Detergenti acquosi e solventi: focus su potenzialità di riciclo, potere solvente, viscosità e tensione superficiale

La domanda “meglio il lavaggio a solvente oppure quello ad acqua?” è una costante nel settore delle macchine per il lavaggio dei componenti metallici.

La risposta è sempre molto variabile perché tutto dipende dalle circostanze da gestire e dagli standard di pulizia da rispettare e garantire.

Entrambi gli approcci sono validi ma per prendere una decisione corretta è importante capire le differenze tra i due metodi di lavaggio.

 

Un primo confronto diretto tra detergenti acquosi e detergenti a solvente

Per esempio, i detergenti a matrice acquosa sono in grado di emulsionare e condensare i contaminanti in modo che possano essere risciacquati facilmente.

Detergenti, tensioattivi, emulsionanti vengono aggiunti in questi casi per migliorare le performance degli agenti pulenti in questo senso; altre volte per raggiungere questo obiettivo viene utilizzato il calore e l’energia cinetica.

Nella totalità dei casi il ciclo di lavaggio viene strutturato in maniera tale che dopo le fasi di lavaggio ci siano “stazioni” di risciacquo per eliminare i residui di sporco.

Dall’altra parte abbiamo i solventi che favoriscono la dissoluzione di olii e grassi nel detergente stesso.
I componenti metallici vengono immersi nel solvente (oppure trattati attraverso soluzioni a spruzzo) che viene distillato e filtrato costantemente.
Il potere pulente dei detergenti a base di solvente può essere aumentato attraverso la meccanica (ad esempio gli ultrasuoni o la rotazione, oscillazione del cesto).

I componenti vengono trattati e puliti attraverso la vaporizzazione del solvente puro in modo da raggiungere anche gli angoli più remoti; infine, l’asciugatura avviene sottovuoto spinto.

 

Quali sono le possibilità di riutilizzare e riciclare l’agente di lavaggio

Da questo primo confronto è lecito pensare che gli impianti di lavaggio a solvente sono da preferire a quelli acquosi perché le probabilità di riciclo sono nettamente superiori.

Le vasche d’acqua non trattate dove vengono immersi i componenti devono essere costantemente sostituite mentre il solvente, attraverso un adeguato processo di distillazione, può essere riutilizzato continuamente.

Inoltre, quando la quantità di residui ed olii è elevata l’impianto prevede un’unità di distillazione separata: solvente contaminato e solvente pulito si trovano in due serbatoi separati.

 

POTERE SOLVENTE, VISCOSITÀ e TENSIONE SUPERFICIALE dell’agente di lavaggio a solvente

Il confronto tra detergenti acquosi e detergenti a base di solvente introduce il concetto di potere pulente dell’agente di lavaggio scelto.

In una soluzione non acquosa questo parametro viene valutato attraverso il valore KB (Kauri – butanolo) compreso tra 10 e +1000: più ci si avvicina alla soglia massima, più si ha la sicurezza di aver scelto un agente dal potere pulente elevato.

Tuttavia, un elevato potere pulente potrebbe rivelarsi incompatibile con i materiali trattati perché troppo aggressivo.

Questo tipo di valutazione non può essere fatta con detergenti a matrice acquosa.

 

Viscosità e tensione superficiale

La valutazione di questi parametri si rivela necessaria quando i componenti metallici trattati hanno una geometria fortemente complessa.

Quando parliamo di tensione superficiale facciamo riferimento alla forza che attrae le molecole sulla superficie di un liquido.
Una tensione superficiale alta si traduce in una forte tendenza delle molecole a concentrarsi in zone ristrette e viceversa.
I solvente presentano una tensione superficiale minore rispetto a quella dell’acqua, questo gli permette di penetrare in fori ciechi e spazi ridotti rimuovendo lo sporco più profondo anche nei componenti con una geometria complessa.

La viscosità rappresenta invece una misura della resistenza di un liquido allo scorrimento: un valore basso identifica un liquido capace di fluire facilmente intorno alle superfici, dentro e fuori dagli spazi ristretti.

Mettendo a confronto acqua e solvente abbiamo:

acqua (25° C) 0.891 mPas
Idrocarburi (25° C) 1. 1 mPas
Alcol Modificato (20°C) 3.2 mPas

 

REQUISITI DI PULIZIA ed ECONOMICITÀ dei sistemi di lavaggio

Non esiste una soluzione di lavaggio che sia universalmente adatta a tutte le tipologie di metalli industriali.

Sulla scelta del metodo di lavaggio influiscono (oltre alla tipologia di metallo da trattare) il livello di complessità del componente, i residui e le contaminazioni, gli standard ed i requisiti di lavaggio e molto altro.

È importante che, oltre al raggiungimento degli standard di pulizia richiesti dal settore di riferimento, l’impianto di lavaggio garantisca risultati ripetibili nel tempo ed economici.

Un impianto di lavaggio si definisce economico sulla base:

  1. dei COSTI DI ACQUISTO: prezzo della macchina, costo di installazione, costi per interventi di ammodernamento;
  2. dei COSTI DI GESTIONE: sostenuti per l’acquisto dei solventi, degli additivi e dei pulenti, spese energetiche, manutenzione, superficie occupata, smaltimento rifiuti;
  3. dei COSTI DI MANODOPERA: ore di lavoro necessarie per monitorare la macchina durante l’attività di pulizia.

La somma di questi costi (riferiti al lotto o al singolo pezzo) fornisce una stima dell’efficienza economica del sistema di lavaggio.

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