¿Limpieza con base acuosa o disolvente?

Qué es mejor para la limpieza de metales: ¿el agua o el disolvente? Respuesta: depende. De hecho, la pregunta es, más bien, ¿cuáles son sus necesidades, objetivos y expectativas? Ambos pueden ser métodos de limpieza eficaces, de acuerdo con el contexto específico. Para elegir la solución de limpieza adecuada, primero hay que entender en qué se diferencian estos dos métodos en su funcionamiento.

En la limpieza acuosa, los detergentes a base de agua emulsionan y encapsulan los contaminantes para que puedan ser lavados. Se añaden al agua detergentes, tensoactivos, emulsionantes o amortiguadores con el propósito de facilitar y mejorar su rendimiento de limpieza para eliminar los contaminantes. El proceso también puede verse favorecido por el calor, la agitación y el tiempo. A las múltiples etapas de lavado les siguen baños de enjuague para eliminar cualquier residuo. A continuación, las piezas se secan con calentadores o sopladores.

Los disolventes, en cambio, permiten la disolución química de los aceites y las grasas en la solución de limpieza. Las piezas metálicas se sumergen (o se atomizan) en un disolvente que se acondiciona continuamente mediante filtración y destilación. El poder de limpieza puede mejorarse aún más mecánicamente. Luego, las piezas se someten a una limpieza en la que el vapor del disolvente puro alcanza toda la superficie, incluidos los pequeños agujeros, y se condensa en las piezas más frías, para eliminar así prácticamente cualquier película de aceite residual. A continuación, las piezas limpiadas se retiran en seco tras un proceso de secado (al vacío).

Responsabilidad ambiental

Tanto si se trata de limpieza con agua como con disolventes, ambos procesos demandan la diligencia de los usuarios por garantizar la seguridad de los trabajadores, la protección del medioambiente y el cumplimiento de la legislación.

Aunque el agua tiende a asociarse con la sostenibilidad o lo “verde”, es un recurso finito. Además, algunos limpiadores de base acuosa están clasificados como más peligrosos que determinados limpiadores con disolventes en su perfil toxicológico. Por tanto, el tratamiento adecuado de las aguas residuales es de vital importancia. Incluso si los limpiadores de base acuosa son biodegradables, dado que la suciedad por lo general no lo es, las aguas residuales deben ser tratadas y dispuestas adecuadamente.

Debido a que los disolventes pueden desprender compuestos orgánicos volátiles (VOC, en inglés), el uso de máquinas modernas de limpieza cerradas con una unidad de destilación incorporada puede reducir de forma significativa las emisiones a la atmósfera y los residuos a un mínimo absoluto (el consumo de disolvente se optimiza simultáneamente, ya que se pierde menos disolvente en el aire y se generan menos residuos). Los desengrasantes de vapor de última generación en condiciones de vacío cerrado están diseñados para evitar cualquier interfaz entre el operario y el disolvente. El modelo de operación en vacío en máquinas cerradas también garantiza la manipulación segura de los disolventes inflamables.

Cinco preguntas clave para tener en cuenta al elegir la solución de limpieza adecuada

Elegir la solución de limpieza adecuada va más allá de cumplir con la limpieza técnica requerida. Se trata de hacer el trabajo de la forma más económica y segura, a la vez que se preserva el medioambiente. Tomar la decisión correcta, por tanto, depende de varios factores: técnicos, económicos, medioambientales, de salud y de seguridad. Algunas de las cuestiones clave que debe tener en cuenta son:

1. ¿Cuáles son sus requisitos de calidad de limpieza?

Diferentes aplicaciones industriales requieren distintos grados de energía superficial del metal, en la que influyen contaminantes difusos. Con la nitruración, por ejemplo, se requiere una energía superficial mayor que con el recubrimiento o el ensamblaje estándar. Por lo tanto, la energía superficial requerida debe coincidir con la capacidad del agente de limpieza.

En la limpieza acuosa, como la suciedad y la contaminación se emulsionan y desbordan fuera de la superficie que permanece en el agua (a menos que se realicen procedimientos específicos para purificar el agua), la calidad de la limpieza dependerá principalmente de la calidad de los baños de enjuague, así como del número de baños de enjuague con agua desmineralizada. Cuanto mayor sea la calidad de limpieza requerida, la inversión y las necesidades de espacio de los sistemas acuosos aumentarán en consecuencia.

2. ¿Cuál es la afinidad del producto de limpieza con la suciedad?

Una limpieza efectiva se basa en el principio “lo igual disuelve a lo igual”. Para los tipos de contaminación de base acuosa, como las emulsiones de refrigerantes y lubricantes, los agentes de limpieza acuosos suelen ser la primera opción.

Cuando se eliminan contaminantes no polares a base de aceite mineral, como los aceites de mecanizado, las grasas y las ceras, el disolvente suele ser el agente de limpieza preferido.

Los contaminantes anteriores pueden clasificarse como difusos, que pueden disolverse en un agente de limpieza adecuado. Otra categoría importante de contaminantes son las partículas como virutas, polvo y residuos de pastas de pulido. Estas no pueden disolverse en un agente de limpieza. Para eliminarlas se requiere una mecánica suficiente en la máquina de limpieza.

3. ¿Qué tipos de metales está limpiando y cómo están configurados?

En los procesos basados en agua, los agentes de limpieza, que pueden ser ácidos, neutros o alcalinos, suelen ser compatibles con tipos de metal específicos. Por lo tanto, la limpieza simultánea de diferentes metales puede resultar problemática y dar lugar a inconvenientes de compatibilidad o, en el peor de los casos, a la corrosión. En cambio, los disolventes tienen una compatibilidad universal con los metales.

Si los componentes son diminutos, tienen una geometría compleja o pequeñas hendiduras, se suele recomendar el disolvente debido a su menor tensión superficial y viscosidad, lo que facilita su humectación y evaporación en espacios estrechos.

4. ¿Cuál es la demanda de energía en el proceso?

En la limpieza con agua se requiere una cantidad importante de energía para el pretratamiento y el calentamiento del agua de limpieza, el funcionamiento de las bombas de alta presión, el secado de las piezas y el tratamiento de las aguas residuales.

El desengrasado con vapor de disolvente también requiere energía para mantener toda la operación en condiciones de vacío. Puesto que las temperaturas de operación se reducen en el vacío, el punto de ebullición del disolvente también disminuye, lo que hace que la evaporación sea rápida y eficaz.

Los sistemas de desengrase por vapor suelen trabajar verticalmente, en comparación con la limpieza acuosa, que suele funcionar de manera horizontal (un sistema típico de lotes acuosos puede tener un tanque de lavado y entre 2 y 5 tanques de enjuague; el número de tanques de enjuague depende de la calidad de limpieza requerida). Por lo tanto, la limpieza con agua tiende a requerir más electricidad para operar.

5. ¿Cuál es el potencial de reutilización y reciclaje de los materiales de limpieza?

Dado que la suciedad y la tierra se emulsionan y se enjuagan en la limpieza acuosa, los baños acuosos que no son tratados deben sustituirse con frecuencia. El disolvente, en cambio, puede reciclarse una y otra vez a través de la unidad de destilación integrada en el sistema de desengrase por vapor o como un sistema adicional independiente.

Si hay que limpiar una gran cantidad de aceites, la posibilidad de separar el disolvente de los aceites (a través de la destilación) puede ser una ventaja especial, ya que el disolvente puede recuperarse de manera efectiva, con muy pocos residuos de disolvente en el material de desecho.

Las preguntas anteriores no son en absoluto exhaustivas, y hay muchos más aspectos para tener en cuenta. Dado que cada proceso industrial es único dentro de su contexto específico, también lo son los objetivos y los requisitos. La selección de la solución de limpieza adecuada exige una evaluación objetiva y meditada. Por encima de todo, las pruebas de compatibilidad y eficacia, así como las consultas en profundidad con los proveedores de productos químicos y los fabricantes de máquinas serán determinantes para ayudarle a llegar a la conclusión adecuada para su aplicación.