靜電噴涂技術在溶劑型涂料中的應用

隨著人們物質文化生活水平的改善 , 對涂裝產品外在美觀度的要求越來越高 , 高檔涂料的使用量越來越大。但由于涂裝件的規(guī)格、形狀差異較大 , 噴涂難度不盡相同 , 按照傳統(tǒng)的噴涂方式涂裝 , 涂料的實際利用率一般在 30 % 左右 , 其余的 70 % 都浪費掉了。

這不但增加了產品的成本 , 而且污染環(huán)境。為提高涂料的利用率 , 減小空氣污染 , 很多企業(yè)都在提高涂料的利用率 , 比較有效的手段是采用靜電噴涂。靜電噴涂不僅能節(jié)省涂料 , 減少空氣污染 , 而且可以使噴涂工藝機械化、連續(xù)化、減少廢品率 , 大大提高勞動生產率 , 改善勞動條件。

一、靜電噴涂原理

靜電噴頭為高壓靜電發(fā)生器 , 作陽極 , 被噴涂件及流水線為陰極 , 靜電噴頭與被噴涂件之間存在很大的電場力。涂料中加入一定量的導電劑 , 噴涂施工時 , 壓縮空氣吹出的涂料帶電液滴在高壓電場的作用下飛向陰極被涂件 , 并被牢固地吸附在被涂件上。

噴涂現場觀察證實這種吸附力非常強 , 帶正電的涂料液滴可被吸附到噴涂件背面 , 而且靜電噴涂現場附近地面油漆的濺落大為降低 , 這種情況在非靜電噴涂中是不能達到的。因此靜電吸附可有效地防止涂料逃逸 , 提高其利用率。

靜電噴涂設備的靜電發(fā)生器一般可輸出 20 ～ 90 kV 的可調直流電壓 , 輸出電流 50 ～ 100 mA, 輸漆量為 200 mL/ min , 漆料的噴涂黏度為 13 ～ 18 s ( 涂 4 號杯 ), 漆液的體積電阻率為 20 ～ 200 M Ω· cm , 霧幅 250 ～ 350 mm 。

二 、涂料的選擇

2. 1 原漆的確定

根據噴涂件所要求的配套性、裝飾性、防護性、附著力等因素選擇漆料的品種 ; 根據噴涂漆液的黏度和漆膜的厚度確定漆料的固體分和導電性 , 以便噴涂施工時漆料有合適的黏度和導電值。

2. 2 靜電稀釋劑的選擇

原漆的電阻率一般在 400 ～ 75 M Ω· cm , 難以滿足靜電噴涂的要求 , 需加入靜電稀釋劑增加漆料的導電性。靜電稀釋劑為高極性溶劑 ,其電阻率多在 10 M Ω· cm 以下。以滿足漆料的導電要求為準。金屬顏料、導電炭黑等有較強的導電性 , 配制這類涂料時要酌情減少靜電稀釋劑的用量。確定了靜電稀釋劑的品種和用量之后將其調入原漆 , 再測定混合后漆料的黏度和導電性。若導電性與要求有出入 , 應加以調整。

2. 3 溶劑的確定

噴涂時必須加入稀釋劑 ( 稀料 ) 兌稀。一般稀釋劑的加入量約為原漆質量的 40 % 。靜電稀釋劑雖然能起到稀釋作用 , 但其用量必須嚴格控制 , 因為靜電稀釋劑用量過少 , 漆液滴帶電量不足 , 被噴涂件吸附效率降低 ; 若用量過多 , 漆液滴導電率太高 , 靜電噴涂設備容易漏電 , 造成危險。因此 , 選擇低導電率稀釋劑調整黏度是必需的。

稀釋劑的用量和品種要根據用戶的噴涂設備和天氣情況慎重選擇。對于靜電噴涂來說 , 漆料在壓縮空氣和高壓靜電場的共同作用下的飛行速度比非靜電噴涂要快得多 , 因而噴涂中溶劑揮發(fā)得也多 , 所以靜電噴涂的施工黏度要比非靜電噴涂的低一些 , 通常還要加入一些高沸點溶劑減少其揮發(fā)。

天氣炎熱時稀釋劑揮發(fā)快 , 高沸點溶劑應多加一些 , 天氣寒冷時稀釋劑揮發(fā)慢 , 高沸點溶劑應少加。值得注意的是 , 靜電稀釋劑的沸點和溶解性因種類不同而差別很大 , 要結合其他稀釋劑調整好黏度和導電性的平衡。

靜電噴涂工藝條件成熟 , 配方設計簡單易行 , 靜電噴涂方法可有效提高油漆的利用率、減少空氣污染 , 具有很強的經濟效益和社會效益 , 值得推廣。