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用鄂尔多斯干冰清洗去除油漆的可行性研究--- 1-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-08-03 16:56:53 * 浏览: 0
摘要人们越来越重视环境问题,尤其是在21世纪。因此,研究人员提出了再制造作为提高制造可持续性的一种手段。清洁报废产品可以节省商业价值,并且是最苛刻的步骤之一,通常是污染最严重的步骤之一。在此过程中,产品表面涂层特别难以去除,因为它们在使用过程中被设计为非常坚固。传统方法(例如含水清洁)会消耗水或使用大量化学清洁剂,这显然对环境不利。本文提出了一种去除退休产品表面涂料的新方法。清洁使用超临界二氧化碳(SCCO2)作为预处理,然后进行湿喷清理以去除处理过的表面上的残留物。很难将涂料层保持在相同状态,并且实际产品对于实验平台而言太大。因此,请尝试在金属上喷涂均匀大小的金属涂料,以模仿产品上的真实涂料涂层。首先,分析了SCCO2处理的机理,并说明了在不同条件下处理的样品。然后进行单颗粒射击实验以确定合适的清洁参数。使用湿喷砂的最终清洁结果证明,理论分析适用于SCCO2处理。通过这两种方法获得的清洁效果令人满意。关键词再制造清洁,超临界CO2,涂料,湿喷喷丸,鄂尔多斯干冰清洗机,科学研究中心,将再制造作为一种工业实践引入是一种特定的回收类型,其中报废/使用过的产品恢复为新的或性能更好(Bernard,2011; Liu等,2015a)。它提供了一种恢复产品功能的新方法,不仅保留了原材料含量,而且还保留了生产新产品所需的过程中的大多数附加值(Giutini和Gaudette,2003年)。在再制造过程中,使用了诸如清洁,拆卸,检查,维修,测试和重新组装之类的步骤。通过这些步骤,生命/二手产品被称为核心(Nnorom和Osibanjo,2010),以达到原始性能水平(Abdulrahman等,2015; Ijomah,2009),并等同于新产品保修(Ijomah等。 ,2007)。在这些步骤中,清洁显然是最苛刻的步骤之一,因为它直接影响后续过程的质量,即表面检查,维修,重新组装和喷漆(Lietal。,2015)。污染物的类型在不同的核上是不同的,例如油脂,腐蚀,结垢,积碳及其混合物(Liuetal。,2013)。基本上,再制造过程中的清洁过程会通过机械,物理,化学或电化学方法将这些污染物从型芯上清除到所需的清洁度。为了保护和美观,手动涂在金属产品上的涂料是清洁过程中需要清除的常见物质之一。这是因为涂层会影响缺陷检查和维修条件,因此会影响再制造产品的质量。产品涂层的设计坚固且能够承受不利条件(Chenetal。,2010)。因此,与其他污染物相比,去除这些涂层更加困难。使用激光方法(Chen等,2010; Daurelio等,1999),超声(Reinhart,1989),常规水清洗方法(Wolbers,2000),鄂尔多斯干冰清洗(Spur等,1999)和喷砂清洗。 (Momber,2007,Raykowski等,2001)已经被广泛研究。通常,在表面或涂料层上会混合其他有机或无机污染物,以完成此操作。我们之前的研究(Lietal。,2015,Liuetal。,2015a,Liuetal。,2015b)已经证明超临界二氧化碳(SCCO2)是预处理工艺与湿喷喷丸相结合的一种去除装置,具有油性污染物的可行性。 。当这些污染物位于涂料层上(通常观察到)时,清洁情况可能会有所不同。考虑到涂层是有机的,需要研究SCCO2处理的可行性。研究这两种清洁方法对环境无害的可行性ed在涂层上。在研究涂层时,没有其他类型的污染物,并且将不锈钢样品手动涂以金属涂料,以模仿再制造型芯上的真实涂层。实验结果表明,该结果与SCCO2处理机理的理论分析相吻合。使用先前处理的样品进行单颗粒喷砂实验和湿喷砂清理表明,在进行SCCO2处理的同时,湿喷砂清理更有效。尽管此方法不如其他方法有效,但这些方法的组合提供了一种清洁涂料层的方法,这可以证明对环境更友好。油漆层中SCCO2处理的机理1822年,CharlesCagniarddelaTour男爵首次发现了纯物质临界点的存在(Bercheetal。,2009年,Cagniard de LaTour,1822年)。托马斯·安德鲁斯(Thomas Andrews)将此现象称为超临界流体(Andrews,1869)超临界流体(SCF),其定义为温度和压力均超过其临界点的物质,如图1所示。就CO2而言,其临界温度(Tc) )为304.128K,临界压力(Pc)为7.38MPa,在实验条件下很容易达到。目前,SCCO2已广泛用于提取(Lang和Wai,2001; Marsal等,2000; Teberikler,2001);食品加工(Brown等,2008; Kinyanjui,2003);纺织品加工(Long等)。 (2011年,Montero等人,2000年),化学合成(Jessop和Leitner)以及作为溶剂的清洗(DellaPorta等人,2006年,Ramachandrarao,2006年)。当物质处于超临界状态时,蒸气和液体之间没有相交换。 SCF的性质可以在气体和液体之间连续变化,因此超临界流体具有气体和液体的特性,包括相对较低的粘度,接近零的表面张力,高扩散性和液体密度,从而可以促进传质。另外,如上所述,CO 2的操作条件容易实现并且相对良好,并且CO 2是无毒且不易燃的。因此,将CO 2用于超临界状态的涂层处理是安全的。 SCCO2具有低粘度和极低的表面张力。因此,在超临界状态下,CO 2分子毫不费力地扩散到涂层的内部结构中。在一定的时间内,层中的长链有机化合物变成多孔的。这种现象已被研究人员广泛用于多孔材料的合成中(Cooper,2003; Cooper和Holmes,1999)。描述有机基质与SCF接触行为的发泡理论是被广泛接受的理论之一,也是本文中使用的主要机理。建立了许多解释泡沫现象的模型,其中气泡成核理论得到了广泛的应用(Frayssinet等,1998; Goel和Beckman,1995)。在超临界条件下,CO2分子在聚合物材料内部扩散并成为均匀的系统。在快速减压过程中,系统中的CO2分子由于成核作用而聚集,并且在聚合物内部产生大量微气泡。这些气泡逐渐积累并变大,直到膨胀力和电阻平衡,最后在聚合物中形成孔结构。两个气泡之间的壁受到拉伸应力,该拉伸应力是在气泡变大期间产生的。但是,由于这些气泡的膨胀,壁可能最终破裂,然后气泡合并在一起形成更大的气泡。