Glossaire du Nettoyage Cryogénique

Fascinante par sa nature unique, elle présente une dureté de 2 sur l’échelle de Mohs. Cette échelle, élaborée par le minéralogiste autrichien Friedrich Mohs en 1812, permet de classer les minéraux selon leur résistance à la rayure. Ainsi, la glace carbonique se distingue par sa fragilité relative, mais également par son efficacité dans le nettoyage.

Selon la situation ou le type de travaux, le port de certains équipements de protection individuelle peut également être requis. Par exemple, le port d’un dosimètre en Centrale Nucléaire, le port d’un harnais et d’un casque de chantier pour les travaux en hauteur, pour les interventions sous-tension, le port de gants, de pare-face spéciales milieux électriques.

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Utilisez une protection des voies respiratoires adaptée à la pollution traitée !

Le terme adhérence désigne la force ou la capacité des contaminants (saleté, graisse, résidus) à se fixer à une surface. Plusieurs facteurs influencent l’adhérence, notamment la nature du contaminant, la surface à nettoyer, et les interactions chimiques ou physiques entre ces deux éléments.

A. Nature du contaminant

Certains contaminants adhérent plus fortement en raison de leur composition chimique. Par exemple :

• Graisses et huiles : ces substances adhèrent particulièrement bien aux surfaces métalliques ou plastiques en raison de leurs propriétés hydrophobes (qui repoussent l’eau) et de leur viscosité. Leur nature collante fait qu’elles s’infiltrent dans les petites irrégularités de la surface.
• Résidus de peinture : les peintures, en particulier les résines durcies, créent une liaison chimique avec les surfaces sur lesquelles elles sont appliquées, rendant leur adhérence extrêmement forte. Ces liaisons chimiques sont souvent plus difficiles à rompre.
• Résidus organiques (comme la poussière, la suie ou les particules de carbone) : Bien que leur adhérence soit souvent moins forte que celle des graisses ou des résines, ces particules peuvent s’accumuler dans les petites fissures et adhérer mécaniquement aux surfaces.

B. Nature de la surface

La surface à nettoyer influence également l’adhérence des contaminants :

• Rugosité de la surface : les surfaces rugueuses ou poreuses permettent aux contaminants de se loger dans les cavités et les micro-fissures, augmentant ainsi leur adhérence mécanique. Par exemple, la rouille sur le métal ou la peinture écaillée peuvent augmenter la difficulté du nettoyage en offrant plus de points d’ancrage aux contaminants.
• Nature chimique de la surface : certaines surfaces, comme le métal, sont plus susceptibles de former des liaisons chimiques avec certains contaminants (graisses, résines). D’autres, comme le verre ou les plastiques lisses, offrent moins de points d’attache pour les contaminants, facilitant ainsi le nettoyage.

C. Facteurs environnementaux et physiques

• Température : À basse température, certains contaminants, comme les graisses, durcissent, augmentant leur adhérence. À des températures plus élevées, ils peuvent se ramollir, réduisant leur adhérence et facilitant leur élimination. Cela est particulièrement important dans les environnements industriels où les variations de température influencent la performance des machines et des surfaces contaminées.
• Humidité : Les surfaces humides peuvent augmenter l’adhérence de certains contaminants. Par exemple, la poussière ou les particules de suie peuvent devenir collantes en présence d’humidité, se liant plus fermement aux surfaces.

D. Interaction contaminant-surface

Il est important de comprendre que l’adhérence est souvent le résultat d’une interaction entre la nature chimique du contaminant et celle de la surface :

• Interactions électrostatiques : Certaines particules peuvent adhérer à des surfaces en raison de charges électrostatiques, ce qui rend leur élimination plus difficile. C’est le cas, par exemple, de certaines graisses ou encore de la suie d’incendie.
• Liaisons chimiques : les contaminants tels que les résines ou les peintures peuvent former des liaisons chimiques covalentes avec les surfaces, rendant leur élimination bien plus compliquée. Dans ces cas, il ne s’agit pas simplement de déloger les particules, mais de rompre des liaisons chimiques.

E. Rôle du nettoyage cryogénique dans l’élimination de l’adhérence

Le nettoyage cryogénique est particulièrement efficace pour réduire l’adhérence des contaminants grâce à deux mécanismes principaux :

• Choc thermique : la baisse rapide de température provoquée par les pellets de glace carbonique entraîne une contraction des contaminants (comme la graisse ou la peinture), ce qui affaiblit leur adhérence et facilite leur détachement.
• Impact mécanique : les pellets frappent la surface à grande vitesse, créant un effet de martelage qui contribue à déloger les contaminants fixés mécaniquement ou chimiquement.

Finalement, l’adhérence des contaminants dépend de plusieurs facteurs : la nature chimique du contaminant, la rugosité et la nature de la surface, ainsi que les conditions environnementales. Le nettoyage cryogénique est un outil efficace pour traiter différents types d’adhérence, notamment grâce à la combinaison d’effets thermiques et mécaniques.

Un dernier élément également à considérer : l’ancienneté du contaminant, qui peut affecter son adhérence, au fur et à mesure que le temps passe…

L’air comprimé est la source d’énergie principale utilisée pour projeter les pellets de glace carbonique lors du nettoyage cryogénique. En passant par un compresseur, l’air est pressurisé à des niveaux adaptés (généralement entre 2 et 10 bars) pour fournir la force nécessaire à la projection. L’air comprimé doit être sec et exempt d’impuretés pour garantir une performance optimale et éviter l’encrassement du matériel.

Le nettoyage cryogénique trouve son application dans divers secteurs industriels essentiels, tels que l’automobile, où il permet d’assurer une propreté optimale des pièces, l’aérospatial, garantissant la sécurité et la performance des équipements, l’agroalimentaire, où l’hygiène est primordiale, la production d’électricité, contribuant à l’efficacité des installations, et les imprimeries, où la précision et la propreté des machines sont cruciales pour un résultat de qualité, etc.

Phénomène se produisant lors de l’impact des pellets, provoquant une contraction des contaminants. La chute de température du contaminant diminue sur un simple balayage de 8 à 12°c par rapport à la température ambiante.

Le nettoyage cryogénique, bien qu’efficace pour éliminer les contaminants, peut engendrer des niveaux sonores significatifs.

Le niveau sonore varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment la pression et le volume de l’air comprimé utilisés, la taille des granulés de glace sèche, l’équipement spécifique utilisé et du type de buse de projection. En général, le nettoyage par cryogénie génère des niveaux sonores compris entre 80 et 120 décibels (dB). Voici quelques détails supplémentaires :

• 80-90 dB : cela correspond aux niveaux sonores les plus bas pour des systèmes fonctionnant à des pressions modérées et avec des granulés de petite taille.
• 100-120 dB : les machines de nettoyage cryogénique fonctionnant à haute pression (plus de 7 bars) peuvent atteindre ce niveau sonore. Il est comparable à celui d’un marteau-piqueur ou d’une tondeuse à gazon industrielle.

Ces niveaux sonores nécessitent souvent l’utilisation de protections auditives (bouchon et/ou casques anti-bruit) pour garantir la sécurité des opérateurs. Des systèmes insonorisants ou des cabines peuvent également être utilisés dans des environnements sensibles au bruit.

Élément de l’équipement qui guide et concentre le flux de glace carbonique projeté. Les différentes formes de buse (ronde, plate, fendue) influent sur la zone d’impact et la précision du nettoyage.

Les buses de projection diffèrent également par leur longueur, leur largeur, la matière (inox, aluminium, plastique, bakélite…) mais aussi dans leur fonctionnement :

Exemple : la buse de fragmentation est équipée d’un dispositif de grille(s) ou de lames qui transforment les pellets de glace carbonique en micro-particules…

La différence de température brutale entre le contaminant et le support, provoquée par la très basse température de la glace carbonique (-78,4°c), crée un choc thermique puissant. Ce phénomène fragilise considérablement le contaminant, rendant son retrait non seulement plus facile, mais aussi sans risque d’endommager la surface soigneusement nettoyée. Ainsi, cette méthode innovante garantit une propreté impeccable tout en préservant l’intégrité des matériaux. Le procédé de nettoyage par projection de carboglace est encore plus rapide sur les surfaces encrassées, très chaudes : moules fonderie, plasturgie…

Le terme CO₂ recyclé fait référence au dioxyde de carbone (CO₂) capturé à partir de sources industrielles, comme les centrales électriques ou les processus de fabrication, plutôt que de le produire spécifiquement pour une utilisation. Ce CO₂ est capturé avant qu’il ne soit libéré dans l’atmosphère, réduisant ainsi les émissions de gaz à effet de serre.

Procédure de capture du CO₂

1. Captage à la source : le CO₂ est capturé directement à partir des gaz d’échappement des usines industrielles, des raffineries ou des centrales électriques à charbon ou gaz.
2. Techniques de capture : les méthodes incluent l’**absorption chimique**, où des solvants liquides piègent le CO₂ ou des technologies de **séparation membranaire**.
3. Compression et purification : une fois capturé, le CO₂ est compressé, purifié, puis transformé en glace carbonique solide ou utilisé pour d’autres applications industrielles.

En utilisant du CO₂ recyclé dans le nettoyage cryogénique, on contribue à une démarche plus durable, en réduisant l’empreinte carbone globale.

Le compresseur est une machine qui augmente la pression de l’air en le compressant, afin de le rendre utilisable pour le nettoyage cryogénique. Il prend de l’air ambiant, le comprime à la pression requise, puis l’envoie dans le système de nettoyage. Il est essentiel d’utiliser un compresseur performant, capable de maintenir une pression constante pour garantir une efficacité maximale du nettoyage.

Le compresseur peut être thermique ou électrique, à piston ou à vis. En version à vis, les compresseurs sont plus adaptés pour la cryogénie.

Substances indésirables présentes sur une surface.

Les contaminants rencontrés dans le nettoyage par cryogénie peuvent inclure :

1. Graisse : Résidus huileux provenant de machines industrielles.
2. Peinture : Dépôts de peinture écaillée ou en excès.
3. Rouille : Oxydation des métaux nécessitant un décapage.
4. Résine : Substances collantes utilisées dans diverses industries.
5. Encre : Traces d’impression sur des machines ou des équipements.
6. Colle : Résidus adhésifs utilisés dans l’assemblage industriel.
7. Carbone brûlé : Dépôts de suie et carbone sur les surfaces métalliques.
8. Graffiti : Marques de peinture ou d’encre sur des surfaces publiques.
9. Plastique fondu : Débris de plastique chauffé dans l’industrie.
10. Calcaire : Dépôts minéraux durs laissés par l’eau.

La liste n’est bien évidemment pas exhaustive.

La contamination désigne la présence indésirable de saleté, graisse, poussière, résidus de production, peinture, rouille, ou autres substances qui s’accumulent sur une surface. Ces contaminants peuvent provenir de divers processus industriels, de l’environnement ou de l’usure quotidienne des équipements. La contamination peut entraîner une baisse de la performance des machines, des risques de dysfonctionnement, ou encore des problèmes de qualité dans les produits finis.

Dans le contexte du nettoyage par projection de glace sèche, l’objectif est d’éliminer ces contaminants sans endommager la surface sous-jacente, en utilisant la puissance de la glace carbonique pour décoller et enlever ces substances de manière efficace et respectueuse de l’environnement.

Bien que le terme contamination croisée soit fréquemment associé à l’industrie agroalimentaire, où il fait référence au transfert de bactéries, allergènes ou substances indésirables d’une surface à une autre, il ne se limite pas exclusivement à ce secteur.

Dans le contexte du nettoyage cryogénique, la contamination croisée concerne tout transfert de contaminants d’un point à un autre, indépendamment du secteur d’activité. Par exemple, dans l’industrie automobile ou l’industrie pharmaceutique, des résidus de peinture, de graisse, ou de particules chimiques d’une machine peuvent être transférés à d’autres équipements si le nettoyage cryogénique n’est pas bien maîtrisé. Cela peut nuire à la qualité des produits finis, entraîner des défauts de production, ou compromettre la propreté des surfaces.

Ainsi, la contamination croisée est un risque potentiel dans toutes les industries où le maintien de surfaces propres et l’absence de contaminants sont essentiels, même si ses enjeux sont particulièrement critiques dans l’agroalimentaire.

La cryogénie désigne la science et la technologie des températures extrêmement basses, généralement en dessous de -150°C. Elle utilise des gaz comme l’azote liquide ou l’hélium pour atteindre des températures aussi basses que -196°C. Ces applications sont principalement utilisées dans la recherche scientifique, la conservation de tissus biologiques, ou encore dans des technologies de pointe comme la supraconductivité.

Bien que le nettoyage cryogénique utilise la glace carbonique à une température de –78,5°C, bien au-dessus des seuils de la cryogénie stricte, le terme est utilisé en raison de l’utilisation de froid intense pour générer un choc thermique et fragiliser les contaminants.

Action d’enlever ou retirer les couches de peinture, vernis, ou autres revêtements sur une surface, généralement sans endommager le matériau sous-jacent.

• Décapage de peinture : Retrait de couches de peinture sur des équipements industriels, des moules ou des machines, notamment pour les préparer à de nouvelles applications.
• Enlèvement de résidus de colle : Élimination de colles industrielles durcies sur des outils ou des surfaces de production, comme des convoyeurs ou des moules de fabrication.
• Décapage de graffitis : Nettoyage des murs ou des structures urbaines pour enlever des graffitis sans endommager la pierre ou le béton.
• Élimination de vernis ou de revêtements : Retrait de couches de vernis sur des équipements techniques ou des éléments décoratifs dans des environnements industriels ou patrimoniaux.
• Nettoyage de surfaces oxydées : Décapage de la rouille ou de l’oxydation sur des pièces métalliques, notamment dans l’industrie automobile ou la maintenance d’équipements.

Dans ces situations, le nettoyage cryogénique est idéal, car il agit sans abrasion excessive, ne laisse aucun résidu secondaire et préserve l’intégrité des surfaces traitées.

La décontamination est un processus essentiel dans le cadre du nettoyage par projection de glace carbonique, qui consiste à éliminer les substances dangereuses ou indésirables présentes sur des surfaces, des équipements ou dans des environnements industriels.

Ces contaminants peuvent inclure des résidus chimiques, des matières biologiques, des dépôts de peinture ou de graisse, des particules métalliques, voire des agents pathogènes, selon le secteur d’activité. Le nettoyage cryogénique offre un avantage majeur dans les opérations de décontamination grâce à l’absence de produits chimiques et d’eau, réduisant ainsi le risque de propagation de substances dangereuses ou la création de nouveaux résidus toxiques. De plus, la projection de glace sèche à très basse température permet de “désactiver” certains contaminants microbiens, tout en éliminant efficacement les débris et dépôts incrustés.

Cette méthode est particulièrement prisée dans les industries alimentaires, pharmaceutiques, et nucléaires, où la propreté et la sécurité sont essentielles, et où l’utilisation de techniques sans résidus secondaires est une priorité pour garantir la qualité des produits finis et la sécurité des travailleurs.

Processus de nettoyage visant à éliminer les huiles, graisses ou lubrifiants présents sur une surface, souvent utilisé pour préparer des équipements avant leur entretien ou peinture. Le nettoyage cryogénique est adapté au dégraissage car il élimine les graisses efficacement grâce au choc thermique et à l’impact mécanique des pellets de glace carbonique, sans utiliser de solvants chimiques ni laisser de résidus. Il convient particulièrement aux surfaces délicates ou complexes.