家具水性涂料涂层的几种干燥方式
不同的干燥方式对水性涂料的干燥速度和成膜质量有着明显的不同,下面就水性涂料的各种干燥办法概述之。
1、自然干燥自然干燥具有办法简单、应用普遍的优点,但同时具有干燥速度慢的缺陷。在自然条件下,温度和湿度及风速是不时变化的,干燥速度及成膜质量不稳定。假如在高温高湿或湿度比拟大的状况下,涂层容易发白,干燥速度较慢。在低温下,干燥速度很慢特别是在5℃下,水性涂料难以成膜。
2、热空气干燥热空气干燥是采用对流原理,以温度为40~60℃的热空气为载热体,将热能传送给工件外表的涂层,涂层吸收能量后固化成膜的加热干燥办法。常用电或蒸汽作为热源,先使空气加热,热量经过对流方式由热空气传送给涂层外表,使涂层得到快速干燥。采用热空气干燥工艺,能够明显加快涂层干燥速度,并具有顺应性强的特性,是应用较为普遍的一种干燥方式。
3、微波干燥微波是指波长为1mm-1m,频率为300MHz-300GHz,具有穿透性的电磁波,常用的微波频率为915-2450MHz。微波加热应用的是介质损耗的原理,而水的介电常数比干物质大得多,电磁场释放能量的绝大局部被涂料中的水分吸收。微波场以每秒几亿次的高速周期性地改动外加电场的方向,使水分子疾速摆动,产生显著的热效应,从而使涂料内部和外表的温度同时疾速升高。微波加热的优点在于干燥速度特别快,不同的物质关于微波具有选择性吸收关于被干燥物件没有外形请求关于涂膜的加热很平均,不存在温度梯度,能够干燥厚膜。
4、紫外线干燥关于水性UV木器涂料,能够采用紫外线固化的干燥方式。所谓紫外线固化是指水性UV木器涂料在波长为300-400nm的紫外线映照下停止固化的干燥方式。在水性UV涂料中含有少量的光敏剂,在紫外线的映照下,光敏剂吸收特定波长的紫外线,合成产生活性基团,引发成膜物质的聚合反响,构成网状构造而使涂层固化。紫外线固化具有涂层固化速度快、涂膜质量好等特性。
5、红外线干燥红外线固化能够用来干燥水性木器涂料的涂层。所谓红外线固化实践上是指被涂饰的家具板件及其涂层在红外线的映照下,吸收辐射能量并被转化成热能,从而完成涂层的固化。红外线是一种不可见射线,介于可见光和微波之间,波长为0.72-1000um。
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涂料可分8大类,各种类别的涂料其干燥速度及采用的成膜方式,有所不同,通常有:氧化聚合型、溶剂挥发型、固化剂固化型以及烘烤聚合型等四种。各种类别涂料又可分底漆、腻子、面漆等。由于社会的不断发展,工厂扩大生产规模,常规干燥已不能满足机械化、连续化及流水线操作的需要。大批量生产时,希望涂层干燥愈快愈好,这样可以提高工效,缩短施工周期,减小生产场地面积等。涂料已由常温干燥发展到加热干燥、辐射干燥。按涂料的干燥方法及其特点归纳起来有如下几种:
(1)自然干燥:涂料在自然环境中受空气温度、湿度的影响下,达到干燥的方法,叫自然干燥,这种方法干燥缓慢,时间长。采用自然干燥的漆类有:油性漆、硝基漆、聚氨醋漆、丙烯酸漆以及水色、腻子、虫胶漆等底层材料。自然干燥不消耗能源,不需设备投资。
(2)加热干燥:利用蒸气或电热器将空气加热到一定温度,涂层在热作用下,较快的干燥。热空气干燥比自然干燥快,干燥时间大大缩短,提高工效,便于实行机械化、连续化生产。
(3)辐射干燥:所谓辐射是指红外线、远红外线、紫外线及电子束等辐射能,利用辐射能量直接照射涂层,加速固化的方法,称辐射干燥。
(4)烘干室的选择及注意事项
根据涂料的品种和干燥方法对烘干室进行选择时应考虑以下几点:
①如选用的涂料是常温自干型的,可以用无热源设备或其他设施。如果为了加快涂层的干燥速度,或避免恶劣气候对涂层干燥及性能的影响,可采用低温烘干室(此类涂料低温烘干温度常设定在50一80℃ )。
②根据多层涂装的要求,使用的底层、中间层、面层涂料的品种不同,烘干温度、时间的要求不同,烘干室选择应具备不同的涂层要求的相应条件。涂层必须干透才能达到发挥最佳性能,烘干室必须满足涂料实干的温度和时间的要求
③依据涂装产品的大小、年产量、形状、体积、厚度等条件,选择烘干室的设计结构、烘干方式。
④热源及烘干室的结构不同,适用不同形状、大小的被徐工件和不同干燥温度、时间要求的涂料。并具有不同的干燥效率。
⑤尽量选择升温速度快、烘室内温度均匀无局部过高或过低温度容易调节和控制的烘干室。烘室内应清洁,保温性好。
⑥烘室的对流(即循环风装置)应功能良好并便于调整。空气进人应尽量采用过滤器,不允许有害物质气体进人。
⑦烘干室在满足上述使用要求的情况下,应经济实用、耐久。造价和运行费用低。
水性涂料以水为主要溶剂。由于水的沸点高、不易挥发,涂膜固体份随时间推移上升很慢。喷涂清漆前,色漆层的固体分必须达到80%以上。因此,水性涂料的烘干分两步进行:首先低温预烘干中涂+色漆层,然后于清漆喷涂后在进行高温烘干。
预烘干工艺条件。预烘干工艺条件见表1。
表1水性涂料的预烘干工艺条件
阶段、时间/s、室体湿度/%、室体温度/℃、室体风速/m.s-1
闪干(静置区) 60-120、65±5、23±2、0.2-0.3;
低温段(辐射/热风)60-120、<15、40-60、10(热风出口);
中温段(热风区) 120-180、<10、60-80、10(热风出口);
强冷段(冷却区) 60-120、N/A(室温)、车身温度降<40℃、---------;
二、水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施。水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施见表2。
表2水性涂料在施工过程中容易发生的问题和解决措施
项目 容易出现的问题 措施
(一)车体温度:
容易出现的问题
a.水性涂料固体份低,涂膜的外观和色相较溶剂型涂料更容易受车体温度影响;
b.在低温下工件内腔部位易发生涂膜流挂
措施
a.车体温度和喷涂室温度系统的水平为最佳,冬季要注意车间的保温;
b.中涂烘烤后、喷涂面漆前,车体要充分冷却
(二)膜厚:
容易出现的问题
a.在同样的膜厚情况下,水性涂料较溶剂性涂料容易发生流挂和气泡;
b.水性涂料烘干后,涂层的色相较溶剂涂料的变动大;
措施
a.要注意控制工件内腔部位的喷涂膜厚;
b.手工喷涂工件内腔时,注意保证喷枪与工件的垂直角度、出漆量不要过大等问题,以防止出现流挂、气泡和色差等问题
(三)污染:
容易出现的问题:涂膜很容易因受污染而发生缩孔
措施:定期更换喷涂室和预烘干段的过滤棉,并清理风道