水性浸涂漆的應用
當前,環(huán)境質量越來越被各國政府所重視,為此世界各國相繼出臺了一系列的環(huán)保法規(guī)來保護環(huán)境,我國也在不斷完善相應的政策和法律法規(guī),以加強對環(huán)境質量的監(jiān)測管理。各地相繼出臺了《大氣污染管理條例》,尤其是當今以霧霾、PM2.5等污染形式的肆虐,加快和加大了政府和公眾對環(huán)境污染的關注,揮發(fā)性有機化合物(簡稱VOC)作為對大氣環(huán)境重要的污染物,在各國的環(huán)保法規(guī)中首當其沖成為了嚴格控制的指標。
涂料工業(yè)是VOC排放的主要污染源之一,傳統(tǒng)的溶劑型涂料在生產、涂裝過程中會有大量的VOC釋放到大氣中,不僅破壞環(huán)境,危害人們的身體健康,同時也浪費資源。故此,成本相對合理而又節(jié)能、無污染的水性涂料越來越受到推崇,并以迅猛之勢發(fā)展。
水性浸涂漆作為一種涂裝材料,符合國家倡導的節(jié)能環(huán)保、關注職業(yè)健康政策導向。水性浸涂漆是以水全部或部分代替有機溶劑作為分散介質,且以浸涂方式進行涂裝的涂料,具有不易燃燒、氣味小、施工簡便、應用面廣、適合大規(guī)模工業(yè)化連續(xù)生產等優(yōu)勢。根據(jù)所用樹脂體系分類,主要的產品類型有水性環(huán)氧酯浸涂漆、水性聚酯或醇酸浸涂漆、水性丙烯酸酯浸涂漆、水性環(huán)氧丙烯酸酯浸涂漆、丙烯酸乳液浸涂漆等。若按成膜時的固化機理分類,可分為烘烤交聯(lián)固化型、常溫氧化干燥型和揮發(fā)性自干型。目前,水性浸涂漆的主要應用各種交通車輛的車架和底盤、農機具、石油化工設備、儀器儀表、五金構件等金屬設施表面的防護涂裝。
1、產品標準
該項化工行業(yè)產品標準于2012年6月被國家工業(yè)和信息化部以工信廳[2012]119號文的形式批準,計劃號2012-0903T-HG,并于2013年年底前完成了標準報批。
標準中水性浸涂漆分為:
Ⅰ型:烘烤交聯(lián)固化型浸涂漆。如樹脂用水性丙烯酸樹脂、水性聚酯樹脂、水性醇酸樹脂等,交聯(lián)劑采用水性氨基樹脂、水性封閉異氰酸酯等。
Ⅱ型:低溫烘烤或常溫干型浸涂漆。如樹脂采用水性丙烯酸乳液、水性醇酸樹脂、水性環(huán)氧酯等。
標準設置的檢驗項目共20項。其中Ⅰ型產品必檢15項,若產品作為單一涂膜用于戶外設施,則需再加測3項;Ⅱ型產品必檢16項,若產品作為單一涂膜用于戶外設施,則需再加測3項。詳見表1。
2、涂裝工藝
通用工藝流程:上件→預脫脂→脫脂→水洗1→水洗2→吹水→浸漆→瀝漆(人工吹漆)→烘干→下件
2.1 脫脂
完成所有工件從除油到水洗的全部生產過程。
2.1.1 預脫脂工藝
工藝目的:完成工件部分油污(動物、植物、礦物)及異物的去除工作。
工藝方法:通過化學脫脂劑對各種油污的溶解、化學反應及機械沖刷的綜合作用。
設備組成:槽體、循環(huán)攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、油水分離系統(tǒng)、工業(yè)水補加管路、溢流管路、排污管路、封閉室體排氣裝置及電器控制設備等部分組成。
2.1.2 脫脂工藝
工藝目的:完成工件油污(動物、植物、礦物)及異物的去除工作。
工藝方法:通過化學脫脂劑對各種油污的溶解、化學反應及機械沖刷的綜合作用。
設備組成:槽體、循環(huán)攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、工業(yè)水補加管路、溢流管路、排污管路及電器控制設備等部分組成。
2.1.3 水洗1 工藝
工藝目的:初步洗去工件表面前道工序中帶出的化學藥液成分。
工藝方法:此槽清洗水由下一道工序流入,稀釋掉多余的化學雜質離子,多余溶液從溢流管排出,排入水處理池進行處理,確保水洗槽溶液雜質保持在一定的濃度范圍內,保證洗滌效果。
設備組成:槽體、循環(huán)攪拌系統(tǒng)、工業(yè)水補加管路、溢流管路、排污管路及電器控制設備等部分組成。
2.1.4 水洗2 工藝
工藝目的:完全洗去工件表面前道工序中未洗的化學藥液成分。
工藝方法:此槽水由自來水管定量流入(噴淋),稀釋掉多余的化學雜質離子,多余溶液從溢流管流向前道工序,確保水洗槽溶液雜質保持在一定的濃度范圍內,保證洗滌效果。
工藝設備:槽體、循環(huán)攪拌系統(tǒng)、槽口噴淋系統(tǒng)、純水機組、工業(yè)水補加管路、溢流管路、排污管路及電器控制設備等部分組成。
2.2 吹水
工藝設備:為一工位,設有照明裝置、供氣管道、快速接頭、軟管及噴嘴及電器控制等部分組成。
2.3 浸漆
工藝目的:完成工件的涂覆工作。
工藝方法:通過涂裝和工件間機械吸附作用。
工藝設備:槽體、封閉室體排風裝置、循環(huán)攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及電器控制等部分組成。
2.4 瀝漆
工藝目的:提高工件表面質量。
工藝方法:浸漆后人工用高壓風吹,去掉表面多余的漆液。
工藝設備:為一工位,設有照明裝置,頂部排風裝置、供氣管道,快速接頭、軟管、噴槍及電器控制設備等部分組成。
2.5 烘干
工藝目的:將工件表面的涂料在一定溫度下干燥。
工藝方法:利用風機從室體內抽出低溫風,經過蒸汽加熱器加熱空氣,加熱后的熱空氣再送入室內,利用熱空氣加熱干燥工件。
工藝設備:設備一般為通過式,由室體、風幕裝置、進回風管、熱風循環(huán)燃氣加熱系統(tǒng)、廢氣排放系統(tǒng)、溫度控制及電器控制設備等部分組成。另外還有輸送系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。
3、浸涂涂裝的技巧及常見問題解決方案
(1)應注意被涂物件的裝掛。預先通過試浸來設計掛具及裝掛方式,保證工件在浸涂時處于最佳位置。被涂物的最大平面應接近垂直,其他平面與水平呈10?~40?,使余漆在涂裝面上能夠較流暢地流盡,盡量不產生兜漆或“氣包”現(xiàn)象。
(2)浸涂時,工件應以平穩(wěn)而又均勻的速度進入涂料和從槽中提取上來。根據(jù)試驗,黏度為30~40s(涂-4)的涂料,浸入涂料槽的適宜速度為0.2 m/min,而從槽中提出的速度應是0.1 m/min。這樣的速度能保證工件整個表面很好地浸涂,形成的涂層較為均勻,也不致出現(xiàn)氣泡,能達到需要的涂層厚度,剩余的涂料也能順暢地滴落下來。
(3)浸涂操作有時造成被涂上、下部的涂膜具有厚度差異,尤其是在被涂物的下邊緣出現(xiàn)肥厚積存。為提高涂層的裝飾性,在小批量浸涂時用刷子手工除掉多余積存的漆液,也可用離心力或靜電引力設備除掉這些漆液。
(4)大型物件浸涂后,應待溶劑(水)基本揮發(fā)后再送入烘房。檢查時以較厚涂裝部位的涂料不黏手、無手指印為準。
(5)水性浸漆的連續(xù)使用與不斷更新有利于槽液的維護。合理的更新,每年槽液至少進行4次更新,槽液至少2 a可穩(wěn)定使用,必要時進行翻槽處理。日常使用時不斷注意涂料黏度的測定,每班應測定1~2次黏度,若黏度增高超過原黏度的10%,就應及時補加溶劑(水)。添加溶劑(水)時,應停止浸涂作業(yè),攪拌均勻后,測定黏度,然后再繼續(xù)作業(yè)。
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