如何提高粉末涂料的回收率
粉末从喷枪出来后的归宿有以下几种:被吸附到工件上成为有效利用的涂料、落到喷粉房底部平台成为平台回收粉、回收到滤芯上并被震落下回收使用或旋风分离回收使用、被终极过滤器截获、排放或初级回收直接排放、由喷粉房开口飘落到工作场所。
根据这几种情况,提高粉末涂料回收率:
⑴增加粉末有效利用,调整好喷枪高压静电、采用自动控制系统无工件处停止喷涂、工件良好接地、手动喷涂或开发类似喷漆系统的机械手智能喷涂等。
⑵粉末粒径分布合理优化,减少超细粉的量。在粉末制造过程即除去超细粉末(低于3μm),使透过滤材的粉末量减少到最低。
⑶增大过滤面积并提高过滤精度。在保证喷房内特定负压的前提下,使透过终极过滤的粉末更少。为此可以考虑利用足够的喷涂区域顶棚或墙壁,将其设计为一个粉末过滤和沉降的空间,同时滤材可包容更多粉末,缓慢的流速有利于粉末的过滤并与空气分离。
静电喷涂粉末技术是近年常用的一项表面处理技术,它的特点不含溶剂,不污染环境,喷涂粉末可以回收,容易实现自动化生产,使用方便,而且涂层颜色多样、可以满足不同耐候性能要求。然而,在铝型材静电粉末喷涂中经常出现一些缺陷,影响产品的外观质量及使用性能。
一、喷涂产生颗粒
成因分析:基材表面有毛刺、铝屑及石墨痕等,前处理不良;前处理槽液残渣粘附在型材表面,水洗不净到位;涂装前铬化料放置时间较长,表面吸附着粉尘;新烧挂具使用不当,导致铬化料表面落灰;粉末、回收粉中可能含杂质;喷涂现场和固化炉不洁净有悬浮物。
控制措施:上排前打磨好坯料表面或喷砂处理,确保前处理到位;定期倒槽,清理残渣,延长纯水洗时间;铬化料上排后仔细吹尘;新烧挂具喷一层较薄涂膜后使用;回收粉宜过筛后使用;车间实行6S管理,保存喷涂现场整洁,定期清理固化炉。
二、涂膜露底
成因分析:粉末涂料的覆盖力较差;型材断面结构复杂容易造成静电屏蔽效应;挂料方式不当;喷房工责任心不强,业务能力差,上粉膜厚判断不当;喷枪口积粉太多,堵塞;喷枪移动速度太快或链速太快;型材装饰面认识不清晰。
控制措施:严格控制粉末涂料质量;对型材凹槽、内角手动补粉;调整型材挂料角度;提高喷房工技能,喷房工尽量第一时间测量固化后型材膜厚;定期清理喷枪口,保持通畅;调整喷枪移动速度,适当降低链速;了解客户喷涂要求,认清型材的装饰面。
三、涂层不均
成因分析:铬化料的悬挂方式和排列不当;型材接地不良(个别挂具导电不良);输送链速度不均匀,或链速与喷枪升降速度不协调,型材装饰面的粉末覆盖次数不一致;喷枪的出粉量和粉末雾化不当;压缩空气压力不稳定;高电静电发生器电压不稳,静电高压变化。
控制措施:加强喷房上排工与喷房工的沟通工作,做好型材对应挂具的选用;检查挂具是否导电;喷房工加强机能提升,喷涂时做好挂料密度、链速与升降速度的协调;控制好抽粉气和送粉气比例;加强设备维护保养,保持设备运行稳定。
四、杂色
成因分析:喷房工在换色清理喷房的时候,清理不够彻底而渗粉造成杂色;对粉末(回收粉)使用未及时烤板,校正颜色;喷房周围环境不清洁。
控制措施:喷房工在清理喷房时,要仔细清理每一细节,尤其喷枪粉管彻底清理,大旋风要认真吹干净,清理完喷房在涂装前必须烤板确认是否有杂色;回收粉须烤板确认合格后使用,随时保持喷房周边卫生清洁。
五、涂膜有缩孔
成因分析:前处理脱脂不彻底;压缩空气质量不合格,供粉气体和雾化气体含有油分;铬化料周转过程中可能受到油污、水渍污染;链条下接油盘变形,造成链条滴油污染;树脂不兼容,混粉而引起的缩孔。
控制措施:调整脱脂工艺,保证型材除油干净;仔细检查铬化料表面质量,存放及周转铬化料时防止油、水污染;检查压缩空气质量和除水除油设备的运转情况,及时排放压缩空气冷凝水及油;检查链条润滑油使用情况,避免造成污染;使用精细清理模式换色,清吹干净粉管及喷粉系统。
六、粗砂
成因分析:粗砂是指砂纹粉末涂层表面较粗糙的现象,主要原因有:静电喷涂时型材边缘或尖端放电,电压偏高;喷枪与型材距离偏小,电场强度过大;挂具导电不良导致上粉不好或反向电离严重;粉末质量较差造成固化后涂层粗糙。
控制措施:严格控制静电压、喷枪与型材距离等,执行喷粉工艺要求;挂料前,应将挂具与链条、型材之间的节点充分打磨以保证导电良好;严格控制粉末涂料质量。
七、涂膜有色差
成因分析:粉末颜料不均匀引起色差;不同批次粉末涂料;固化温度及时间不同;涂层膜厚不均匀。
控制措施:加强粉末质量监控;不同批次的粉末涂料,新粉入库烤板检验;保持同一批喷涂型材固化温度和时间一致,特殊粉末须固定生产线涂装铝材;加强喷粉工艺控制,避免涂层膜厚差距过大。
八、涂层擦划伤
成因分析:喷涂成品下排、周转、贴膜前,由于长短料相互摩擦,或人工操作不当,造成喷涂料装饰面擦划伤。
控制措施:将下排的喷涂成品按长度不同,分类放置;工人搬运型材时须相互配合,做到轻拿轻放。
九、吐粉
成因分析:粉末受潮结团而致流化效果差,输粉管中粉末浓度不均匀;流化板被粉末堵塞,供粉装置流化效果差;粉管、粉泵、文丘管、静电针、喷枪嘴等配件上附着粉垢或磨损严重,导致出粉量不均匀,出现吐粉现象。
控制措施:改善粉末贮存环境,粉末使用后及时封箱避免粉末受潮;做好供粉设备维修保养;及时清理喷房设备配件上的粉垢,并更换磨损配件。
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“阿克苏·诺贝尔一直致力于环保产品的发展,此次作为鸟巢的供应商更是将最新科技应用于涂料行业。我们的专利技术粉末涂料超过了国家标准,达到国际上对建筑物的性能以及环保标准,我们的有害物质限量标准几乎为零。这与鸟巢环保的设计理念完全吻合。”阿克苏·诺贝尔涂料有限公司中国区建材产品市场经理莫允林说。
一、“无污染”工艺
阿克苏·诺贝尔是北京奥运会两家涂料供应商之一。在介绍粉末涂料时,莫允林总会将环保的理念穿插在对产品描述的各个环节里。“一般涂料造成污染,主要是因为里面含有有机溶剂,会在开封时逸出刺鼻的气味。我们的粉末涂料不会,因为它是固体的,里面不存在有机溶剂,形象地来说有点像白面。”他说。
就传统经验而言,涂料隶属的表面处理行业可以说是整个工件加工过程中污染最为严重的环节,但阿克苏·诺贝尔的产品有一个革命性的优势:无论是在粉末涂料的生产过程中,还是在工件加工的整个着色流程里都可以做到无污染,这也是表面处理行业新的技术趋势。
“无污染”在具体的工件加工过程中是如何做到的呢?以鸟巢座椅的铝结构为例,当铝结构供应商完成预构件制作后,阿克苏·诺贝尔就按照设计方的要求,将符合标准的粉末涂料送到铝结构供应商处,在那里进行下一步的预构件着色:首先,在专门的暗房里,工人用为粉末涂料特制的静电喷枪,把固态的粉末涂料喷到需要加工的工件上;然后再在烘焙房里通过一个加热的过程,让涂料融化收敛,并最终吸附固化在金属表面上。
固体粉末涂料在喷到预构件上时如果脱落掉在地上,可以很容易收集起来,与剩余的部分涂料一起在加工厂直接回收,再通过简单的处理后可以再次使用。“目前业内的粉末涂料的利用率为95%,而一般油漆只有50%,这会造成很大的浪费。相比较而言,我们产品的使用成本很低。”莫允林说。不仅如此,由于普通油漆掉到地上一般都用水来清洁,且用量很大,容易造成浪费;而用不完的油漆因为无法回收,在随意丢弃时还会造成水污染。
二、鸟巢搭建的环保平台
由于受到鸟巢钢结构设计的影响,可供粉末涂料附着的金属预构件并不是很多。与之相比,4年前的雅典奥运会主会场由于使用了大量的玻璃幕墙,粉末涂料在雅典奥运会上赚足了关注度。“在雅典奥运会上,玻璃幕墙覆盖了主体育场的屋顶和外墙,而我们的粉末涂料则是覆盖了这些幕墙。”莫允林风趣地说,优质的产品质量、贯穿始终的环保理念和雅典奥运会的成功经历,是阿克苏·诺贝尔获得奥运场馆涂料供应商资格的法宝。
鸟巢防火门的环保漆给阿克苏·诺贝尔提供了另一个展示平台。防火门要求是大红颜色,而红色涂料必须添加铅原料才能制作。总包方北京城建(600266,股吧)集团考虑到防火门如果用液体红色油漆进行施工,释料的挥发必然影响环境。因此向莫允林寻求方案。阿克苏·诺贝尔的技术部门为此专门研发了不含铅的红色粉末涂料,解决了这一问题。
莫允林表示:“在担任北京奥运会涂料供应商期间,我们英国研发中心的多名外国专家几次到访奥运项目进行技术指导。”除了鸟巢,粉末涂料还用在了水立方、射击馆、羽毛球馆、首体、奥运村运动员公寓等设施的建设中。
在投标过程中,鸟巢的整体顾问,即设计方,与承包方形成了互相监督的机制。所有供应商的招标都是由承包方直接负责的,而顾问方由权威的专家团队组成,他们的职责是仔细评估供应商提供的产品质量是否符合他们的设计理念和要求。
但是由于阿克苏·诺贝尔提供的涂料种类繁多,直接找同样层层细分的涂料分包商一一讲明产品性能并不现实,为此莫允林他们专门成立了奥运小组,与顾问团进行技术交流。
在与顾问团接触的过程中,莫允林发现他的竞争对手也在做着同样的功课,其中包括本土厂商以及PPG、罗门哈斯等国际市场的老对手。“但是先天的质量优势和环保理念使得粉末涂料在众多解决方案中始终排在前位。即使一些公司也提供粉末涂料,但是由于他们在国内的规模比较小,而且也没有把自己先进的技术拿到中国来,阿克苏·诺贝尔始终在粉末涂料解决方案上占着头把交椅。”莫说,“我们始终是第一选择,只要能够使用我们的产品,就一定会用,实在没有使用的条件,再用其他的油漆或者其他化学品代替。”
粉末涂料在中国并非新鲜产品,它在中国的推广可以追溯到20年前。但是由于使用这项技术需要承包商在前期投资购买专业设备,时至今日,粉末涂料的应用依然仅仅局限在南方出口企业和一些对粉末涂料技术要求不高的低端市场。
推广环保的粉末涂料可以说是一次对传统工业的净化,对表面处理技术的翻新。在莫允林眼中,此次的鸟巢建设就是一个很好的推广平台。他说:“我希望,在这次的鸟巢建设之后,供应商们能够与我们一起组成网络,将环保的理念推广到整个工业行业的范畴。”
已经能够看到的进展是,北京和平铝业为了将粉末涂料使用到此次奥运场馆的供应产品中,已提前对自己原有的设备进行了改良。辽沈铝业也通过奥运平台了解到阿克苏·诺贝尔粉末涂料的新技术,并对设备主动作出了改进,以期达到阿克苏·诺贝尔的技术要求。