操作的基本原则

干冰颗粒爆破类似于沙子爆破，塑料珠喷砂或苏打喷砂处理介质在加压气流（或气流中加速其他惰性气体）冲击要清洁的表面。干冰喷射，影响的媒体表面是固体二氧化碳（CO2）颗粒。使用干冰颗粒作为爆炸的独特方面媒体是粒子升华（蒸发）与表面的冲击。综合冲击能量散热和极快的热传递颗粒和表面引起瞬间升华的固体CO2变成气体。气体膨胀到接近粒子体积的八百倍，实际上是“微爆炸”的几毫秒，在有助于涂层的冲击点去除过程。由于CO2的蒸发，干冰喷射过程不会产生任何影响二次浪费。所有仍然需要收集的是去除涂层。

与其他爆炸介质一样，动能也是如此与干冰喷射相关的是一个功能颗粒质量密度和冲击速度。自二氧化碳颗粒具有相对低密度的过程依靠高粒子速度来实现所需影响能量。高的粒子速度是超音速推进剂或气流速度的结果。不像其他爆炸媒体，二氧化碳微粒有一个非常低温-109°F（-78.5°C）。这是固有的低温可以实现干冰喷射过程独特的热力学诱导表面机制这会影响涂层或更大的污染或更低的程度，取决于涂层类型。因为干冰之间的温差颗粒和被处理的表面，一种现象称为压裂或热冲击。随着材料温度的降低，它变成了脆弱，使粒子的影响，打破了涂层并切断被削弱的化学键由较低的温度。热梯度或两种不同材料之间的差别不同的热膨胀系数可以用来破坏两种材料之间的结合。这个爆炸时，热震最为明显非金属涂层或污染物粘合到金属基材。

历史发展

在20世纪30年代初，固体的制造二氧化碳（CO2）成为可能。这一次，“干冰”的创造就是其他比实验室试验。作为程序使干冰变得容易获得，应用这种创新物质的增长。显然，第一个用于制冷。今天，干冰被广泛使用在食品工业中进行包装和保护易腐食品。1945年，美国海军进行了干旱试验冰作为各种脱脂应用的喷砂介质。1963年5月，Reginald Lindall获得专利用于“从骨骼中去除肉类的方法”“喷射”二氧化碳颗粒。1972年11月，埃德温赖斯收到了一份报告专利“一种去除不需要的方法通过高速干燥喷涂制品的部分冰粒“。同样，1977年8月，卡尔文芳获得了“喷丸处理”专利能够升华的材料“。这些早期开拓者的工作和成功导致在早期形成几家公司1980年代追求干冰爆破的发展技术。进入干冰造粒机和喷砂机在20世纪80年代后期的工业市场。那时候，喷砂机与干冰结合在一起生产机器，因此体积庞大并且昂贵，并且它们需要高气压（大于200 psi [1.4 MPa]）。随着CO2爆炸技术的进步，爆破机器从生产中分离出来干冰和大小和成本下降。改进喷嘴技术和生产高密度干燥冰粒在商店空气中爆炸效果显着压力（80 psi [550kPa]）。

设备/材料

有两种普通的喷砂机如运输方法所表征的那样颗粒到喷嘴：双管（抽吸设计）和单管（压力设计）系统。在任何一个系统，适当选择喷射软管是非常重要的由于涉及的温度较低，需要保持颗粒的完整性穿过软管。

在双管系统中，干冰颗粒是通过各种机械手段交付和计量到软管的入口端，并通过管道抽出软管通过真空产生的喷嘴一个喷射器式喷嘴。在喷嘴内部，一股流压缩空气（由第二根软管提供）被发送通过主喷嘴并以高速膨胀喷射器局限在混合管内。流动时区域大小合适，这种类型的喷嘴产生在主喷嘴周围的空腔上真空并且可以因此通过冰管将颗粒吸起来进入混合管，在那里加速喷气与夹带的空气/颗粒混合物混合。该这种类型的喷嘴的排气马赫数是一般，略超音速。这种类型的系统的优点是相对简单并且材料成本较低，以及整体紧凑的馈线系统。一主要缺点是相关的喷嘴技术通常不适用于广泛的范围的条件（即，在空腔中变窄，宽度很窄）草地等）。此外，侵略水平和剥离率的双软管系统比同类单管软管少爆破机器。在单管系统中，颗粒被送入由几种类型的压缩空气管路之一气闸机制。往复式和旋转式气闸目前都在该行业中使用。溪流然后将颗粒和压缩空气直接送入单根软管后面跟着一个喷嘴，空气和气体颗粒加速到高速。排气马赫这种类型的喷嘴数量通常在1.0-3.0范围，取决于设计和鼓风压力。这种类型的系统的优点是宽喷嘴适应性和可用的最高爆炸侵略性水平。缺点包括材料相对较高由于复杂的气闸机制造成的成本。鼓风机也分化为干燥块剃须刀爆破器和干冰丸爆破器。剃须刀机器采取标准60磅（27千克）干冰块，并使用旋转刀片刮胡子一层薄薄的冰层脱落。这片干冰碎片根据其自身重量分成糖粒大小的颗粒这属于收集的漏斗。双管输送系统用于在底部输送颗粒将要清洁的表面的漏斗。低质量这些颗粒与低效双丝相结合系统限制块剃须刀轻型清洗。因为刨冰机提供了一个高通量密度的颗粒爆炸（颗粒数量）他们是每秒击中表面的正方形区域）在薄的中等硬度的涂层上有效，例如空气干燥的油基涂料。冰的缺点剃须刀是颗粒大小和通量密度固定为以及粒子速度。相比之下，颗粒爆炸机器有一个充满预制CO2颗粒的料斗。料斗使用机械搅拌来移动颗粒到料斗的底部并进入进料器系统。颗粒通过模板挤出承受很大的压力。这创造了一个非常密集以获得最大的冲击能量。颗粒是有几种尺寸，从0.040英寸（1英寸）毫米）到0.120英寸（3毫米）的直径。 0.120英寸（3毫米）颗粒是可商购的并作为运费或由供应商交付卡车。用单管输送系统，爆炸软管直径和内壁粗糙度和喷嘴用于控制最终颗粒大小和喷流通量密度离开喷嘴。由于其设计，单一的软管颗粒爆炸装置能够“拨入”正确的爆炸类型需要广泛的个人涂料或污染物。所需的设备和材料操作，除了爆破机器和配件，都是干冰的供应，压缩空气，并且通常是单相115 VAC电力。干冰供应可以是预先制造的丸粒或块，或丸粒制造使用点。预制造的干冰颗粒或块被存储和运输特别绝缘容器。这些容器通常很大，双壁建筑模压聚乙烯箱内部和内部之间具有聚氨酯泡沫绝缘外墙。他们装有特殊的垫圈和防潮层可以保持手提袋的密封性在丸粒已经生产后的盒盖。该盒通常包含400至1200磅（180至540磅）公斤）的产品，并配备叉车通道。质量，如颗粒密度和含水量可能会有所不同，干冰本质上是a商品和地理价格的变化是相当重要。压缩空气的要求会有所不同有点取决于应用程序和特别是喷砂机和喷嘴。 对于大多数应用中等难度或位于制造厂，要求大致相当在200CFM（5.7磅/平方英寸）下为80至100psi（550至690kPa）立方米/分钟）。 去除油漆和其他良好粘合涂料通常需要更高的压力和流量速率在这些和300磅/平方英寸（21兆帕）之间350 CFM（9.9立方米/分钟）。

主要市场为干冰清洗

模制产品干冰喷射清理不需要的释放代理（“分离代理”）和/或剩余材料构建从产品接触表面开始。那就是释放剂或残留产品的积聚热模具很容易被移除。干冰喷射可以使工具或模具在模具很热时进行清洁仍然在报刊上。这减少了“按下时间”由于清洁“80％至95％。由于过程是非磨蚀性，CO2喷射清洗不会磨损工具或打开关键工具公差。此外，通常通过干冰喷射来清洁“微型通风口”。这消除了需要的堵漏通气孔的手动钻孔为最佳的气体逃逸。经过清洁的模具类型CO2爆破包括：

•橡胶模具，混合器和其他工艺设备

•轮胎模具

•汽车内饰和其他聚氨酯模具

•瓶子和其他吹塑产品的模具

•芯盒和永久性铸造模具。

食品工业

烘烤罐留下的残糖在大多数情况下，很容易从他们的固定装置中取出在这里，如在模制中一样，热量可以提高去除速度和特点。在很多情况下，应用程序可以在线执行。使用干冰喷射处理的关键优势取代一些用水进行的一般清洁，洗涤剂和消毒剂是一种减少水分，从而抑制细菌的生长 - 特别是沙门氏菌。经济学家已经指导过在线清洁夹具包括华夫饼干等面糊或面团烘烤和产品成型夹具，烤箱带和传送带。

二氧化碳爆破已经被证明可以去除和/或摧毁李斯特菌显着的生物膜积聚

和沙门氏菌。 典型应用被执行无需关闭或拆卸，包括：•晶圆片 - 积碳去除

•曲奇炉带，烘烤炉，货架，

•飞行和传送带清洁

•从储罐和容器中配料成分。

杂项工具

有很多名称和生产类型固定装置，但实际上是任何物品的一部分生产过程并且很难在线或清洁在生产时间内可以通过传统方式进行一个优秀的干冰应用，例如：

•传送带部件和其他材料处理设备

•从机器人，夹具，运输工具中去除熔渣

•清除链条，机器，等等

•清洁包装设备

•去除粘合剂

印刷业

在印刷行业，油墨和清漆聚合物被设计为粘附到大多数表面，抵抗划痕，并且在某些情况下，可以是溶剂耐药。 这些特点，使他们的使用有吸引力的，也使非常干油墨的去除难。 油墨积聚在齿轮和甲板导轨上导致对齐不良并导致低的打印质量。为了补偿这些现象，板安装一般需要多次调整才能注册为了产生可接受的关键图形质量水平。 一般来说，每个“新闻运行”来检查颜色的登记结果在数千英尺的范围内浪费材料。 这固有的浪费过程可能通过在线精密清洁能力被淘汰干冰喷射。

干冰喷射的应用

简而言之，干冰喷射不是油漆脱衣舞。油漆中存在孤立的成功案例使用150至300 psi（1到2兆帕），大多数结果表明部分完成未能以有利可图的价格去除面漆，并且目标完全失败的可能性更大删除底漆。成功申请在以下情况下，与绘画相关的项目是规则而不是例外：

•干冰喷射用于为表面铺设表面绘画时无需彻底删除

涂层

•工作表面接近敏感的机器或其他情况下空气沙粒或水将是有害的

•过度喷涂积聚在厚层状沉积物中如油漆亭。 （厚涂层响应

热效应比薄涂层更好。）

危险涂料和材料由于介质汽化，去除了材料如铅涂料，石棉或涂料等放射性或被多氯联苯污染不再需要处理之前的分离处理，也不是由于混合而导致体积增加水，砂砾，化学品或其他清洁剂。油腻工厂天花板干冰喷射对润滑脂和润滑脂有效油，现在正在用来准备油腻的工厂天花板重新粉刷。操作中的污水可以忽略不计，因此需要覆盖敏感的机器是最小的。用干冰爆破后，表面已准备好进行涂布并且不需要漂洗或其他需要操作。剥落工厂天花板虽然干冰喷射不能有效发挥作用剥离粘合良好的涂料，这是非常有效的去除剥落或粘合不良的涂层。在天花板上有很好的油漆区域粘附，准备只涉及清洁这些所以他们准备涂层。机器上车间可以松散地覆盖。

重漆机器，机床，和设备

整机可以无需清洁去除工厂油漆并准备重新粉刷很少或根本没有其他准备，例如掩蔽或漂洗。干冰喷射速度更快，速度更快彻底比手工准备，没有空气砂砾破坏轴承和其他运动部件，而不是“短路”电动机和电子控制器如水爆破呢。

新建筑结构钢漆制备在过程中变得泥泞的红铁托梁存储在安装之前进行清洁。通过避免使用压力清洗的替代方法，而不是只有那里少了一塌糊涂，而且表面也没有了闪光生锈并准备好安装和面漆期望。

油漆混凝土地坪（除油）无论是使用喷砂，抛丸还是酸洗粗糙的表面绘画，那些领域油中嵌入的混凝土将不会粘结在要涂覆的涂层。干冰喷射正在使用的油和与之相比，油污染色区域取得了巨大的成功化学或柑橘类脱脂剂。经常使用的石油已经深入到混凝土被抽出来爆炸，使该地区可以涂上均匀的外观和粘合。

在历史遗址的锻铁锻铁（大约在1930年）正在恢复使用干冰喷射作为a中的涂料制备植物园设置。不仅是喷砂处理由于植物的生命和地理位置在这个位置有害一些历史建筑，还有铁本身由于多年的腐蚀，在很多地区很薄。干冰爆破刚刚够去除磨损剥落生锈和松散的油漆而不会侵蚀太多作为更坚硬的磨料可以使劣化的铁变为可能。它是也比手动更快更彻底方法，并更好地达成难以达成铁的部分。

这种专利的涂料去除工艺使用脉冲氙灯与干冰喷射相结合从两种复合材料中去除所有类型的涂层和金属基材没有损坏。这俩国防部和联邦航空局协会已批准该系统的飞机。

二氧化碳爆破的优势

降低成本。干冰的天然升华颗粒消除了收集清洁的成本媒体处理。另外，遏制和与水/喷砂程序相关的收集成本也被消除。提高生产力。因为CO

爆炸系统

为生产提供在线维护功能设备及时和昂贵的解毒程序保持在最低限度。专用清洁周期是不再需要作为预防性维护可以采用允许设备的时间表在生产期间进行清洁。结果是，吞吐量增加而不增加人工或生产设备。延长设备的使用寿命。与沙子不同，核桃壳，塑料珠和其他磨料砂砾介质中，干冰颗粒不具有磨蚀性。清洁的用干冰不会磨损工装，质感表面，开放公差，或损坏轴承或机器。爆破喷嘴和软管不需要磨损更换。此外，在线清洁消除了处理过程中模具受损的危险。干燥过程。不像蒸汽或喷水，二氧化碳爆破系统不会损坏电线，控制器，或开关。此外，任何可能的锈蚀形成与蒸汽或水蒸汽相比，清洁后的清洁要少得多水喷射。用于食品工业时，干冰爆破减少了细菌生长的可能性传统的喷水所固有的。与磨料冲击相比的局限性。因为在介质，涂料中固有的硬度不足去除率显着低于干燥或去除率湿喷砂和由于缺乏颗粒硬度，没有表面轮廓或锚定图案从干冰喷射金属表面。环境/安全的优势和关注二氧化碳爆破环境安全。 二氧化碳是无毒的符合EPA，FDA和USDA行业的要素准则。 用有毒化学过程替代二氧化碳爆炸系统员工暴露和企业因使用危险化学品而产生的责任清洁剂可以实质上减少或消除完全。 媒体的蒸发是一个大多数表面处理以来的环境优势方法表现出灰尘或烟雾归因于使用的媒体。

由于CO2气体比空气（CO2气体）重取代氧气）如果爆破，必须小心封闭的区域或在一个坑中。由于干冰很冷，应该佩戴检查手套作为预防措施。其他个人防护装备包括脸部盾牌，听力保护和长袖服装。噪音水平很高，但符合OSHA指南当操作人员使用适当的听力时保护。

意外的个人接触的影响爆炸流肯定不令人愉快，但不是危及生命，局限于皮肤表面损害或皮肤损伤而不是破坏皮肤。与大多数爆破一样，目标物时，可能会发生静电放电没有很好的接地。理论上，浓度是二氧化碳将爆炸的危险降至最低。该所用的二氧化碳是食品级的，并且是作为其他工业过程的副产品，因此不会导致“温室效应”。废物遏制和处置。废物遏制并且处置仅限于被去除的物质，因为干冰完全蒸发。遏制或者可能需要覆盖相邻的物品如果被移除的材料是湿的或粘性的，或在爆炸时变成空气中的小颗粒。研究表明，平均颗粒大小去除的涂层比磨料大爆破颗粒汽化时难度较小天气限制大多数情况下可以采用干冰喷射天气情况。雨会带来挑战在介质进入机器之前保持介质干燥料斗。极端高温和高湿度是具有挑战性的因为媒体是干燥剂和吸收导致结块并可能中断的湿气爆炸流。

清洁率和成本信息

收购，租赁成本和清洁服务因制造商或承包商而异。运营成本主要的运营成本是干冰介质。大多数用户根据需要购买干冰交付或使用他们的卡车和司机。供需确实造成了相当的地域性定价变化，维护和折旧少于对于这个类别的大多数设备而言，因为是非磨蚀性的介质不会导致流路磨损组件。

去除油漆

如果涂层以0.25-0.33的速率去除ft2 / min（0.023-0.031 m2 / min），这是最好的预计将在一个相对较新的，适当的应用完。当去除率低时，它会下降随着基材变得非常冷，随着时间推移并且热效应减弱。有时候可能花一分钟才能突破涂膜喷嘴保持静止在一个单一的点。引物经常以这种方式回应。在风化或涂覆的涂层上不正确的结果可能会更好，最高可达1ft2 / min（0.09 m3 / min）以上。在某些情况下，它可能有利于使用化学试剂进行预处理（浸泡）表面，一些柑橘类药物。表面处理当目标是去除污垢，油脂，油和松散的油漆，因此表面可以重新粉刷，费率通常在3-6平方英尺/分钟的范围内（0.28-0.56平方米/分钟）。治疗后，表面是准备好油漆，没有最后的冲洗或任何其他准备是必要的。

不可见的污染

当对表面进行干冰喷射时，喷射剂不会留下任何残余物，因此，尽管压缩空气可能残留有油或其他污染物，但表面没有任何可见或不可见的污染。与油漆类型的兼容性干冰喷射与所有类型的兼容因为没有次要化合物的危险正在形成。它可能无法删除所有具有显着去除率的油漆类型，但它可以创造一个干净，无冲洗和脱水自由表面准备好涂层。

干冰喷射的预期进展技术

系统预计会变得更多在媒体和空气消耗方面也是有效的更小，更轻，并且购买成本更低操作。同样，操作员的舒适和方便随着噪音的进展，应该会有所改善

名单上的减少和人体工程学。该预计的趋势是供应干冰介质增加而成本效益提高。

TOOICE

山东烟台突驰科技

2018.5.12