Serie de limpieza de piezas industriales Clean &Green, parte 2

Mantener el proceso de producción de piezas ecológico sin sacrificar la limpieza

En la Parte 1 de la Serie de limpieza de piezas industriales Clean &Green, discutimos las consideraciones ambientales para los solventes de limpieza de piezas ecológicas. En este artículo, nos centraremos en mantener su proceso de producción de piezas ecológico Y limpiar . En una industria en la que el tiempo de producción, el volumen y la calidad son críticos, es cada vez más importante asegurarse de que sus piezas de producción cumplan con los resultados deseados y las especificaciones establecidas. La limpieza de piezas es una gran parte de esta ecuación.

Es igualmente importante que cualquier fabricante considere el "costo total de propiedad" al considerar el proceso de limpieza. Los gerentes de las instalaciones deben estar bien versados ​​en los extensos procesos de limpieza y los productos químicos disponibles que proporcionarán el nivel de rendimiento requerido y cumplirán con los estándares de EH&S. Estos gerentes DEBEN aprender las diferencias entre las soluciones de limpieza acuosas y solventes, y las ventajas y desventajas de usar cada proceso para garantizar que su proceso de producción de piezas sea ecológico Y limpiar .

Primero la química

El rendimiento de la limpieza está directamente relacionado con la selección del equipo de limpieza y el proceso químico adecuado (es decir, la solución de limpieza, la compatibilidad con el suelo, la concentración de la solución, la temperatura de la solución, el período de exposición adecuado y la acción mecánica requerida). Se necesita una combinación correcta de todos estos ingredientes para lograr los máximos resultados de producción, calidad, seguridad del personal y requisitos ambientales.

Todos los agentes de limpieza o soluciones de baño acumulativas que se clasifican como peligrosas se destinan a la manipulación/eliminación de desechos especiales porque generalmente son:

• Carcinógenos (causantes de cáncer)
• Bioacumulativo (continúa acumulándose en el tejido celular humano)
• Tóxico (venenoso)
• Afectan a la mayoría de los sistemas de tratamiento de aguas residuales (no ecológicos)
• Debe cumplir con las preocupaciones ambientales (EPA, OSHA, ACGIH, NIOSH, etc.)

En los EE. UU., estas sustancias están reguladas por la EPA de los EE. UU., la Ley de agua limpia, la Ley de aire limpio y otras preocupaciones regulatorias, como el cumplimiento local. El último desafío es encontrar un equilibrio. entre el rendimiento, las preocupaciones de EH&S y el costo de las operaciones. Lograr un objetivo a veces puede estar en desacuerdo con otro, ese es el equilibrio para mantener su proceso de producción de piezas verde Y limpio.

Limpieza acuosa general

Este proceso consiste en agua mezclada y componentes químicos solubles en agua. Estos compuestos pueden incluir aditivos (surfactantes, solventes, ácidos, agentes de construcción alcalinos e inhibidores) para mejorar el rendimiento del proceso o satisfacer necesidades específicas. Los compuestos ideales se clasifican como compuestos orgánicos volátiles (COV) bajos o nulos, sin contaminantes atmosféricos peligrosos (HAP), no inflamables o combustibles y sin potencial de calentamiento global (GWP).

Normalmente diluidos con agua entre el rango químico de 2 a 15 por ciento, estos productos de limpieza se enjuagan fácilmente con agua. Hay varios de estos productos en el mercado y, por lo general, están diseñados para usarse con todo tipo de lavadoras de inmersión y de rociado. Algunas empresas agregan el uso de ultrasonidos u otros tipos de acción mecánica para mejorar la eliminación de partículas. Los productos químicos de limpieza acuosos incluyen emulsionantes, no emulsionantes (separación de aceite), ácidos (pH inferior a 4), neutros (pH de 4 a 9) y alcalinos (pH de 9 a 12,5).

Con los aditivos acuosos, los sistemas de limpieza acuosos deben incorporar las siguientes características para producir piezas limpias:

• Fuente de agua dulce para reposición para reemplazar el agua perdida debido a los sistemas de escape, el acarreo de piezas, la evaporación, las múltiples etapas de enjuague y la dilución creada por los desbordamientos para drenar o reciclar el proceso.
• La calidad del agua de enjuague es importante en función de la calidad requerida de la pieza, desde un enjuague sin manchas hasta el nivel de pureza cuando se trata de una limpieza crítica como la médica.
• El costo de esta agua, especialmente la eliminación o el reciclaje, varía según los cargos locales, tarifas y otros factores.
• Si se requieren etapas de enjuague adicionales, también se requiere espacio adicional en el piso.
• Por lo general, se requiere un sistema de manejo de materiales automatizado para mover el trabajo de una etapa a otra. Esto aumenta el costo.
• El costo de generar agua RO o DI debe considerarse en el costo operativo total.
• Y, en algunos casos, el usuario está limitado al total de galones utilizados en un período de tiempo determinado. Por lo tanto, es posible que no siempre se disponga del volumen necesario para la producción.
• Se debe considerar la vida útil del baño:reemplazar o reciclar. Con esta característica viene el agua y la química de reemplazo, lo que resulta en costo y tiempo
• Tiempo de proceso analítico para monitorear/probar el porcentaje de concentración química en el baño para garantizar que cumpla con el rango de proceso deseado.
• Eliminación del baño contaminado o suciedad extraída del baño:tiempo y dinero.
• La variedad de productos que se limpian puede requerir el uso de varios productos químicos.
• A veces se requieren muchas otras acciones según el proceso o la aplicación, como la necesidad de un depurador de aire, etc.

Desengrasante general con disolventes

Este es el proceso más común utilizado por muchos fabricantes en la actualidad. Las especificaciones de limpieza actuales para la limpieza crítica y de precisión indican que la mayoría de las piezas metálicas no pueden tener ningún residuo contaminante o residuo de agua de enjuague en el producto, lo que aumenta el interés en los agentes de limpieza solventes. Es importante señalar que el uso de solventes en la fabricación está creciendo. Además de las especificaciones de limpieza mencionadas anteriormente, la limpieza con solventes también está aumentando debido a un rendimiento superior en comparación con la incapacidad del agua para desempeñarse correctamente en ciertos criterios, espaciado de componentes y proceso de secado restrictivo. ¡La compatibilidad de los materiales es igualmente un área importante de preocupación donde el solvente es superior!

A diferencia de los limpiadores acuosos que deben adaptarse a un proceso específico por sustrato, los solventes generalmente ofrecen:

• Compatibilidad con varios metales
• Compatibilidad con la eliminación de múltiples lubricantes
• Fácil aplicación
• Secado asegurado
• Tensión superficial muy baja (capacidad de penetrar y evaporarse rápidamente)
• Menos requisito de espacio de piso
• Menor consumo de energía y, por lo tanto, menor costo de operación
• Descarga cero al desagüe

Los usuarios de hoy están evaluando estos procesos para proporcionar un lugar de trabajo más seguro mientras mejoran el rendimiento de producción dentro del costo de operaciones esperado. Con base en preocupaciones regulatorias, muchos fabricantes de productos químicos han dedicado recursos a los esfuerzos de investigación y desarrollo.

Tendencias actuales:sistemas de desengrasado por vacío:innovación con rendimiento en un paquete compacto

Recientemente, una nueva generación de sistemas de limpieza con solventes se ha combinado con nuevos solventes emergentes, como alcoholes modificados e hidrocarburos refinados, para reemplazar algunos sistemas de solventes acuosos y tradicionales.

Sistemas de desengrase por vacío puede reducir drásticamente el consumo de solventes y ofrecer al operador el máximo aislamiento del proceso. Estas nuevas máquinas y disolventes de alta calificación ofrecen las siguientes características:

• Operación de proceso cerrado/aislado del personal y del área ambiental
• Altos límites PEL para la seguridad del personal
• GWP bajos
• Baja tensión superficial para una penetración/evaporación superiores
• Calificaciones bajas de COV
• No inflamable
• Baja contribución a la huella de carbono / más eficiente energéticamente
• Compatibilidad con multimetales/lubricantes
• Secado rápido (y generalmente sin residuos)
• Nada que drenar
• Sin consumo de agua
• Emisiones atmosféricas ultrabajas
• Múltiples opciones de proceso, como ultrasonidos, rotación, inmersión, aerosoles, etc.
• Capacidad de secado superior gracias a la extracción al vacío
• La destilación a bordo garantiza la calidad continua del solvente durante todas las fases de operación mientras consolida el flujo de desechos, lo que reduce los costos de eliminación.
• Protección contra la corrosión bajo demanda (si se requiere)
• Algunas selecciones de solventes funcionan igual de bien en suelos polares y no polares, por lo que limpian una variedad de suelos en una sola pieza de equipo

“y recuerde siempre, que el solvente penetrará donde el agua nunca llegará, ¡y lo que entra debe salir para estar limpio!”

Estos sistemas ofrecen el "costo total de propiedad" más económico que los sistemas de limpieza tradicionales del mercado actual. Su popularidad aumenta cada día a escala mundial.

Elección de limpieza acuosa o con disolvente

El uso de un proceso acuoso o solvente es la elección del fabricante de piezas, por supuesto, pero la química y el equipo adecuados ayudarán a mejorar y mantener su proceso de producción de piezas ecológico Y limpio. . Deben evaluarse las múltiples características y los diferentes aspectos de los dos tipos de procesos. Se deben realizar pruebas de compatibilidad y eficiencia antes de seleccionar un nuevo proceso. Dichas pruebas podrían probar que un proceso es superior a otro y/o indicar que un proceso no es el más apropiado para las necesidades específicas de fabricación.

Considere desarrollar una matriz como la siguiente para identificar las mejores opciones para su aplicación de fabricación.

Nota técnica: Si las operaciones de limpieza de su planta incluyen la eliminación de suciedad tanto polar como no polar, es posible combinar las operaciones en una sola estación utilizando el solvente correcto.

Mantener su proceso de producción de piezas ecológico:simplifique la eliminación y reduzca los costos

Tómese el tiempo para evaluar los objetivos que determine priorizar:

• Rendimiento de producción
• Requisitos de EH&S para el personal
• Especificaciones de limpieza
• Coste de eliminación de residuos
• Actualizar el equipo de limpieza existente
• Cambio de proceso futuro
• Coste total de operaciones

Le recomiendo que se comunique con varios habilitadores de tecnología para desarrollar una matriz de datos que lo ayudará a "llenar los espacios en blanco". Encuentre organizaciones profesionales confiables como Productivity, que le proporcionarán información y apoyo precisos.

Cada dólar que ahorre al volverse "más ecológico" en su proceso se multiplicará de muchas maneras:

• Menor consumo de productos químicos
• Menos eliminación de residuos
• Menos rechazos
• Calidad mejorada
• Reducción de la exposición del personal a operaciones/productos químicos
• Menos energía consumida

Todo esto y más se suma a un ahorro considerable para su empresa y nuestro entorno a largo plazo. ¡Puedes ser verde y limpio en el mundo de hoy!

Productividad y socios, KYZEN / Gosiger puede realizar una evaluación de proceso y un análisis de limpieza gratuitos en sus piezas para verificar los resultados antes de comprometerse. ¡Contáctenos hoy para comenzar su viaje de limpieza de piezas ecológicas!

Para leer la Parte 1 de nuestra Serie de limpieza de piezas industriales limpias y ecológicas, vaya al artículo Consideraciones ambientales para disolventes de limpieza de piezas ecológicas.

Escrito por Joe McChesney, Gerente de línea de productos globales - Solventes para Kyzen.

Joe McChesney es el gerente de línea de productos globales:solventes para KYZEN Corporation. Más de 40 años de experiencia en procesos de limpieza acuosa y con solventes desde el diseño conceptual hasta la operación de campo. KYZEN es un líder mundial en el suministro de productos químicos de limpieza de precisión que cumplen con RoHS y son responsables con el medio ambiente para industrias que van desde la electrónica y el empaque avanzado hasta el acabado de metales y las aplicaciones aeroespaciales.

Fuentes de referencia