统 可以大大减少溶剂消耗,并为操作员提供最大程度的工艺隔离。这些新的高度评价机器和溶剂具有以下特点:
- 封闭过程操作/与人员和环境区域隔离
- 人员安全的高 PEL 限制
- 低 GWP
- 低表面张力,可实现出色的渗透/蒸发
- 低 VOC 等级
- 不易燃
- 低碳足迹贡献/更节能
- 与多种金属/润滑油的兼容性
- 快速干燥(通常无残留)
- 没有什么可以消耗的
- 不消耗水
- 超低废气排放
- 多种工艺选项,例如超声波、旋转、浸泡、喷涂等。
- 真空抽气带来卓越的干燥能力
- 机载蒸馏可确保在所有操作阶段持续保持溶剂质量,同时整合废物流,从而降低处置成本。
- 按需提供腐蚀保护(如果需要)
- 某些溶剂选择同样适用于极性和非极性污垢,因此可以在单个设备中清洁各种污垢
“永远记住——溶剂会渗透到水永远无法到达的地方——而且进去的东西必须出来才能干净!”
与当今市场上的传统清洁系统相比,这些系统提供了最经济的“总拥有成本”。它们在全球范围内的受欢迎程度每天都在增加。
选择水性或溶剂清洗
当然,是使用水性工艺还是溶剂工艺是零件制造商的选择,但正确的化学和设备将有助于改善和保持您的零件生产过程的绿色和清洁 .必须评估这两种过程的许多特征和不同方面。在选择新工艺之前,应进行兼容性和效率测试。这样的测试可以证明一个过程优于另一个过程和/或表明一个过程不是最适合特定制造需求的。
考虑开发一个类似下面的矩阵,以确定适合您的制造应用的最佳选择。
技术说明: 如果您的工厂清洁操作包括去除极性和非极性污垢,则可以使用正确的溶剂将这些操作合并到一个站点中。
让您的零件生产过程保持绿色——简化处置并降低成本
花时间评估您确定优先考虑的目标:
- 生产吞吐量
- 对人员的 EH&S 要求
- 清洁度规格
- 废物处理成本
- 升级现有的清洁设备
- 未来的流程变化
- 总运营成本
我建议您联系各种技术推动者,以开发一个数据矩阵,以帮助您“填补空白”。寻找值得信赖的专业组织,例如 Productivity,他们将为您提供准确的信息和支持。
通过在流程中变得“更环保”而节省的每一美元都会以多种方式倍增:
- 减少化学品消耗
- 减少废物处理
- 拒绝次数减少
- 提高质量
- 减少人员接触操作/化学品
- 能源消耗更少
从长远来看,所有这些以及更多可为您的公司和我们的环境带来可观的节省。 您可以在当今世界变得绿色和清洁!
生产力和合作伙伴,KYZEN / Gosiger 可以在您做出承诺之前对您的零件进行免费的工艺评估和清洁分析,以验证结果。立即联系我们,开始您的绿色零件清洁之旅!
要阅读我们清洁和绿色工业零件清洁系列的第 1 部分,请参阅绿色零件清洁溶剂的环境注意事项一文。
作者:Joe McChesney,全球产品线经理 - 溶剂 为 Kyzen。
Joe McChesney 是 KYZEN Corporation 的溶剂全球产品线经理。从概念设计到现场操作,在溶剂和水清洗工艺方面拥有超过 40 年的经验。 KYZEN 是为从电子和先进封装到金属表面处理和航空航天应用等行业提供环保、符合 RoHS 标准的精密清洁化学品的全球领导者。
参考来源
工业设备