L'uso dell'anidride carbonica nella pulizia, nello sgrassaggio e nella preparazione delle superfici e dei manufatti industriali

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Norma Pavone
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1 Sabino Di Pierro Fismet Industriale S.r.l. L'uso dell'anidride carbonica nella pulizia, nello sgrassaggio e nella preparazione delle superfici e dei manufatti industriali FISMET INDUSTRIALE S.r.l. VIA KEPLERO SETTIMO MILANESE (MI) ITALIA TEL FAX info@fismet.com

2 LINEE GUIDA PER LA RIDUZIONE DELL INQUINAMENTO E LA SALVAGUARDIA DELL AMBIENTE Protocollo di Rio de Janeiro Protocollo di Kioto CENTRALITA DELL ESSERE UMANO E DELLA QUALITA DELLA SUA VITA IN SINTONIA E NEL RISPETTO DELL AMBIENTE CHE LO CIRCONDA 2

Protocollo di Kioto CENTRALITA DELL ESSERE UMANO E DELLA

3 LA BATTAGLIA ELIMINARE I PRODOTTI INQUINANTI LA SFIDA SCOPRIRE UNA SOSTANZA NUOVA CON LE SEGUENTI CARATTERISTICHE: ABBONDANTE FACILMENTE REPERIBILE POCO COSTOSA DI FACILE GESTIONE 3

4 CO 2 4

5 LA CO 2 È UN SOLVENTE CON IMPATTO AMBIENTALE NULLO POICHÈ È DI ORIGINE NATURALE E SI DISSOLVE NELL ARIA DOPO L UTILIZZO, SENZA ORIGINARE REFLUI E SOLUZIONI ESAUSTE INQUINANTI 5

6 L uso dell anidride carbonica consente di raggiungere risultati di pulizia massimi, con livelli residuali di sporco infinitamente piccoli 6

7 L anidride carbonica ha un potere solvente stupefacente, molto simile a quello del TRICLOROETANO ( attraversa lo strato limite delle superfici da pulire ) 7

8 L anidride carbonica è, allo stato naturale, un solvente con caratteristiche chimico fisiche (bassa tensione superficiale, densità simile ad un liquido, bassa viscosità) molto simili a quelle dei solventi CFC. Sfrutta oltre all effetto chimico di asportazione, anche un effetto meccanico e termico. Per evitarne la dispersione nell aria è possibile dotare gli impianti di un sistema di recupero, ricircolo e filtrazione, attuando così un vero e proprio ciclo chiuso, senza nessuna emissione nell ambiente. 8

Sfrutta oltre all effetto chimico di asportazione, anche un effetto meccanico e termico.

9 VANTAGGI ECONOMICI DEI SISTEMI A CO 2 INFERIORI COSTI DI ESERCIZIO DEGLI IMPIANTI INFERIORI CONSUMI ENERGETICI INFERIORE CONSUMO D ACQUA INFERIORI COSTI DI SMALTIMENTO 9

10 VANTAGGI DELL ANIDRIDE CARBONICA è una sostanza di facile reperibilità a basso costo, è un residuo di altri processi produttivi, non è infiammabile, non è combustibile, non è cancerogena, non è corrosiva, non è reattiva, non è tossica, è un gas inerte, è riciclabile, è abbondante, è adatta al lavaggio di manufatti incompatibili con l acqua e l alta temperatura, può essere utilizzata nei suoi vari stati gassoso, solido, semisolido, liquido, supercritico variando pressione e temperatura, si separa velocemente dall inquinamento catturato. 10

abbondante, è adatta al lavaggio di manufatti incompatibili con l acqua e l alta temperatura, può essere utilizzata nei suoi vari stati

11 La CO 2 può essere utilizzata nei suoi vari stati variando pressione e temperatura: gassoso, solido, semi-solido, liquido, supercritico. 11

12 STATI DELLA CO 2 12

13 La CO 2 contiene in se 4 potenzialità solventi in un solo prodotto: allo STATO SUPERCRITICO permette l estrazione chimica e la pulizia da contaminanti organici, allo STATO LIQUIDO permette lo sgrassaggio e la veloce rimozione di oli e grassi, allo STATO SEMI-SOLIDO ( NEVE ) rimuove particelle microscopiche di contaminante e materiali leggermente organici, allo STATO SOLIDO ( GHIACCIO ) rimuove con un azione energica grosse quantità di contaminante organico e inorganico. 13

e grassi, allo STATO SEMI-SOLIDO ( NEVE ) rimuove particelle microscopiche di contaminante e materiali leggermente

14 Settori di impiego dell anidride carbonica LAVAGGIO / SGRASSAGGIO metallo, vetro e plastica per le fasi interoperazionali e finali VERNICIATURA, in sostituzione dei diluenti LAVORAZIONI MECCANICHE, in sostituzione dei vari lubro-refrigeranti LAVAGGIO A SECCO DEI TESSUTI, in sostituzione dei solventi 14

sostituzione dei diluenti LAVORAZIONI MECCANICHE, in sostituzione dei vari

15 15

16 SABBIATRICE AD ANIDRIDE CARBONICA CLEANBLAST La sabbiatura con anidride carbonica sfrutta le caratteristiche chimico-fisiche del ghiaccio secco e consiste in un flusso composto da un fluido ( aria compressa ) che trascina particelle solide di ghiaccio secco. L anidride carbonica, a temperatura e pressione ambiente, non si scioglie diventando un liquido come il ghiaccio di acqua, ma sublima, cioè passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso, senza passare dalla fase liquida. Quando il flusso raggiunge il manufatto penetra nello strato di contaminante da asportare e inizia a sublimare funzionando come uno scalpello che si frappone tra lo sporco e la superficie. La pulizia è facilitata dallo sbalzo termico provocato dal ghiaccio che fa indurire e infragilire lo sporco. 16

L anidride carbonica, a temperatura e pressione ambiente, non si scioglie diventando un liquido come il ghiaccio di acqua, ma sublima, cioè passa direttamente dallo stato solido a quello gassoso,

17 VANTAGGI DELLA SABBIATURA CON ANIDRIDE CARBONICA: non vengono utilizzati prodotti chimici; il flusso di particelle di ghiaccio secco non e corrosivo; non vi sono residui di polveri di sabbiatura; non c e il rischio di residui in zone cave o interstizi; non vi sono rifiuti da smaltire o acque reflue, ma solo il contaminante asportato; funzionando a secco non c e la necessita di proteggere componenti o parti sensibili all acqua o ai prodotti chimici; non vi e la necessita di asciugare il pezzo dopo la pulizia; consente di eseguire il trattamento a bordo macchina evitando operazioni di smontaggio e fermo macchina; non necessita di alimentazione elettrica, Il campo d applicazione di questa sabbiatura e vastissimo. 17

e la necessita di proteggere componenti o parti sensibili all acqua o ai prodotti chimici; non vi e la necessita di asciugare il pezzo dopo la pulizia; consente di eseguire il

18 Uso della sabbiatrice a CO 2 Cleanblast: Macchinari in fase di manutenzione a bordo macchina Componenti elettromeccanici ed elettronici Sistemi filtrazione e canalizzazione aria Rimozione polimeri e residui secchi Rimozione grassi e morchie Manutenzione impianti settore alimentare Pulizia rotative e macchine stampa offset Superfici lisce e Pezzi a geometria complessa Telai, Stampi Settori industriali dove e richiesta l asportazione di morchie, oli, grassi, incrostazioni di resine o gomme sia allo stato solido che semi-solido, ruggine, fuliggine, incrostazioni calcaree, residui di sostanze alimentari. 18

rotative e macchine stampa offset Superfici lisce e Pezzi a geometria complessa Telai, Stampi Settori industriali dove e richiesta l asportazione di

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20 MICROPULIZIA CON FIOCCHI DI NEVE DI ANIDRIDE CARBONICA Il procedimento di pulizia denominato snow blasting utilizza l anidride carbonica nello stato semi-solido di neve per operazioni di micropulizia. Si utilizza una pistola ( SNO GUN ) che produce fiocchi di neve di anidride carbonica che consentono di asportare particelle di contaminanti di grandezza di 1 micron, attraverso il fenomeno della sublimazione. La conformazione geometrica dell ugello della pistola determina le dimensioni dei fiocchi di neve a seconda delle diverse applicazioni. Nel processo di pulizia con neve di CO 2 e rilevante soprattutto il fenomeno termoforetico che si ottiene: si verifica un differenziale termico che agevola il distacco del contaminante dalla superficie da trattare. 20

Si utilizza una pistola ( SNO GUN ) che produce fiocchi di neve di anidride carbonica che consentono di asportare particelle di contaminanti di grandezza di 1 micron, attraverso il fenomeno

21 VANTAGGI DELLA SNO GUN: Non intacca minimamente ne le delicate superfici dei semiconduttori, ne le lenti dei sistemi ottici di precisione. Perfino i più sottili componenti dei microcircuiti non vengono danneggiati. Poiche la CO 2 non presenta conduttività, qualunque componente elettronico può essere pulito anche sotto tensione in condizioni di estrema sicurezza. E molto maneggevole, e facilmente trasportabile e necessita per il suo funzionamento di essere collegata ad una bombola di CO 2. Può essere fornita anche nella versione automatica. Ha un basso costo di esercizio ed elimina i problemi di smaltimento propri dei solventi, infatti i contaminanti vengono rimossi utilizzando unicamente un flusso di CO 2 inerte. Comporta ridotti tempi ciclo e può essere usata a bordo macchina. non utilizza prodotti chimici; non vi sono rifiuti da smaltire o reflui, ma solo lo sporco asportato; non necessita di alimentazione elettrica. 21

22 Impiego della SNO GUN: Superfici lisce Pezzi a geometria complessa Semiconduttori Lenti Sistemi ottici di precisione L uso della SNO GUN è consigliato per manufatti delicati che necessitano di un ottima qualità di pulizia soprattutto nei settori dell ottica, dell elettronica, dei semiconduttori 22

23 23

24 IMPIEGO COEX GLAM SGRASSAGGIO PEZZI CHE RICHIEDONO UN ALTO GRADO DI PULIZIA. MANUFATTI IN METALLO, PLASTICA, CERAMICA, VETRO PRODOTTI PER IL SETTORE AUTOMOTIVE, MEDICALE, AEROSPAZIALE ED ELETTRONICO. IL CICLO DI LAVAGGIO / SGRASSAGGIO CONSENTE DI RAGGIUNGERE LIVELLI DI PULIZIA MISURABILI IN MICROGRAMMI DI RESIDUI INVECE DI MILLIGRAMMI DI OPERARE, NON SOLO A LIVELLO DI STRATO SUPERFICIALE DEL MANUFATTO, MA ANCHE A LIVELLO DI STRATO LIMITE E SOTTOPELLE, QUINDI DI POROSITA DEL METALLO CONSENTE DI RAGGIUNGERE RISULTATI DI PULIZIA MAI RAGGIUNTI CON LE TECNOLOGIE AD OGGI NOTE. 24

25 Possono essere trattate con COEX GLAM : Superfici lisce Pezzi a geometria complessa Trucioli metallici Materiali porosi naturali 25

26 VANTAGGI DELLA COEX GLAM: Rapidità del processo Recupero totale del liquido di trattamento CO 2 Nessuna scoria Ricircolo della CO 2 durante il processo Possibilità di riutilizzo della CO 2 Nessuna modifica chimica Capacità pulente maggiore Recupero totale degli olii Immediata utilizzabilità dei pezzi Inertizzazione batterica (sterilizzazione ) Possibilità di lavorazione in condizioni farmaceutiche 26

27 LA RICERCA NON SI FERMA QUI SONO GIA ALLO STUDIO NUOVE APPLICAZIONI E LO SVILUPPO DI QUELLE ESPOSTE NELLA PRESENTE RELAZIONE GRAZIE PER L ATTENZIONE 27

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