Лекція 14 Сушіння лакофарбового покриття

Cушіння дозволяє вилучити з поверхні деталі зайвий розчинник. Сушіння буває природне (15-25 С) і штучне (100-200 С). Для матеріалів, у яких плівка утворюється внаслідок випаровування і викид легколетучих компонент, більш зручне природне сушіння. Для матеріалів, у яких процес висихання протікає складніше (випаровування, викид, окислення, конденсація і полімеризація) застосовують штучне сушіння. Для штучної сушки використовують печі, що відрізняються як за конструктивною ознакою, так і за способом нагріву. За конструктивною ознакою печі бувають періодичної і безперервної дії (одноразові чи з автоматизованою подачею матеріалу). За способом нагріву печі бувають конвекційні, терморадіаційні й індукційні.

1.Конвекційне сушіння. Тут фарбовані вироби нагріваються через їх контакт з гарячим повітрям, що циркулює в робочому просторі печі. Для нагріву повітря використовують калорифери (обогрівачі), що нагріваються паром чи електроенергією. Для підвищення ефективності конвекційних печей використовується рекуперація повітря, тобто нагріте повітря вентиляторами циклічно перегоняється через калорифер у сушільну камеру. Однак незважаючи на рекуперацію, повітря поступово насичується парами розчинника, тому частину повітря періодично вилучають з процесу рекуперації і заміняють на свіжу. Якщо цього не зробити, процес сушіння стане повільнішим, а на покритті утвориться тонка плівка, під якою буде знаходитись невисушена фарба. Недоліком конвекційного сушіння є низький ККД печей, так як лише незначна частина тепла витрачається безпосередньо на сушіння, а більшість йде на нагрів робочої камери або виноситься без користі при заміні повітря на свіже. Конвекційні тупикові сушильні печі періодичної дії використовують лише у дрібносерійному виробництві. Під час завантаження вони, фактично, не працюють, що знижує загальний коефіцієнт їх використання. Конвекційні тонельні печі безперервної дії призначені для крупносерійного виробництва, вони монтуються поруч з фарбувальними камерами, утворюючи так звані лінії фарбування (або фарбувально-сушильні агрегати). Тонельні печі оснащені автоматами відкривання і закривання тонелю печі і повітряними завісами, які не дозволяють холодному повітрю потрапляти до камери ззовні. На практиці робоча температура тонельних конвекційних печей складає 100-120 С.

2.Терморадіаційне сушіння. Відомо, що при попаданні випромінення на фізичне тіло відбувається його нагрів. За законом Ейнштейна Е = h нагрів є тим сильнішим, чим вища частота випромінення. Можна припустити, що при опроміненні фарбованої поверхні УФ-випроміненням сушіння буде відбуватися більш ефективно, ніж при опроміненні ІЧ-випроміненням. Втім, насправді, ситуація зворотна. Річ в тому, що при незначній частоті випромінення є довгохвильовим, тому його проникність у тіло значніша. Крім того, незначна енергія h у випадку ІЧ-випромінення недостатня для активізації перебігу фотохімічних реакцій у прошарку фарби. Як джерело ІЧ-випромінення використовують інфрачервоні лампи, або трубчасті електронагрівачі. Для рівномірності опромінення по поверхні фарбованої деталі зручно використовувати разом з джерелами світла дзеркальні відбивачі. При терморадіаційному сушінні фарби різних кольорів висихають по-різному (першими висихають поверхні, фарбовані темними кольорами, оскільки поглинання в них більше, а відбиття менше, а потім світліші поверхні). Печі з терморадіаційним нагрівом бувають прохідними й тупиковими. Крім того, досить поширені так звані печі з конвекційно-радіаційним нагрівом. У цьому гібриді різних типів печей вдало взаємоскомпенсовані їх недоліки (нагрів паром прискорює терморадіаційне сушіння, а наявність опромінення поверхні підвищує ККД конвекційної печі).

3. Індукційне сушіння. У світлотехнічному виробництві цей тип сушіння практично не використується, так як він обмежений габаритами фарбованої деталі. Він використується лише при сушінні фарбованих поверхонь автомобильних фар.