kuru buz ile temizlik


 

 KURU BUZLA TEMİZLEME
Günlük yaşamda en fazla gereksinim duyulan maddeler arasında yer alan yıkama ve temizleme maddelerinin tüketim düzeyi, zaman zaman toplumların gelişmişliğini gösteren bir ölçü gibi düşünülmektedir (24). Dolayısıyla bir ül­kede temizlik maddeleri ve beraberinde temizlik araçlarının kullanımı toplu­mun gelişmişliğini göstermektedir. Buna paralel olarak ülkeler, günümüzde temizlik kalitesini ve verimliği artıracak ancak maliyetleri azaltacak yeni tekno­lojiler üretmeye ya da üreten gelişmiş ülkelerden bunu sağlamaya çalışmakta­dırlar. Bu doğrultuda geliştirilen yeni temizlik teknolojilerinden birisi de "Ku­ru Buzla Temizleme" yöntemidir.
Kuru buzla temizleme yönteminde, çeşitli boyutlarda kuru buz formla­rından yararlanılır ve kuru buz, karbondioksitin(C02) -78,5 derecede dondu­rularak kati hale getirilmesi sonucu elde edilir. Kullanılan kuru buz parçacıkla­rı, genellikle 1,7-16 mm arasında bir çapta, 5-10 mm arasında uzunluğu sahip­tir ve kuru buz ile temizleme yöntemi ile hızlı ve etkili bir temizlik sağlayabil­mek mümkündür(25).
Bu yöntemde kullanılan kuru buz formları, kuru buz makinelerinde üre­tilmekte ve "bu kuru buz formları, özel kâğıttan yapılmış, üzerinde kullanma talimatı olan kâğıt ambalajlar içerisinde saklanarak, emniyetli kullanılması sağlanmaktadır. Ayrıca bu ambalajlarda saklanan kuru buzlar, özel strafor kutularda ve ısı yalıtımı sağlanmış konteynırlarda depolanarak satışa sunul­maktadır" (26). Kuru buzla temizleme yönteminde kullanılan kuru buz üretimi için, saflığı en az %99.95 gıda kalitesinde sıvı karbondioksit (CCh) kullanılmalı­dır. Bu kuru buzların, nem içeriği 66 ppm'i aşmamak veya -45 °C'e eşdeğer bir yoğunlaşma noktasına sahip olmalıdır. Sıvı karbondioksit, pas, çelik tozu gibi herhangi bir kirlilik yada partikül içermemelidir.
Kuru buz ile temizleme yöntemi, kuru buz makinesindeki kompresörden sağlanan basınçlı hava yardımı ile kuru buz parçacıklarının 300-900 mt/s'ye kadar hızlandırılması ile, temizlenecek yüzeyle temas anında parçacıkların ağırlık ve hızlarıyla orantılı olan potansiyel enerjileri bir püskürtme ile temizlik kuvvetine dönüşür. Kendinden daha sıcak bir yüzeye çarpan kuru buz parça­cıkları, anında süblimleşerek (katı durumdan sıvı durumuna geçmeden doğ­rudan doğruya gaz durumuna dönüşmek) gaz karbondioksit halini alır. Katı halden gaz hale geçen karbondioksit molekülleri hacimlerini 800 katına çıka­rırken yüzeydeki istenmeyen katmanları da parçalar(27). Bu durumda oluşan ani ısı değişiklikleri de yüzeydeki inatçı kirlerin direncinin kırılmasına yardım­cı olur.
Kuru buz ile temizlikte, diğer metotlarda kullanılan, kum, su, cam ve plastik gibi materyallerin yerini kuru buz parçacıkları almaktadır(28). Kuru buz ile temizleme aşındırıcı bir sistem olmayıp, yüzeylerde aşındırma yapma­makta ve çelik fırça izleri, kazıma gibi yöntemlerin yarattığı zararları oluştur­mamaktadır. Kuru buz, temizlenen yüzeye temas ettiğinde hemen buharlaştığı için zararlı kimyasalların ve solventlerin makinelere uygulama sırasında ver­miş olduğu zararları da vermemektedir.
Kuru buzun kullanım alanları genellikle; "makineler ve motorları, elektrik tesisatı, panolar, elektro-mekanik cihazlar, hassas yüzeyler, kalıplar, kazanlar, makara sistemleri, çelik bantlar, yangın sonrası temizlikler, eski yapı restoras­yonu, heykeller, gıda depoları, mezbahaneler, hastane atık temizliği vb. en­düstriyel kirlerin bulunduğu alanlardır. Bu yöntem ile özellikle, yapıştırıcı, vernik, wax, yağ, gres yağı, kömür isi, kurum, kalıp kirleri, zift, mürekkep gibi kuvvetli kir katmanları temizlenmektedir" (29). Kuru buzla temizlik çevreye duyarlıdır ve geleneksel temizleme metotlarına, hızlı ve etkin bir temizlik tü­rüdür.
a) Kuru Buz Formları
Kuru buzla temizleme sisteminde kullanılan kuru buzların formları, katı blok, nugget, slab ve pellet olarak adlandırılmaktadır. Bu formları açıklayacak olursak:
Katı Blok: Kuru buz blokları 210 mm x 125 mm boyutlarında üretilir ve 20, 40 veya 60 mm kalınlıktadır. En önemli özellikleri, çok dayamklı olmaları ve süblimleşme kaybının düşük olmasıdır.
Kuru buz( Slab): Katı bloklardan daha ince kuru buz bloklarıdır.
Nugget: Nugget olarak adlandırılan silindir şeklindeki kuru buz topakla­rı, 16mm çapında 30-35mm uzunluğundadır.
Pellet: Kuru buz pelletleri, 3mm çapında ve yaklaşık 10 mm uzunluğun­dadır. Bunlar püskürtme granülü şeklinde ufak silindirik tanelerdir(30).
b) Kuru Buz Püskürtme ve Aşamaları
Kuru buz tanecikleri, makine deposuna doldurulur, sonra hava jetine yönlendirilir. Daha sonra kuru buz tanecikleri hava akımıyla püskürtme hortumuyla itilir ve basınçlı hava püskürtme tabancası temizlenecek katmanı ye­rinden çıkartır.
Kuru buz püskürtme, kuru buz taneciklerini, kullanan bir püskürtme metodudur.
Bu kuru buz püskürtme yöntemi, 3 kademeli bir işlemdir(31):
I.Kinetik: Kuru buz tanecikleri, basınçlı hava jetiyle hızlandırılıp, ses hızıyla yüzeye çarpınca parçalamr ve temizlenen yüzeydeki kalıntı katmanını gevşetir.
II.Termal: Kuru buz taneciklerinin çok düşük ısısı (-79°C) katmanı kırılgan hale getirir, çatlatır ve gevşetir. Bu kuru buzun altına nüfuz etmesini sağlar.
III.Süblimasyon: Kuru buz katmanın altına nüfuz eder ve derhal süblime olur. (katı halden gaz haline geçer) Bu hacimde 800 misli bir artmaya yol açar, yüzeydeki katmanı kaldıran patlayıcı bir etkiye sahiptir.
c) Kuru Buzun Faydaları ve Sakıncaları
Temizlik işlemleri yapılırken kullanılan kimyasallar, temizlik makineleri, kullanan personel ya da kullanılan enerji ve kaynaklar göz önüne alındığında tüm temizlik yöntemlerinin yararları ve/veya sakıncaları bulunmaktadır. Kuru buz ile temizleme yönteminin de bazı fayda ve sakıncaları vardır. Faydalarına bakacak olursak:
Kuru buz temizleme ile yapıştırıcı, vernik, yağ, gres yağı, kömür isi, kurum, kalıp, zift, katran gibi çok kuvvetli kirleri, katmanları temizle­yebilir.
Kuru buz püskürtmeyle temizleme işlemi, tamamen kuru bir işlemdir ve kuru buz tanecikleri donmuş karbondioksitten oluştuğundan, temizlenecek yüzeyle temas eder etmez buharlaşır. Bu nedenle işlem yapıldıktan sonra, geride hiç bir kalıntı kalmaz ve geriye sadece temizlenmiş olan maddeler kalır, bunlar da vakumlanarak kolayca temizlenebilir.
Kuru buzla temizleme yönteminde, zehirli, zararlı veya tehlikeli kimyasallar kullanılmadığından, kalıntılar olmamakta ve çevreye zarar vermemektedir.
Yüzeylerde temizlikten sonra deterjan yada temizlik maddesi kalmadığından, gıda ve ilaç endüstrileri gibi sağlık açısından kritik önemli alanlar için uygundur.
Ayrıca kuru buz ile temizlik, çoğunlukla üretim ekipmanları çalışırken yapılabildiği için, maliyeti artırıcı sökme-takma gerektiren işlemler yapılmaz.
Bu temizleme yönteminde, yüzeylere nazikçe davranıldığı için, çelik fırça, kazıcılar ya da diğer püskürtme malzemelerinin oluşturduğu yıpranma ve yüzey bozulmaları meydana gelmez.
Ayrıca, yüksek hızda temizleme kabiliyeti ve geniş bir uç spektrumu sayesinde, diğer temizlik metotlarıyla ulaşılamayacak yerlerin temizlenmesine izin verir.
Kuru buzun sakıncaları;
Aşırı soğuk bir madde olan kuru buz ele alındığında, hücrelerdeki duyu anında dondurarak yanma olayına sebep olur ve aynı ateşle yakılmış gibi bir his ve acı oluşur. Bunun önüne geçmek için kuru buzla çalışırken kalın eldiven giyilmesi tavsiye edilmektedir. Bu nedenden dolayı yenmez ve yutulmaz. Yutulması ise ağır iç yanıklara sebep olur.
Kuru buz yani dondurulmuş karbondioksit sıvı hâle geçmeden direkt gaz hâline geçer. Havadan ağır, renksiz ve kokusuzdur. Havanın yaklaşık 1,5 katı ağırlığındadır. Asidiktir ve suda çözünebilir. Fazlası havanın oksijenini azaltarak boğucu etki yapabilir. Bu nedenle kuru buz bulundurulan ortam çok iyi havalandırılmalıdır(32).
Ayrıca normal havanın %78'i azot, %21'i oksijen %0,03 kadarı da karbondioksittir ve bu oran %5 civarına yaklaşırsa toksik hâle gelir.
d) Kuru Buz İle Temizliğin Gerçekleşmesi
Kuru buzla temizliğin en önemli özelliği, temizleme işlemi için katı karbondioksit taneleri kullanılmasıdır. Karbondioksit, atmosferik basınçlarda katı halden doğrudan gaz haline geçerek, çok kısa bir zaman diliminde hacmindeki 800 katlık artış ile bomba etkisi yaratır. Bu durum kuru buzu çok etkili bir temizlik aracı haline getirmektedir. "Kuru buzun potansiyel enerjisi, termik şok ve süblimleşme özelliklerinden dolayı her türlü imal eden süreçlerin elektrik ve elektronik bileşenleri de dahil yüzey ağır kirliliklerin temizlenmesinde kullanılır. Temizlenecek yüzeyleri baştan sona 3mm çapındaki ufak kuru buz toplarıyla, ses üstü hızlarda patlatır" (33).
Kuru buz üretim makinasında üretilen buz peletleri, temizleme makinesinin haznesine doldurulur. Makine ünitesi içinde peletler basınçlı hava ile hızlandırılır ve püskürtme tabancaları yardımıyla temizlenecek yüzeye gönderilir. Peletler kirli yüzeye çarptığı zaman yüzeyde ani bir şok oluşturur ve bunun sonucu yüzeydeki kirlilik büzülerek çatlar. Daha sonra, çatlayan kirlilik, püskürtülen diğer peletlerin enerjisiyle yüzeyden sökülüp ayrılır. Çarpmayı takiben buz parçacıkları doğrudan, büyük bir hacim artışıyla gaza dönüşür ve saf bir gaz olarak havaya karışır. Bu enerji ve hacim artışı kirliliğin yüzeyden sökülmesini hızlandırır(34).
Özellikle ağır sanayi kirlerinde tercih edilen kuru buzla temizleme işlemi, öncesi ve sonrasında büyük bir fark görülmektedir.
Kuru buzla temizleme yöntemi, gelişmiş ülkelerde ve ülkemizde çeşitli alanlarda uygulanmaktadır. Başlıca kullanılan sektörler ve kullanım alanları şunlardır:
Elektrik veya hidrolik aksamları bulunan motor ve ekipmanların temizliğinde,
Ambalaj makinelerinden kalan artıklar, tutkal ve kağıt tozlarının temizliğinde,
Kuru ve yaş mürekkebin, sprey kalıntılarının, tutkalın ortadan kaldırılmasında,
Plastik kalıntı, poliüretan, zincir, kayış vb. maddelerin temizliğinde,
Dökümhanelerde bulunan sıcak kalıpları yerinden sökülmeden temizliğinde, kuru buzla temizleme metodu kullanılmaktadır.
e) Kuru Buzla Yapılan Temizlikte Kullanılan Ekipmanlar
Temizliğin etkili olması, bu amaçla kullanılacak makinenin iyi seçilmesine ve doğru kullanılmasına bağlıdır (35). Bu nedenle temizlik yapmadan önce, kullanılacak makine ve ekipmanları tanımak ve nasıl doğru kullanılacağım öğrenmek gereklidir. Kuru buz ile temizlik yönteminde de çeşitli makine ve yardımcı ekipmanlar bulunmaktadır. Bu araçlar hakkında kısaca bilgi verecek olursak, bunlar:
Otomatik Kuru Buz Makinesi: Otomatik olarak çalışan kuru buz üretim sistemi, farklı kalınlıklarda blok kuru buz ve pellet kuru buz üretilebilir. Bu makineler, 6kg, 12kg, 50kg kuru buz kapasitesine sahiptir. Kuru buz makinelerinin buz üretimi, modeli ve büyüklüğüne göre, 15-40 kg/saat, 30-100 kg/saat arasında olup, uygulama basıncı 5-14 bar, temizlik sırasındaki ses seviyesi ise 60-120 dB'dir. Ayrıca, bu makinelerde kullanılan hava tüketimi 5m3/dk-12m3/dk ve güç tüketimi ise 110/230V, 50/60HZ 900'dır.
Basınçlı Hava Kompresörü: Kuru buz temizliğinde kullanılan, buz peletlerine gerekli hız ve temizleme gücünü sağlamak için 4-12 bar arasında basınçlı hava ve 3-10 m3/dakika arasında ise debili basınçlı hava gerekir. Bu­nun için de bir hava kompresörüne ihtiyaç duyulur. Ayrıca iyi bir temizleme performansına ulaşabilmek için, uygun bir hava basıncına ve hacmine de ihti­yaç vardır. Genellikle kullanılan hava miktarı arttıkça temizleme makinelerinin gücü artar. Bu nedenle kuru buz makineleri ile basınçlı hava kompresörleri kullanılır.
Hava Koşullandırma Makineleri: Kuru buzla temizleme makinelerinden yeterli performansı almak için, basınçlı havanın yağdan, tozdan arındırılmış olması ve +6°C yoğunlaşma sıcaklığında kurutulması gerekmektedir. Bu amaçla hava koşullandırma makinelerinden yararlanılmaktadır.
Tabancalar, Nozullar ve Hortumlar: Kuru buzun farklı yoğunluktaki ve ulaşılması güç alanlardaki uygulamalarında esneklik sağlamak üzere çeşitli tabanca ve nozullar kullanılmaktadır.
Kuru Buz Muhafaza ve Saklama Kapları: Ürettiği ya da satın aldığı kuru buzu birkaç gün saklamak durumunda olan kullanıcılar için geliştirilmiş kuru buz saklama kutuları, yüksek termal yalıtım özelliğine sahiptir.
Karbondioksit (CO2) Gaz Dedektörleri: Kuru buz temizliğinde sürekli karbondioksit kullanılması ve bu gazın tehlikeli olması nedeniyle, CO2 gaz dedektörleri kullanılması gerekmektedir. Karbondioksit bulunan bir ortamda herhangi bir kaçak durumunda güvenlik yönünden CO2 gaz dedektörleri kullanılmaktadır.
f) Kuru Buz Kullanımında Güvenlik Önlemleri
Kuru buz temizliğinde, katı haldeki karbondioksitin -79°C kullanılması nedeniyle, son derece dikkatli olunması gerekmektedir. Kullanıcıları uyarmak ve doğru kullanılmasını sağlamak amacıyla oluşturulmuş semboller ve uyarı tabelaları bulunmaktadır. Bu sembol ve işaretler aşağıda yer almaktadır.