清洗行业消耗臭氧层物质替代技术的一种选择——干冰清洗技术

臭氧层破坏是人们目前面临的全球性环境问题之一 ,自20世纪70年代以来受到世界各国的广泛关注。我国于1991年加入了蒙特利尔议定书的伦敦修正案 ,国家环保总局于 2000年开始在清洗行业推行消耗臭氧层物质 (ODS)淘汰计划 。随着淘汰的进行和现代企业的发展 ,清洗技术产业化的推进 ,干冰清洗以其独特的原理 ,不俗的表现 ,干式 、无毒 、无二次污染的清洗特点 ,在轮胎、铸造、塑料、橡胶等领域中发挥了重大作用 ,并涉及到人们的日常生活 ,成为清洗行业 ODS淘汰计划中重要的技术选择。

1 干冰清洗技术

干冰清洗技术原理

干冰是二氧化碳的固态存在形式 ,是在 - 78℃的低温下二氧化碳凝结成的固态颗粒。干冰在常温 、常压下可直接气化成二氧化碳气体 ,没有液化过程。这就使得干冰在清洗时除了被清洗的污垢外没有其他废弃物 ,不会造成任何污染。

2 干冰清洗的技术应用  

经过多年的发展 ,干冰清洗在国内外已广泛应用 ,并在不断开拓新的应用领域 。应用领域中较早也较成熟的行业是模具制品 、食品、航空和印刷。据美国 Cold Jet公司数据 ,在轮胎工业 ,干冰清洗比普通清洗方法可以减少模具停用时间 87% ,降低清洗成本 76%。干冰清洗目前主要应用行业如下。(1)模具 :轮胎模 、聚氨酯模 、橡胶模 、合金压铸模 ;生产线上除污 ,快速省时。(2)食品及制药业 :饼干烤炉等 ;低温干式除污 ,免除细菌滋生机会 ,可以在线清洗。(3)电子工业 :线路板 、影印机、马达、发电机等 ;干式除污 ,不会引起短路、漏电。(4)海运业 :船壳 、入水阀、冷凝器清理 ;比一般用高压水射流清洗更干净。(5)汽车 :干式清洗门皮 、蓬顶、车厢无水渍 ,清除引擎、车底油污不会引致水污染。(6)航空航天工业 :喷射引擎及波箱 、起落架的除油污 ,可直接在机体工作 ,节省时间。(7)电力工业 :变压器带负荷清洗、发电机转子和定子无磨损清洗、水轮机转子和定子清洗 ,变电站和配电柜带符合清洗等 。(8)火灾扑救 :有毒废物 、烧焦味等清除效果显著 ,不会增加污染物的数量 。(9)辐射物清洗 :比传统打砂、水洗或化学方法便宜 ,减少处理废物的费用。(10)其他行业 ,如印刷业、石油化工、复合加工、铸造业中应用也十分广泛。在这些领域 ,干冰清洗实例很多 ,技术也较为成熟。

与传统的清洗技术相比 ,干冰清洗主要有以下几个优势。(1)经济性。 与传统清洗技术相比 ,干冰清洗可在线清洗 ,且不存在清洗后废弃物 ,一定程度上为企业节约了费用 。(2)清洗效果优秀且对被清洗物无损害 。 清洗过程中保持干燥 ,同水洗、半水洗相比 ,具有设备不会生锈的优点。 在食品行业中应用 ,降低细菌滋生可能性。(3)安全环保无污染 。 因为 CO2无毒 , ODP值为0,对环境无任何破坏。符合安全要求 ,在使用干冰清洗过程中 ,只要保持通风就可以达到安全生产。

3干冰清洗的特殊应用领域

3.1 在服装干洗业中的应用服装上的污垢一般分为液体污垢 (油污 )和固体污垢 (污粒 )两类 。 两类污垢主要通过范德华力粘附在织物上 ,许多高档服装不宜水洗 ,需要干洗 。 近几年来 ,在我国城市中干洗业发展迅速 , 90%以上的干洗店使用四氯乙烯 ( PCE)或三氯乙烯 ( TCE)等替代三氯乙烷 ( TCA )作为清洁剂。人们希望干洗溶剂和洗涤工艺过程的选择不仅需要满足相应的环境规范要求 ,溶剂的彻底回收利用也成为绿色干洗追求的目标 ,即干洗服装不得含有对人体和环境造成危害的有毒、有害物质 ,不得存在潜在的可能对人体造成伤害得因素。因此 ,干冰清洗技术成为服装行业可供选择的一种方法。干冰清洗技术在我国进入服装干洗业时间较短 ,由于干冰清洗的设备价格较高等原因 ,在服装干洗行业使用范围还较小 。 只有几家大公司在使用 ,如北京普兰德服装公司 ,在某些衣物上使用干冰清洗代替 CFC - 113和 TCA (1, 1, 1 - 三氯乙烷 ) 。 

干冰清洗在干洗中的优点如下。(1)能迅速清洗油污等。(2)清洗快速、效果佳 ,提高了干洗质量 ,不会损伤被清洗的衣物表面 。(3)安全环保 , CO2无毒 ,清洗过程无二次污染 ;符合我国清洁生产的有关法律法规 ;替代有毒化学物质清洗 ,避免对人体的侵害 ;操作安全性高 。(4)作业简便 ,方便实用 ,操作简易。

3.2 在木制品领域中的应用

干冰清洗可以用在木制品的清洗 ,保证木制品表面的应力大于干冰设备喷射力 ,便可实现对木制品的无损害。干冰具有阻燃性 、防静电 、干燥性 ,干冰清 洗不会使木材变形变质 。 欧洲的综合性纸制品集团 SCA和丹麦的著名积木玩具生产商 LEGO 都在应用干冰清洗技术 ,对其生产设备进行维护和保洁 。

3. 3 在其他领域中的应用现今 ,干冰清洗这项新技术应用的范围越来越广 ,从清除设备表面溶渣到精密的半导体元件和印刷线路板都很有效 ,对于电子、精密等行业清洗也可成为 ODS替代考虑技术选择之一。 

此外 ,干冰清洗也可以应用到玻璃制品上。日本和欧洲的一些企业还把干冰清洗应用在建筑清洗、环卫清洗等公益事业上 ,可以达到良好的经济和社会效益。干冰清洗对我国清洗行业推行ODS替代有着重要的推动作用。