Technologia czyszczenia suchym lodem jest alternatywą dla tradycyjnych metod czyszczenia. Pozwala usuwać zabrudzenia w miejscach niedostępnych dla innych technik oraz bez użycia wody czy środków chemicznych. Sprawdza się przede wszystkim tam, gdzie priorytetem jest brak przestojów produkcyjnych.
W metodzie tej wykorzystuje się granulat suchego lodu. Suchy lód to dwutlenek węgla w stanie stałym, który powstaje przy rozprężaniu ciekłego dwutlenku węgla pod ciśnieniem atmosferycznym. Średnio z 2,22,5 kg ciekłego dwutlenku węgla powstaje jeden kilogram suchego lodu. W technologii czyszczenia suchym lodem wykorzystuje się zazwyczaj granulat drobny, o średnicy 3 mm i ok. 5 mm długości (wielkość ziarenek ryżu).
Suchy lód przechodzi w stan gazowy w temperaturze -78,5°C przy ciśnieniu 1013 hPa. Nie ma on smaku ani zapachu. W reakcji z wodą wytwarza słaby kwas. Hamuje rozwój bakterii i grzybów. Jest niepalny i nietoksyczny.
Proces czyszczenia przy użyciu granulatu suchego lodu jest oparty na połączeniu czterech efektów: wzrostu kruchości, szoku termicznego, uderzenia i eksplozji. Wiele zabrudzeń pod wpływem chłodu doprowadzonego przez granulki suchego lodu twardnieje i staje się bardziej kruchymi. Ogranicza to ich elastyczność i przyczepność oraz ułatwia ich usunięcie. Z kolei gwałtowne i lokalne obniżenie temperatury powoduje kurczenie się materiału czyszczonego i warstwy zabrudzenia. Kurczą się one w różnym stopniu, co prowadzi do osłabienia wiązań warstwy zabrudzenia z podłożem, a w efekcie pozwala na jej łatwiejsze usunięcie.
Granulki suchego lodu pobierają intensywne ciepło od czyszczonego elementu. Prowadzi to do niemal natychmiastowej sublimacji granulek, która powoduje gwałtowny wzrost objętości dwutlenku węgla (ok. 500-krotnie). Takie mikroeksplozje zdmuchują cząstki zanieczyszczenia, które wcześniej zostały oderwane od czyszczonej powierzchni. – Podczas procesu czyszczenia suchym lodem osiągamy bardzo wysoki standard bezpieczeństwa bez tworzenia rys oraz pęknięć na czyszczonej powierzchni – mówi Ireneusz Ronkowski, właściciel firmy Rontech.
Zaletą techniki czyszczenia suchym lodem, poza jej skutecznością, jest redukcja czasu przestoju maszyn. W większości przypadków nie trzeba demontować maszyny czy studzić czyszczonych elementów lub urządzeń. Pracę można wznowić natychmiast po wyczyszczeniu urządzenia – czas przestoju technologicznego skracany jest więc do minimum. Nieabrazyjny charakter suchego lodu sprawia, że nie uszkadza on czyszczonych powierzchni. Ponadto metoda ta nie powoduje powstania innych odpadów niż usuwane zanieczyszczenie. Usuwanie zabrudzeń suchym lodem jest technologią przyjazną dla środowiska naturalnego, bo nie używa się przy niej ani wody, ani środków chemicznych. Suchy lód uzyskuje się jako produkt uboczny w procesach przemysłowych z odzyskanego dwutlenku węgla, więc jego produkcja nie wiąże się z dodatkową emisją CO2 do atmosfery.
Co można czyścić suchym lodem?
Metoda czyszczenia suchym lodem może być z powodzeniem stosowana w wielu branżach. Zabrudzenia usuwane przez suchy lód to m.in. tłuszcz, olej, towot, sadza, powłoki lakiernicze, azbest, żużel, wapno, asfalt, teflon, bitumin, graffiti, kleje, kurz, brud, smary, woski, pozostałości półproduktów typu karmel, masa kakaowa, guma arabska, przypalenia, pleśń, zagrzybienia, mech, chwasty. Metoda ta ma np. zastosowanie przy czyszczeniu wszelkiego rodzaju maszyn, silników, wentylatorów, części hydraulicznych, podajników i rolek, robotów i automatów przemysłowych, łańcuchów transportowych, kół zębatych, pieców przemysłowych, kabin natryskowych, wymienników ciepła itp. Sprawdza się również w przemyśle stoczniowym do usuwania zabrudzeń z jachtów i łodzi oraz odświeżania pokładów. Wykorzystywana jest również w budownictwie do czyszczenia elewacji, graffiti, pozbywania się resztek asfaltu i cementu, renowacji zabytków, czyszczenia klinkieru, kamienia, piaskowca, drewna, odnawiania murów i pomników. Z kolei w przemyśle elektroenergetycznym używa się jej do czyszczenia szaf rozdzielczych, silników elektrycznych, rozdzielni, bloków energetycznych, transformatorów, prądnic. Natomiast w przemyśle papierniczym i poligraficznym stosuje się ją do czyszczenia maszyn drukarskich i konfekcjonujących. Metodę tę wykorzystuje się również w przemyśle tworzyw sztucznych do oczyszczania warstwy tworzywa sztucznego, pianki poliuretanowej, gumy, przypalonych pozostałości na formach. Ma też powszechne zastosowanie w przemyśle spożywczym, m.in. do usuwania smarów, wosku, białka, przypraw, okruchów, efektów przypalenia, karmelu, masy kakaowej, gumy arabskiej. Dzięki procesowi termicznemu, czyli niskiej temperaturze -78°C oraz poprzez działanie kinetyczne (odrywanie cząstek brudu) usuwane są też zagrzybienia i bakterie (np. Salmonella, E. coli, Listeria).
W przemyśle motoryzacyjnym używa się jej do czyszczenia form, linii technologicznych, także z komponentami elektronicznymi; w przemyśle drzewnym – do czyszczenia urządzeń produkcyjnych z kleju, lakierów oraz żywic, a w przemyśle odlewniczym – do czyszczenia form, tłoczników i ślimaków, odpowietrzeń rdzenia, półstałych odlewów i maszyn odlewniczych, usuwania żywic i środków adhezyjnych. Ma ona również zastosowanie w serwisach samochodowych do kompleksowego czyszczenia wnętrz samochodów, przestrzeni silnikowych, podwozia, układów elektrycznych i elektronicznych.
– Metoda czyszczenia suchym lodem jest używana również do renowacji powierzchni po pożarach, zadymieniach i powodziach, usuwania pleśni, starej farby, eliminacji brzydkich zapachów, usuwania chwastów, mchu, gum do żucia na polbrukach. Pleśń na ścianach ma tendencje do powracania, ponieważ tradycyjne sposoby jej usuwania nie są skuteczne. Bardzo niska temperatura suchego lodu jest w stanie zniszczyć zarodniki pleśni, co zapobiega nawrotom – mówi Ireneusz Ronkowski.
Suchym lodem można też czyścić zabytki, by usnąć farbę, pleśń, sadzę oraz inne nagromadzone przez lata zanieczyszczenia. Renowacja następuje bez tworzenia pęknięć, rys i wżerów na powierzchniach. Możliwe jest czyszczenie marmuru, szkła, onyksu itp. bez powodowania uszkodzeń. Metoda jest wykorzystywana do renowacji historycznych budynków, pomników czy pojazdów zabytkowych. Może być też używana do czyszczenia uszkodzeń spowodowanych przez dym np. na księgozbiorach. Stosuje się ją również do usuwania graffiti.
Wybór maszyny
Do czyszczenia suchym lodem używa się dwóch grup urządzeń: jedno- i dwuprzewodowych.
Maszyny dwuprzewodowe mają prostszą konstrukcję. Składają się z zasobnika na suchy lód, z którego granulki są podawane do przewodu za pomocą śruby transportowej i trafiają do zamontowanej w pistolecie dyszy. Drugim przewodem do dyszy doprowadzone jest sprężone powietrze, które wytwarza podciśnienie zasysające granulki oraz wyrzuca je z pistoletu na czyszczoną powierzchnię. Podajnik suchego lodu może być uzupełniony o funkcję mielenia. Funkcja mielenia pozwala uzyskać lód o wielkości dostosowanej do agresywności czyszczenia potrzebnej dla danej powierzchni. Dzięki temu rozwiązaniu z łatwością można czyścić delikatne powierzchnie.
Jedną z maszyn, która umożliwia czyszczenie suchym lodem, jest Ice Blaster IB 15/120 firmy Kärcher. Usuwa ona zabrudzenia typu olej, tłuszcz, kleje, silikon oraz inne z różnego rodzaju powierzchni. Proces czyszczenia nie powoduje ścierania ani korozji czyszczonego materiału, urządzenie może więc być również stosowane do usuwania zabrudzeń z bardzo wrażliwych powierzchni. Ice Blaster IB 15/120 jest przeznaczony do użytku w przemyśle drzewnym, spożywczym, tworzyw sztucznych, samochodowym, drukarniach, a także podczas prac renowacyjnych. Maszyna może pracować nawet przy niskich parametrach pracy, które mogą być zabezpieczone przy instalacjach stacjonarnych z włókna szklanego. Zużycie lodu oraz ciśnienie wahają się pomiędzy 30120 kg/h i 0,21,6 MPa (od 2 do 16 barów). Strumień granulatu suchego lodu (CO2) osiąga prędkość dźwięku. Optymalizacja przepływu powietrza sprawia, że niewielka ilość sprzężonego powietrza zapewnia bardzo dobre rezultaty czyszczenia.
Bogatą ofertę ma również firma Cold Jet, która jest producentem urządzeń do wytwarzania suchego lodu w postaci granulek, plastrów i bloków, a także maszyn do czyszczenia suchym lodem. Jedną z nich jest i3 MicroClean. Jest to kompaktowe i precyzyjne urządzenie czyszczące wykorzystujące mikrocząsteczki rozdrobnionego suchego lodu, które są zeskrobywane z bloku suchego lodu dzięki opatentowanej technologii firmy Cold Jet. Do napędzania rozdrobnionych mikrocząsteczek potrzebna jest mniejsza ilość sprężonego powietrza, co sprawia, że czyszczenie jest bardziej ciche. Przy niskim zapotrzebowaniu na suchy lód i powietrze (12 cfm) oraz możliwości czyszczenia z regulowanym ciśnieniem (od 1,4 do 9,7 bara) można nią wyczyścić bardzo delikatne elementy i trudno dostępne miejsca. Efektywne zastosowanie suchego lodu zapewnia aż 45 minut czyszczenia bez konieczności uzupełniania zasobnika.
Maszyny do czyszczenia lodem sprzedaje też m.in. firma Pamech, dystrybutor urządzeń niemieckiej firmy DCA Deckert. Jedną z nich jest DC 280 Vario Blaster. Jest to w pełni pneumatyczna maszyna. Została zaprojektowana do pracy ciągłej w przemysłowych warunkach. Urządzenie daje możliwość pracy z ciśnieniem wejściowym od 4 do 15 barów, dzięki czemu możliwe jest usuwanie nawet najbardziej uporczywych zabrudzeń, oraz nadaje się nawet do ciężkich prac w branży budowlanej. Duży wybór dysz zwiększa wydajność czyszczenia i pozwala zmniejszyć koszty. W maszynie zastosowano mechanizm Vario, który mieli i podaje suchy lód. „Młynek” Vario dostarcza w zależności od potrzeb suchy lód w trzech wielkościach 0,4/0,8/2,0 mm. Dobierając wielkość suchego lodu, jego ilość oraz ciśnienie powietrza można czyścić jednym urządzeniem zarówno bardzo delikatne powierzchnie, jak i trudne do usunięcia zabrudzenia.
Kupić czy wynająć?
Przedsiębiorca, który widziałby możliwość zastosowania maszyny do czyszczenia suchym lodem w swojej firmie, może ją kupić lub zlecić firmie zewnętrznej usługę czyszczenia. Po zapoznaniu się z ceną usługi można sprawdzić, które rozwiązanie jest korzystniejsze w konkretnej sytuacji.
– W przypadku czyszczenia suchym lodem niemożliwe jest ustalenie jednej ceny usługi. Każde zlecenie jest inne – wymaga różnego nakładu pracy i środków. W związku z tym cena określana jest indywidualnie, dopiero po zapoznaniu się ze szczegółami. Ostateczna cena zależy od rodzaju podłoża i zabrudzeń, dostępności przyłącza sprężonego powietrza o odpowiednich parametrach, dostępności do powierzchni czy maszyn i elementów czyszczonych, skomplikowania kształtu i profili powierzchni, a także akceptacji poziomu wyczyszczenia przez zlecającego. To wszystko ma wpływ na poziom zużycia granulek suchego lodu i ostateczną cenę usługi. Każdemu klientowi zainteresowanemu naszą usługą proponujemy konsultacje oraz test skuteczności czyszczenia – mówi Szymon Pawluk, kierownik ds. rozwoju firmy Pamech.
Przedsiębiorca, który kupuje maszynę służącą do czyszczenia suchym lodem, musi się liczyć z kosztami jej serwisu. Producenci najczęściej zalecają wykonywanie przeglądu maszyn raz na rok lub co 300/350 godzin pracy maszyny. Średni koszt takiej usługi oscyluje w granicach 250-350 euro i powinien obejmować przegląd pod względem mechanicznym i elektrycznym oraz wymianę filtra powietrza.
Autorka: Anna Kowalska – dziennikarka zainteresowana nowymi technologiami i ich wykorzystaniem w przemyśle.
Tekst pochodzi z nr 1/2017 magazynu „Inżynieria i Utrzymanie Ruchu”. Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.
