ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конвективный способ из "Химия и технология лакокрасочных покрытий Изд 2" Основы способа. При конвективном способе нагревание слоя лакокрасочного материала и изделия осуществляется за счет передачи теплоты от окружающего воздуха или топочных газов. Теплота передается поверхности и постепенно распространяется внутрь пленки, поэтому затвердевание покрытия происходит также с поверхности раздела пленка — газовая среда. Такой способ отверждения не является оптимальным. В случае жидких красок образующийся на поверхности слой более высохшего материала замедляет диффузию и отвод растворителя из глубинных слоев пленки в случае порошковых красок оплавленный с поверхности слой полимера мешает выходу воздуха из остальной части материала. [c.271] С теплотехнической точки зрения в процессе отверждения (сушки) можно выделить три стадии (рис. 8.1) / — подъем температуры II — собственно сушка III — охлаждение покрытия. Стадия / характеризуется наличием температурного градиента в пленке At=t —tn, который тем больше, чем выше температура в сушилке t и ниже температура нагреваемого изделия (подложки) tn. Большой перепад температур приводит к неравномерному протеканию процесса отверждения в верхней части пленки возможны деструктивные процессы, тогда как у подложки процесс может быть полностью не завершен. Стадия I при конвективном способе нагрева обычно длительна и во многом определяет общее время отверждения покрытия т/ зависит от массы и теплофизических параметров материалов покрытия и изделия и скорости подвода к ним теплоты. Ориентировочно время т/ (в мин), необходимое для выравнивания t и с, находят как утроенное произведение толщины покрываемого изделия S (в мм) т/ 3б. Продолжительность стадии II зависит от скорости протекания процессов в пленке и является функцией температуры (рис. 8.2). Стадия III может быть проведена как в пределах сушильной установки, так и вне ее. [c.272] Для пересчета параметров отверждения (температура, продолжительность) с опытных образцов на производственные изделия пользуются ГОСТ 9405—83. ЕСЗКС. Пересчет осуществляется с учетом обобщенного безразмерного коэффициента. [c.273] Аппаратурное оформление. Для конвективного отверждения применяют сушилки периодического (тупиковые, или камерные) и непрерывного (проходные, или коридорные) действия, оборудованные тепловентиляционными агрегатами. По типу теплоносителя сушилки подразделяются на паровые, электрические, пароэлектрические, газовые. Для температур 50—110 С наиболее экономичными считаются сушилки с паровым обогревом, выше 110°С — с электрическим и газовым. Применяют сушилки прямого действия, в которых обеспечивается непосредственный контакт теплоносителя (нагретый воздух, топочные газы) с изделием, и непрямого действия, в которых теплота передается изделию от теплоносителя (обычно топочные газы) через стенку. Первый тип сушильных камер наиболее распространен. Их применяют не только для отверждения покрытий (грунтовочные, шпатлевочные, верхние слои), но и для сушки изделий от воды при подготовке поверхности, мокром шлифовании и других операциях. Газовые сушилки непрямого действия используют лишь в тех случаях, когда прямой контакт изделия с топочными газами нежелателен, например при получении светлых высокодекоративных покрытий. [c.273] Эффективность работы сушилок во многом зависит от характера распределения нагретых газов по сечению камеры, степени омывания ими окрашенных изделий, скорости движения газов. При этом важное значение имеет конструкция камеры и взаимное расположение воздуховодов (рис. 8.4). В случае крупных изделий преимущественно используют схемы а, б, иногда г, в случае мелких изделий, поступающих в сушилку уложенными на этажерки, — схему в или г. [c.274] В проходных сушилках режим отверждения удается осуществлять в полном соответствии с процессами, протекающими при формировании покрытия. Лучшими в этом отношении являются многозональные сушильные камеры. Сушилку условно делят, например, на 3 зоны, каждая из которых имеет свой тепловентиляционный центр. Первая зона рассчитана на частый воздухообмен, большой приток теплоты и свежего воздуха, так как на этом участке требуется подъем температуры и испаряется до 90% вносимых с лакокрасочным материалом растворителей. Вторая зона не связана с большим расходом теплоты и загрязнениями воздуха растворителями. Третью зону можно рассматривать как зону охлаждения или доотверждения покрытия, происходящего за счет теплоты, аккумулированной изделием. [c.274] Кратность обмена воздуха и степень его обновления принимают, исходя из условия поддержания взрывобезопасной концентрации паров растворителя в сушилке. Расход свежего воздуха Увозд при этом может быть вычислен по следующим формулам. [c.274] При формировании покрытий из порошковых красок кратность обмена воздуха в нагревательных установках в несколько раз меньше, поскольку из порошковых красок выделяется летучих компонентов в 20—30 раз меньше, чем из жидких. [c.275] Перспективные направления повышения эффективности конвективной сушки покрытий — увеличение скорости движения энергоносителя (воздуха) и введение в него добавок паро- или газообразных вешеств, служащих катализаторами отверждения (для покрытий термореактивного типа). В первом случае заслуживает внимания использование аэродинамического метода нагрева энергоносителя (нагрев происходит равномерно за счет перехода механической энергии, развиваемой ротором центробежного вентилятора, в тепловую при циркуляции воздуха в замкнутом пространстве). При этом скорость движения воздуха достигает 9 м/с. В такой аэродинамической сушилке скорость отверждения покрытий в 1,5—2 раза выше, чем в обычной калориферной, потребляемая мощность — на 20—25% ниже. [c.275] Второй случай реализуется на практике при отверждении полиуретановых, эпоксидных и других покрытий. Например, при введении в воздушную среду небольших количеств третичных аминов время отверждения таких покрытий сокращается в десятки раз и составляет 30—60 с. [c.275] Вернуться к основной статье