Het kostte enig uitzoekwerk, maar het heeft ook een innovatie opgeleverd: een combinatie van droogijsstralen met een bepaalde hoeveelheid abrasief die resulteert in een grondige verwijdering van vuil en verf. Deze methode is geschikt voor een grote verscheidenheid aan ondergronden. Bij de verfverwijdering kun je ervoor kiezen alleen de bovenste laag te verwijderen of juist tot op de blanke ondergrond. De combinatie resulteert in een hoge verwerkingssnelheid zonder dat je hoeft te schuren, slijpen of afbijtmiddel toe te passen met daarmee gepaard gaande arbeidskosten. Hoe werkt dat precies?
De trouwe lezer van dit vakblad zal wel eens eerder kennis hebben gemaakt met Jack Steur, omdat in zijn bedrijf regelmatig nieuw ontwikkelde applicaties worden toegepast met goede resultaten in de praktijk. Voor dit themanummer gingen we er ons licht opsteken betreffende de koppeling van droogijsstralen met een bepaalde hoeveelheid abrasief om te reinigen en te ontlakken. Deze combinatie maakt andere voorbewerkingsmethoden overbodig: je kunt daarna meteen de coating erop doen. De combinatie houdt in dat je alleen met droogijs kunt stralen of alleen met abrasief of met allebei tegelijk in elk denkbare verhouding. Die verhouding stem je af op de ondergrond en het te bereiken resultaat. Het ontwikkelen hiervan vergde wel een half jaar uitzoekwerk, maar de eerste goede praktijkresultaten zijn er inmiddels mee geboekt.
Jack Steur: “Met het droogijs stralen we de oxidelaag eruit zonder het substraat te beschadigen, dat hierdoor superreactief wordt. Met droogijsstralen willen we de oppervlaktespanning van het substraat zo hoog mogelijk krijgen en daarbij een zo laag mogelijke cohesiewaarde van de verf, wat leidt tot een ideale wetting. En dit leidt weer tot een heel goede hechting. Dus niet alleen een mechanische hechting, maar ook een heel goede chemische hechting. Met droogijsstralen halen we in de voorbewerking heel goede reinigingsresultaten, maar het droogijs heeft de hardheid van gips.
Als je dus verf of graffiti wilt verwijderen, dan is het zaak met het droogijs ook een abrasief mee te stralen dat goed met het droogijs samengaat en een goede en regelbare ontlakking oplevert. De korrel van het droogijs, die normaal gesproken een doorsnede heeft van drie millimeter, hebben we voor deze combinatie verkleind tot 0,3 millimeter. Het abrasief bestaat uit olivinezand, een soort Australisch woestijnzand waaruit geen siliciumdeeltjes vrijkomen en ook een korrelgrootte heeft van 0,3 millimeter.”
KOPPELING VAN STRAALMEDIA
Die kleine korrelgrootte is belangrijk om het contactoppervlak met de ondergrond te vergroten want dat vergroot weer de werking van het droogijs en het abrasief. Wil je datzelfde hoog reinigend vermogen bij een grotere korrel, dan moet je de druk verhogen en dat is bij substraten als aluminium en hout ongewenst.
De uitdaging was nu om aan apparatuur te komen waarmee je droogijs en abrasief in elke gewenste verhouding in één bundel kunt stralen. Die apparatuur bestond nog niet, dus moest ter plekke ontwikkeld worden. “Ik dacht dat ik het simpel kon regelen met een venturi met daarop een zijaansluiting om het abrasief te laten meezuigen”, zegt Jack Steur. “Maar dat werkte dus niet, want dan verandert de druk in de ketel dusdanig dat je niet de gewenste verhouding kunt regelen.
Op het apparaat voor het abrasief hebben we allerlei modificaties moeten zetten om het in elke gewenste hoeveelheid toe te kunnen voegen aan het droogijs. Dat heeft heel wat uitzoekwerk gevergd, maar het is gelukt. We kunnen nu alleen droogijsstralen, of alleen abrasief of alleen lucht om bijvoorbeeld schoon te blazen.
Het geheel heeft de naam Qotec DRS (Droogijs Restauratie Service). ” Qotec Nano Coating is een door Steur zelf ontwikkeld conserveringssysteem dat in hoofdzaak bestaat uit droogijsstralen (creëert een hoge oppervlaktespanning), een epoxy primer of het aanbrengen van een Multi Substrate Activator gevolgd door één of twee lagen blanke nanocoating (waterafstotend en extreem slijtvast). Na het droogijs met abrasief stralen is naschuren of reinigen niet nodig voor het aanbrengen van primer of coating.
Deze vorm van stralen kan worden toegepast op staal, aluminium, hout en polyester. Vooral handig dus bij producten waar verschillende substraten aan elkaar vastzitten. Daarnaast kun je per laagje regelen hoeveel lak je eraf haalt. Ook een verloop in een laag is te regelen. De benodigde apparatuur hiertoe bestaat uit een compressor, een droger om het vocht uit de lucht te halen en een apparaat voor droogijs en één voor het abrasief. Het geheim zit dus in de koppeling van die twee straalmedia en de regelbaarheid daarvan.
DROOGIJSPRODUCTIE
“We hebben dit systeem toegepast op diverse onderdelen van attracties in de Efteling en daar zijn ze witheet enthousiast. Allerlei attractieonderdelen zijn aan onderhoud toe, maar men zit met het probleem van de keiharde verf die eraf moet en dan ook nog eens van verschillende substraten. Daarnaast kunnen we de diepte van het stralen en de grofheid regelen.
We hebben inmiddels tien boten voor hen gedaan en binnenkort gaan we zes leeuwenkoppen en enkele andere attracties behandelen. De producten of onderdelen kunnen hier naartoe gebracht worden voor behandeling, maar wij kunnen het ook op locatie doen. Met de benodigde apparatuur zijn we mobiel. Die apparatuur vergde wel een investering van meer dan honderdduizend euro.
Een schildersbedrijf gaat dit niet ontwikkelen of aanschaffen, maar als die een probleem heeft dat wij ter plekke kunnen oplossen voor een bepaald uurtarief wordt het een heel ander verhaal. Ik ben al gebeld door een aannemer die een groot oppervlak in de verkeerde kleur heeft gezet en dat er niet af krijgt.” Het droogijs wordt verkregen uit vloeibare CO2. Om één kilo droogijs te maken, heb je drie kilo vloeibare CO2 nodig. Op het bedrijfsterrein van Steur staat een hoge tank waar 20.000 liter vloeibare CO2 in kan. CO2 wordt pas vloeibaar bij een druk van 20 atmosfeer bij omgevingstemperatuur.
De omzetting naar droogijs wordt verkregen door het vloeibare CO2 vanuit de tank in een cilinder te leiden waar het verdampt, wat resulteert in een temperatuur van -78,5ºC. Hierbij verandert de vorm in sneeuwvlokken die vervolgens bij een druk van 200 bar in elkaar geperst worden door een matrijs. Dat resulteert in een “witte spaghetti” met een diameter van drie millimeter.
Voor de hier beschreven toepassing wordt de korrel dus met een factor tien verkleind. Het droogijs wordt gestraald met een druk van drie tot vijf bar. De reinigende werking van droogijs bestaat uit twee stappen. Door de temperatuur van -78,5ºC wordt de gestraalde sneeuwvlok op het substraat 400 maal vergroot, een explosie dus. Tegelijkertijd heb je door die lage temperatuur krimp van de vervuiling. Door de explosie wordt de vervuiling losgerukt waarna die meteen krimpt. Dan komt het volgende korreltje dat het vuil wegblaast.
INNOVATIE
Jack Steur: “Dit geldt voor het losse vuil, maar ook ander vuil kun je verwijderen met vloeibaar CO2 . Dat is immers één van de beste oplossers voor welke vervuiling dan ook. Voor de verwijdering van ander vuil creëren we tijdelijk een drukverhoging van +5,3 atmosfeer op het te reinigen oppervlak, waarbij het CO2 tijdelijk vloeibaar wordt. In die vloeibare staat los je de vervuiling op in de CO2 en die vind je niet meer terug. Dat is het innovatieve: voorbewerken met droogijs waarbij je tegelijk alle oxiden en al het vuil verwijdert die in de CO2 worden opgelost. Aan deze innovatie wordt nergens aandacht besteed, maar het is een vinding van jewelste.
Als je bijvoorbeeld honderd vierkante meter lak met droogijs verwijdert en tot 10 tot 20 micrometer afstraalt, is de oogst ongeveer één liter restvuil. Waar blijft de rest? Het zit gewoon in de lucht. Het gehalte parts pro million wordt verkleind door de enorme hoeveelheid lucht die we aan het stralen toevoegen vanuit de compressor. Ook de expansie met de factor 400 van de gestraalde sneeuwvlok op het oppervlak draagt hieraan bij. De CO2 wordt overigens niet specifiek voor ons gemaakt.
Het meeste van dit afvalgas uit de kunstmesten ammoniakindustrie gaat naar het Westland om de gewassen in de kassen sneller te laten groeien.” Toepassingen van droogijsstralen, al dan niet in combinatie met abrasief, zijn onder meer: het reinigen van spuitcabines en van gevels van ijzerplaat, het ontlakken van schilderwerk op hout (volgens Steur kun je één vierkante meter in vijf minuten helemaal ontlakken), en het ontlakken van polyester objecten en stalen wanden. Maar vooral ook als voorbewerking van over te spuiten (restylen van) nieuwe of gebruikte voertuigen. Hierdoor vervalt het matteren, ontvetten en afkleven. Stralen met droogijs heeft op zich geen actieve corrosiewering, maar die is ook niet in alle gevallen nodig. Na het stralen kun je immers meteen het laksysteem aanbrengen. Is er wel een actieve corrosiewering nodig, dan moet je een primer of een conversielaagje toepassen.
MEER INFORMATIE
www.steur.com
www.qotec.nl