Лекция №6. Полимерные покрытия (1074604), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В такой печи нагрев и сушку производят за счет обдува полосы горячим воздухом через сопла, равномерно установленные по длине печи и расположенные под и над полосой. Между соплами для поддержания полосы расположены трубчатые коллекторы с щелевыми отверстиями, через которые также подается газ, нагревающий полосу. Благодаря зонам повышенного давления между поддерживающими соплами в печах с перемещением металла на воздушной подушке создается эффект правки волнистости и коробоватости полосы. При перемещении на воздушной подушке полоса проходит через печь горизонтально без провисания, в связи с чем длина печи не ограничивается.
Рис. 7. Схема сушильной печи с перемещением металла на воздушной подушке :
а—общий вид; 6 — узел А; 1 — камера нанесения покрытия; 2 — переходной туннель; 3—участок печи с провисанием полосы; 4 — участок печи с перемещением металла на воздушной подушке; 5 — полоса; 6 — трубчатый коллектор для подачи газа; 7 — сопло для поддержания полосы; 8 — зона положительного давления (стрелками показаны направления поступления газа из горелок на полосу и отвода их с полосы)
В практике находит применение комбинация печи с участками, где полоса проходит с провисанием и на воздушной подушке. Процесс нагрева и сушки полосы при применении перемещения на воздушной подушке ускоряется с 30 до 18 с при одинаковой характеристике растворителей. Соответственно уменьшается длина печи.
Печи описанной конструкции устанавливали и устанавливают в агрегатах для нанесения лака на жесть на металлургических предприятиях и на предприятиях пищевой промышленности. Температура в печи достигает 400°С (температура металла 250°С).
При лакировании жести применяют конвекционную или терморадиационную сушку. В первом случае лаковое покрытие сушат нагретым воздухом, находящимся в печи. Первоначально этот метод был более распространен, Отличительная особенность сушки лакового покрытия индукционным нагревом состоит в том, что от тепла, исходящего от металла стальной полосы, поверхностные слои лака сильно насыщаются растворителем, которые необходимо удалить до соприкосновения полосы с роликом, иначе остатки растворителя в поверхностных слоях лаковой пленки будут ухудшать качество покрытия. С этой целью полоса, проходя через камеру охлаждения,обдувается с двух сторон холодным воздухом, а из камеры лакирования производится интенсивный отсос паров растворителя . Сушку лаковых покрытий производят при температурах 180-195°С или 200-210°С (в зависимости от применяемого лака) при скорости сушки 12-15°С/мин .
При терморадиационном нагреве лаковую поверхность нагревают инфракрасными лучами или токами высокой частоты, индуцированными в металле. Первые линии нанесения полимерных покрытий, оборудованные инфра-красными излучателями, были успешно введены в эксплуатацию в 1990-х годах. Преимуществом такой технологии является высокая скорость теплопередачи. Благодаря этому печь с инфракрасным нагревом может быть на 50% короче традиционной нагревательной печи (рис.8). Инфракрасные излучатели в таких линиях работают в средневолновом диапазоне.
В дальнейшем был освоен и коротковолновый диапазон инфракрасного излучения, при котором наблюдается дальнейшее улучшение теплопередачи. Длина участка с нагревательными элементами в линии нанесения покрытий на рулонную полосу сокращается (см. рис.8), но возрастают требования к плоскостности полосы, а также к тщательности контроля подводимой к излучателям энергии и к расстоянию между излучателями и полосой. Продолжительность нахождения полосы в зоне излучателей сокращается до секунд. Короткая зона конвекции помогает добиться желаемого распределения температуры.
Системы окраски, используемые в линиях с инфракрасным нагревом в средневолновом или коротковолновом диапазоне, аналогичны традиционным системам. Однако для них требуется тщательный выбор полимера, связующего и катализатора, обеспечивающих высокую скорость отвердения. Также тщательно следует подбирать комбинацию растворителей, срабатывающих в течение двух секунд.
Рис. 8. Время сушки полосы с нанесенным полимерным покрытием при разных способах нагрева
При нанесении грунтовки на горячеошшкованную полосу предложено применять индукционный или инфракрасный нагрев полосы с нанесенным грунтом до 80-120°С (для этого требуется 3 с), затем полосу подвергают ультрафиолетовому излучению в течение 2-4 с. После этого полосу охлаждают и обрабатывают по обычной технологии. При традиционной технологии время нахождения полосы в сушильном устройстве составляет 25 с. Габариты оборудования для реализации новой технологии уменьшаются. Новая технология опробована в промышленном масштабе и получены положительные результаты.
Метод электростатического нанесения полимерных покрытий
Рис. . Электростатический распылитель «Стэджет»
Рис. . Процесс электростатического напыления.