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熱洗浄は、熱分解と酸化を組み合わせたプロセスです。工業用途では、押出機スクリュー、紡糸口金[1]、スタティックミキサーなどの部品、製品、または生産コンポーネントからポリマー、プラスチック、コーティングなどの有機物質を除去するために使用されます。熱洗浄は、産業環境で最も一般的な洗浄方法です。[2]これまで、幅広い用途向けにさまざまな方法が開発されてきました。
プロセス
熱は熱分解に供給され、空気は酸化に供給されます。手順に応じて、熱分解と酸化は連続的または同時に適用できます。熱洗浄中に、有機物は揮発性有機化合物、炭化水素、炭化ガスに変換されます。[3] 無機元素は残ります。[2]一般的なプロセス温度は400〜540°C（752〜1,004°F）です。[4]
工業用熱洗浄システムにはいくつかの種類があります。
流動床システム
流動床システム[5]は、砂または酸化アルミニウム（アルミナ）を加熱媒体として使用します。熱分解と酸化を同時に行います。 [6]これらのシステムは、30 分から 2 時間の処理時間で迅速に洗浄します。媒体は溶けたり沸騰したりせず、蒸気や臭いも放出しません。[4]一部の部品では熱衝撃が問題になる場合があります。[2]環境を保護するために汚染防止装置が必要になる場合があります。[4]
真空オーブン
真空オーブンは真空中で熱分解を行う。[7]この方法は、洗浄室内での制御不能な燃焼が回避されるため、非常に安全である。[4]この比較的新しい方法の洗浄プロセスには、8 [3]～ 30 時間かかる。[8]真空熱分解は、熱分解と酸化を連続して適用する唯一の方法である。2 チャンバー バージョンでは、溶融プラスチックが加熱されていないチャンバーに排出され、ポリマーの大部分が捕捉されて煙が削減される。[7]真空オーブンは電気で駆動される。[2]
バーンオフオーブン
バーンオフオーブンは、熱洗浄オーブンとも呼ばれ、ガス燃焼式で、重くて大きな金属部品から有機物を除去するために使用されます。[9]処理時間は中程度で、約4時間です。洗浄中に発生する煙により火災が発生する可能性があります。[4]設計はシンプルで安価です。さまざまなタイプがあります。最新のタイプには、最低1,500°F（820°C）で動作し、処理中に発生した煙を消費する追加のアフターバーナーが含まれています。[2]
溶融塩浴
溶融塩浴は最も古い熱洗浄システムに属します。溶融塩による洗浄は高速で、処理時間は15〜30分です。 [2] [4]このプロセスには、化学反応による危険な飛散のリスクがあります。[4]または、爆発や有毒なシアン化水素ガスなどの他の潜在的な危険があります。もう1つの欠点は、部品が歪んだり、設計公差が変更されたりする可能性があることです。 [2]溶融塩浴は環境に優しくない場合があります。これらの欠点のため、現在ではほとんど使用されていません。
応用分野
- プラスチック産業：押出機スクリュー、紡糸口金、スタティックミキサーなどの生産部品のプラスチック残留ポリマーの洗浄。[4]
- 再生業者：再生業界では、エンジンブロックやスターターハウジングなどの中古部品から油やグリースを除去するために熱洗浄を使用しています。[4]
- 巻き戻し業界：電気モーターの巻き戻し業界では、モーター部品の樹脂、油、グリースを洗浄する用途があります。[4]
- 工業実験室：熱洗浄はセラミックやガラス製品の洗浄に使用されます。
- 一般的な工業用途：熱洗浄は工業部品から塗料、ワニス、コーティングを除去するために使用されます。 [4]
参考文献
- ^ Udo Heffungs (2010 年 6 月)。「効果的な紡糸口金洗浄」。Fiber Journal。2016年12 月 23 日閲覧。
- ^ abcdefg Gary Davis & Keith Brown (1996年4月). 「金属部品と工具の洗浄」(PDF) .公害防止地域情報センター. プロセス加熱. 2016年3月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2016年12月23日閲覧。
- ^ ab 「サーマルクリーニング技術の概要」ThermalProcessing.orgプロセス検査官 2014 年 3 月 14 日2016 年12 月 23 日閲覧。
- ^ abcdefghijk Mainord, Kenneth (1994 年 9 月)。「熱による洗浄: 明るい新しい未来を持つ古い技術」(PDF)。公害防止地域情報センター。重要な洗浄技術の雑誌。2015年 12 月 8 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2016年12 月 23 日閲覧。
- ^ Ewald Schwing、Horst Uhrner (1999年10月7日)。「金属またはセラミックの機械部品、装置、工具に形成されたポリマー堆積物を除去する方法」。Espacenet 。欧州特許庁。 2016年12月23日閲覧。
- ^ ハーバート・ケネス・スタッフィン、ロバート・A・ケルツァー（1974年11月28日）。「高温流動床での物体洗浄 - 特にアルカリ金属化学薬品による酸性ガスの中和」。Espacenet 。欧州特許庁。 2016年12月23日閲覧。
- ^ ab Thomas S. Dwan (1980年9月2日). 「様々な物体からポリマーを真空熱分解除去するプロセス」. Espacenet . 欧州特許庁. 2016年12月23日閲覧。
- ^ 「真空熱分解システム」Thermal-cleaning.com 。 2016年12月24日閲覧。
- ^ 「塗装剥離：廃棄物と有害物質の削減」ミネソタ技術支援プログラム。ミネソタ大学。2008年7月。2015年12月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年12月23日閲覧。