Оборудование для сушки ЛКМ
Содержание
Определение процесса сушки
Сушка: процесс, который ведет к частичному или полному отверждению жидкостной пленки, наносимой на заготовку, в конце технологического процесса. Этот процесс происходит на специальном установках с регулируемой температурой. �
Различаются 3 основных типа сушки:
- ФИЗИЧЕСКАЯ: Испарение растворителей и отверждение под действием нагревания. Тепловой эффект достигается принудительной вентиляцией (горячий воздух). Для таких продуктов, как ЛКМ на водной основе физическая сушка ускоряется инфракрасными лампами ИК �
- ХИМИЧЕСКАЯ: происходит благодаря катализаторам, содержащимся в ЛКМ
- ФОТОХИМИЧЕСКАЯ: Катализаторы активируются радиацией ультрафиолетовых лучей. Сушка достигается позиционированием окрашенных поверхностей под лампы, которые излучают УФ-радиацию
Фазы процесса сушки
Фазы сушки, как правило, подразделяются на:
- Испарение - первая фаза после нанесения ЛКМ, в которой происходит почти полное испарение растворителей
- Гелеобразование - фаза, в которой происходит схватывание ЛКМ, но без полной сушки; эта фаза наблюдается с РЕ- и УФ-красками с растворителем.
- Сушка/схватывание - фаза, в которой происходит завершение процесса полной сушки/схватывания ЛКМ
- Охлаждение - фаза, в которой температура заготовок опускается до максимально достижимой, либо при которой становится возможным штабелирование без риска прилипания
От чего зависит сушка?
От типа ЛКМ: химический состав продукта (механизм реакции - сушки), состав растворителей, граммаж
От типа циклов: стадия испарения, гелеобразование (только для ЛКМ УФ-сушки и 2-х компонентных полиэфиров), сушка (полное отверждение), охлаждение. Либо от части цикла
Способы сушки
Существуют три основные способы сушки:
Горячий воздух, который характеризуется следующими параметрами:
- время нахождения, определяемое V-линией, и габариты печи
- температура
- скорость воздуха
ИК- технология
- удельная мощность и длина волны эмиссии ИК
- температура
- скорость воздуха
УФ - технология
- тип лампы и ее эмиссия
- энергия и максимум излучающей системы на обрабатываемую поверхность
- скорость воздуха
Сушка может происходить одним или несколькими комбинированными способами, перечисленными выше
Туннельные сушки
ЛКМ на органической основе
- Горячий воздух 30...45ºC 20...25 сек
- ИК 11.5 кВт/м² 10...15 сек
ЛКМ на водной основе
- Горячий воздух 30...45ºC 80...90 сек
- ИК 11.5 кВт/м² 10...15 сек
- Горячий воздух на высокой скорости 12...20 м/сек
- Температура 60...75 °C
- Время 45...75 сек
Оборудование для сушки катализируемых кислотных ЛКМ обычно состоит из двух участков: стадия испарения с помощью ламинарного воздуха для сушки, конечная сушка с помощью высокоскоростного воздуха и ИК- ламп, установленных в разброс (первоначально они размещались на выходе сушки)
участок 1
- температура: 40...50°С
- время: 2,5...3 мин
- скорость воздуха: 3 м/сек
участок 2
температура воздуха: 40...60°С
- время: 3...5 мин
- скорость воздуха: 15...20 м/сек
Быстрые циклы с катализированными кислотными ЛКМ уже вышли из употребления из-за высокого выброса формальдегидов.
Сушильная машина для ЛКМ на водной основе обычно состоит из двух участков: стадия испарения с помощью ламинарного воздуха и низкой температурой, с ИК- лампами или без, конечная сушка воздухом и ИК-лампами, установленными в разброс.
Для штабелирования панелей необходимо охладить их поверхность до температуры ниже 28-30°C.
участок 1
- температура: 30...40°С
- время: 2,5...3 мин
- скорость воздуха: 3 м/сек
участок 2
- температура воздуха: 40...60°С
- время: 3...5 мин
- скорость воздуха: 15...20 м/сек
- время: 1...3 мин
- скорость воздуха: 15...20 м/сек
Для водных ЛКМ применяется конечная УФ-сушка.
В этом случае, время гелеобразования уменьшается, что обуславливает применение для схватывания печей УФ высокого давления.
Может потребоваться охлаждение, которое происходит гораздо быстрее, чем для ЛКМ с естественной сушкой.
- температура: 30...40°С
- время: 1...2 мин
- скорость воздуха: 3 м/сек
- температура воздуха: 40...60°С
- время: 1...6 мин
- скорость воздуха: 15...20 м/сек
Для получения качественного сшивания УФ требуются 2 лампы.
Максимальная скорость ок.10 м/мин для лаков и 6 м/мин для пигментированных систем
- время: 1...3 мин
- скорость воздуха: 15...20 м/сек
Растворителесодержащие ЛКМ подвергаются окончательной УФ- сушке до конечной сушки под высокомощными лампами, необходимо выпарить растворители, а для продуктов, которые требуют этого (УФ-PE или УФ-AC со средней прозрачностью) выполнить фазу гелеобразования. Время сушки и гелеобразования колеблется в зависимости от прозрачных и непрозрачных продуктов, с бòльшими значениями для этих последних. Сушильная печь используется в сочетании воздуха и УФ низкого-среднего давления.
Время стадии испарения и гелеобразования в зависимости от прозрачных и непрозрачных продуктов, с бòльшими значениями для этих последних.
В зоне испарения монтированы поочередно лампы с низким давлением типа TL/03 и TL/05, включать те или другие или обе вместе в зависимости от типа применяемого продукта.�
Для итальянского рынка зона гелеобразования, реализуемого с помощью блока ECOGEL, как правило, предусмотрена с постепенным воздействием, ограничивается хрупкость конечного продукта (для полиэфиров); это имеет важное значение в случае пигментированных продуктов, поскольку гарантирует сушку продуктов с большим граммажем, в любом случае, их лучшую адгезию.
Гелеобразование обуславливает градуировку конечной матовости; без фазы гелеобразования трудно достичь промежуточной матовости (30-60 gloss).
Применение блока ECOGEL там, где используются только лампы TL, позволяет сократить время гелеобразования, которое, до последнего времени, равнялось времени пассивации.
- Температура 20...30 °C
- Время 2...4 мин
Для пигментированных ЛКМ используется геллиевая УФ-лампа высокой мощности (P 420).
Как видно из вышесказанного, конечная УФ-сушка осуществляется в туннеле с очень высокой удельной мощностью.
Блок ECOGEL, принцип функционирования которого мы рассмотрим, основан на эмиссии УФ-лампы высокой мощности (80÷100 вт/см), отражаемой на заготовку с помощью зеркал, расположенных таким образом, чтобы постепенно сократить расстояние между ними и заготовкой в то время, как заготовка приближается к блоку конечной сушки, стало возможным вдвое сократить время гелеобразования, так как удельная мощность, поступаемая на заготовку, постепенно увеличивается от пассивации до конечной сушки, уменьшая прерывистость подачи мощности.
Для пигментированных ЛКМ используется галлиевая УФ-лампа высокой мощности (P 420).
Оборудование состоит из одного или нескольких органов, установленных на транспортере (как правило, стержневой). Оптическая часть - легкодоступна для текущего и внепланого ремонта. Для надлежащего функционирования нагревание из-за ультрафиолетового излучения устраняется с помощью вентилятора, эта вентиляция также служит для вывода озона. Удельная рабочая мощность составляет от 40 до 120 Вт/см2.
Для генерирования эмиссии УФ требуется специальная лампа генерации плазмы. Это явление возникает благодаря мощной электронике, расположенной внутри ЭЩ. Параметром фундаментальной важности является срок службы лампы, составляющий, при условии хорошей проектировки машины, до 1000 часов и более.
Вклад участников
Обратная связь Автору
