干冰清洗技術

干冰清洗技術始于20世紀80年代末期，首先在美國國內工業(yè)領域得到應用。經過近20年的發(fā)展，無論在技術、設備，還是應用領域都逐步完善發(fā)展，已成為一種實用的清洗技術。

1.干冰清洗原理

簡單地講，干冰清洗技術是將液態(tài)CO?通過干冰制備機（造粒機）制作成一定規(guī)格（2?14mm直徑）的干冰球狀顆粒，以壓縮空氣為動力源，通過噴射清洗機將干冰球狀顆粒以較高速度噴射到被清洗物體表面。其工作原理與噴砂工藝原理相似，干冰顆粒不但對污垢表面有磨削、沖擊作用，低溫（-78°C）的二氧化碳干冰粒用高壓噴射到被清潔物表面，使污垢冷卻以至脆化，進而與其所接觸的材質產生不同的冷收縮效果，從而使污垢減小了在材質表面的粘附力。干冰粒鉆入污垢裂縫，隨即汽化，其體積膨脹800倍，這種氣掀作用把污垢從被清洗物體的表面剝離。同時加上干冰顆粒的磨削和沖擊，壓縮空氣的吹掃剪切，使污垢從被清洗表面以固態(tài)形式被剝離，達到了清除污垢的目的。其作用原理如圖4-38所示。

圖4-38干冰清洗作用原理

2.清洗裝備

干冰清洗系統(tǒng)一般包括以下兩個部分。

一是干冰造粒系統(tǒng)，其作用是將液態(tài)CO?固化成干冰，并做成高密度、粒徑相等的干冰顆粒。

二是干冰噴射清洗系統(tǒng)，利用專配的空壓機供給壓縮空氣或工廠本身的壓縮空氣：在噴射清洗機中裝入造粒系統(tǒng)預制的干冰顆粒；以壓縮空氣為動力源，高密度干冰顆粒通過噴槍隨壓縮空氣噴射到被清洗工件表面，進行清洗。噴射清洗機可配備多種規(guī)格的噴槍以清洗多種污垢和各種表面。

干冰造粒機和干冰噴射機可以配套組裝在一起現場使用，也可以將干冰預先造粒后，貯存于塑料密封容器中，將容器運至清洗施工現場，裝入噴射清洗機中進行清洗施工。一般貯存于密封容器中的預制干冰顆粒可以保存7~10d。

3.技術特點及工藝參數

（1）技術特點

干冰作為該項清洗技術的清洗介質，其獨特的物理性質和技術工藝決定了如下技術特點。

①清洗介質無毒，對人體無危害，對環(huán)境不產生污染。清洗后無清洗介質殘留，無二次污染。

②干冰顆粒硬度低，對金屬表面磨損小，不會產生損傷，沒有二次浮銹。

③清洗潔凈的表面無需進行防銹處理，簡化了清洗工序。

④清洗介質不導電，對電力設備和其他運行中的設備進行在線清洗成為可能。

⑤很少產生磨損，適用于精密型模、精密軸承等零件及電子、電路板等產品的除塵、除灰清洗。

（2）工藝參數

干冰顆粒直徑為2?14mm（—般使用3mm粒徑）；干冰顆粒密度為1.3?1.5kg/L；干冰噴射溫度為-78.5°C（干冰溫度）；干冰射流壓強為0.3~1.7MPa；干冰顆粒貯存時間為7?10d；工作場所最高允許CO?濃度為5000μL/L。

適合干冰清洗的污垢種類：灰塵、油污、表面涂層、積炭、結焦、表面殘留物、黏合劑、油墨、積蠟等污物。

4.應用領域

（1）輪胎制造業(yè)、塑料橡膠加工業(yè)型模的清潔、成型機械的除污。

（2）食品加工業(yè)烤箱等設備積炭、結焦的清除，包裝線上的黏合劑、灰塵、積蠟的在線清除。

（3）電力行業(yè)變壓器及其他設備的在線清洗。

（4）電子行業(yè)、印刷行業(yè)、醫(yī)藥、航空、石油工業(yè)設備的清洗：

（5）表面處理行業(yè)涂層的清洗。

（6）核工業(yè)有害放射性物質的清除。

（7）汽車、飛機、船舶制造業(yè)精密型模的在線清洗。

5.發(fā)展展望

目前，該項技術在國外廣泛應用于許多領域，與傳統(tǒng)清洗方法相比，它填補了傳統(tǒng)清洗方法由于所用清洗化學品的限制而無法涉足的領域，如航空、電力行業(yè)等。干冰清洗劑無水分及無清洗介質殘留，并且隨著清洗設備的不斷完善，在這些領域正飛速發(fā)展。同時，干冰清洗技術對環(huán)境不產生污染這一優(yōu)勢將越來越受到人們的重視，有望得到更廣泛的開發(fā)和應用。