книги из ГПНТБ / Иноземцев, Г. Б. Электронно-ионная технология в деревообрабатывающей промышленности

применение лака НЦ-218, который доводится до рабочей вязкости 20—22 сек по ВЗ-4 следующей смесью растворителей этилцеллозольва 40%, ксилола 35%, бутанола 20%, бутилацетата 5%.

Применение нитроцеллюлозного лака НЦ-218 рекомендовано только в том случае, если на установке есть нскропредупреждающее устройство, при неукоснительном выполнении всех технологи­ ческих и эксплуатационных требований, а также при обязательном снабжении установки системой ручного и автоматического тушения.

При применении лака НЦ-218 в межэлектродном пространстве могут появиться «паутина» и «бахрома». В этом случае рекоменду­ ется увеличить содержание зтплцеллозольва до 50% и соответст­ венно уменьшить содержание ксилола.

Опыт работы этой фабрики показал, что при соблюдении всех специальных мероприятий применение нитролаков возможно и обеспечивает высокое качество покрытия.

Наиболее широкое применение при отделке изделий из древе­ сины в электростатическом поле получил лак МЧ-52, представля­ ющий собой раствор пластифицированной мочевино-формальде- гндной смолы в бутиловом и этиловом спиртах, сольвенте и уайтспирите. Этот лак нашел применение на большинстве мебельных предприятий, эксплуатирующих электролакнровальные установки.

Лак МЧ-52 применяют обычно с кислотным отвердителем, со­ стоящим из 3,5—4%-ного раствора технической соляной кислоты в разбавителе РКБ-2 (в соотношении 1 :7 или 1 : 6 по весу). Разба­ витель РКБ-2 используют и для разведения лака до рабочей вяз­ кости.

Лак МЧ-52 специально для электростатического способа не разработан. Кроме того, он не настолько совершенен, чтобы его можно было рекомендовать в качестве основного материала при электролакировании.

Лак МЧ-52 характеризуется рядом недостатков: он необратим, трудоемок в приготовлении, наличие свободного формальдегида в процессе высыхания способствует увеличению токсичности и за­ газованности. Невозможность его облагораживания в ряде случаев не’ позволяет получить покрытие 2-го класса. В связи с этим тех­

МЧ-52 с рабочей вязкостью 25—45 сек по- ВЗ-4. При лакировании музыкальных инструментов используют лак МЧ-52 вязкостью 18— 20 сек по ВЗ-4 в смеси с нитролаками НЦ-222 и НЦ-218. Такое сочетание позволило сохранить способность его к облагоражива­

ПОМП, Мукачевский МК) была освоена технология нанесения лака УВЛ-3, представляющего собой раствор меламнно-формаль- дегидной и алкидной смолы в смеси органических растворителей, для последнего слоя. При нанесении лака УВЛ-3 обеспечивается

20

лучший розлив и блеск, значительно уменьшается шагрень, но по­ лучить обратимую пленку не удается.

На ряде предприятий (Надвориянской ЛК, Малинская ФГМ) применялась технология нанесения спиртово-щеллачных лаков, ко­ торая также не обеспечивает покрытия 2-го класса.

Полиэфирные лаки (например, ПЭ-220) применяют также ог­ раниченно и, в первую очередь, ввиду большой продолжительности сушки и трудностей облагораживания лаковой пленки.

Помимо вышеперечисленных лаков, для нанесения в электро­ статическом поле применяют лаки и эмали на основе глифталевых, пентафталевых и перхлорвиниловых смол, а также различные мас­ ляные краски для отделки кухонной мебели, строительных конст­ рукций и т. д.

При непрозрачной отделке мебели проблема создания и разра­ ботки специальных лакокрасочных материалов ставится менее остро. Это объясняется тем, что при отделке строительных конст­ рукций (оконных блоков, дверей), а также непрозрачной отделке, требования к качеству покрытий значительно ниже. ,

При прозрачной отделке мебели в электростатическом поле и получении высокого качества отделки большое значение приобре­ тает создание и разработка специальных лаков, отвечающих требо­ ваниям электролакирования.

Проблема получения высококачественного покрытия в электро­ статическом поле должна решаться комплексно с учетом следую­ щих факторов: соблюдения технологических требований, предъяв­ ляемых к поверхности,. подлежащей отделке; разработки и созда­ ния специальных лакокрасочных материалов; разработки и созда­ ния устройств, обеспечивающих высококачественное распыление; совершенствования технологического процесса отделки. Только сов­ местное решение этих задач позволит получить высококачественное покрытие 2-го й даже 1-го класса. Решение этих задач во многом зависит не только от научно-исследовательских и проектно-конст­ рукторских организаций, но и непосредственно от предприятий, эксплуатирующих электролакировальные установки.

Созданию новых лакокрасочных материалов были посвящены работы ВПКТИМ, проведенные совместно с ГИПИ ЛКП. Основной задачей при этом являлось создание лака, который образовывал бы покрытия, не требующие последующего облагораживания, отве­ чающие 2-му классу отделки.

Работы велись в двух направлениях: 1) разработки материалов на основе нитроцеллюлозы, мочевино-.формальдегидных смол, а также на основе нитроцеллюлозы, модифицированной изоциана­ тами; 2) разработки материалов на основе полиэфирных смол.

В результате изысканий по первому направлению для испыта­ ний были предложены три вида -лаков: нитроцеллюлозные лаки кислотного отверждения марки НЦ-241М и НЦ-260, а также нитроуретановый лак марки УР-249. Эти лаки, несмотря на ряд поло­ жительных показателей (высокая твердость., меньшая пожаро­ опасность, значительная свето-, тепло-, водо- и морозостойкость,

21

возможность облагораживания и т. д.), по своим электрофизиче­ ским свойствам и особенно из-за высокой токсичности (содержание ■свободного формальдегида до 3%) не дали ожидаемых результа­ тов. В связи с этим они не были рекомендованы для промышлен­ ного внедрения при отделке мебели в электростатическом поле.

Изыскания по второму направлению дали более положительные результаты. Для испытаний были предложены следующие марки полиэфирных лаков: ПЭ-247, ПЭ-250 и ПЭ-252. В качестве раство­ рителей был использован ацетон и растворитель марки РЭ-4, име­ ющий высокие электрофизические показатели (рг== 10б-н 107 ом - см, е= 6-^12, температура вспышки 25—37°С, летучесть по этиловому ■спирту 12—16, кислотное число не более 0,1) (табл. 2). Испыта­ ния показали, что только лак ПЭ-250 до некоторой степени отве­ чает техническим требованиям.

Из табл. 2 видно, что фактически лак ПЭ-250 также не удов­ летворяет требованиям электроокраски, так как имеет низкую тем­ пературу вспышки. Рекомендуется технология нанесения лака ПЭ250 на детали, а не на изделия. Следовательно, данная технология не может быть применена, так как все действующие установки приспособлены к отделке изделий в сборе.

Таблица 2

Электрофизические и физико-механические показатели лака ПЭ-250 и лаковой пленки

В табл. 3 представлены технологические режимы отделки стульев различными лакокрасочными материалами, а также ре­ жимы нанесения их на строительные изделия.

Представляет интерес использование различных масляных кра­ сок при окраске строительных изделий в электростатическом поле.

22

Основное затруднение при нанесении масляных красок (например, цинковых белил) состоит в том, что по своим электрофизическим свойствам они не подходят к нанесению их в электростатическом поле, поэтому их необходимо разбавлять специальными раствори­ телями. К ним рекомендуется добавлять смеси растворителей — ацетона, этанола и бутанола в соотношении 2:1:1. Такие добавки обеспечат высокую дисперсность распыления, сравнительно неболь­ шой разброс частиц. Покрытие получается гладкое, ровное и одно­ родное.

Для масляных красок, предназначенных для распыления, сле­ дует брать олифу с большей, чем обычно, вязкостью. Это позволит вводить в них большее количество растворителей для достижения оптимальных электрических свойств. Рабочая вязкость красок дол­ жна быть 15 сек по ВЗ-4.

Технология окраски строительных изделий внедрена на ряде де­ ревообрабатывающих предприятий. Так, на Савеловском домостро­ ительном комбинате внедрена установка по окраске оконных бло­ ков. Окрашивают оконные блоки цинковыми белилами ОБ-15, ОБ16, О-ЗР, 0-6Р.

В состав для окраски входят: цинковых белил 70,4%, олифы «Оксоль» 7,4 %, сиккатива 2,2%, бутилового спирта 10%, уайт-спи­ рита 10% •

Для уменьшения текучести вязкость краски принята 33—35 сек по ВЗ-4. Сушка при 60—65° С составляет 60 мин.

На Московском ДОК № 7 для окраски оконных блоков приме­ няют тиксотропную эмаль ТС-4, изготовленную на основе алкидной пентафталевой смолы. До рабочей вязкости эмаль разбавляют уайт-спиритом и бутанолом в соотношении 1:1. Вязкость эмали для первого 'покрытия 45 сек, а для второго — 30 сек по ВЗ-4. Про­ должительность сушки при 60—70° С составляет 25—30 мин.

ГИПИ-4 для окраски столярно-строительных изделий в электро­ статическом поле рекомендует алкидно-карбамидные эмали, алкид- но-мочевинные эмали кислотного отверждения МЧ-118 и пентафталевую эмаль ПФ-14.

УкрНИИМОД разработал и внедрил на Киевском ДОЗ № 1 окраску дверных и оконных блоков эмалью ПФ-57 вязкостью 22 сек по ВЗ-4. Состав краски следующий: эмали ПФ-57 35,5%, уайт-спирита 13,05%, дихлорэтана 1,45%.

На ряде деревообрабатывающих предприятий Минска, Барановичей и др. при окраске оконных и дверных блоков применяют также литопонные белила.

Среди лакокрасочных материалов, применяемых в электроста­ тическом поле, наибольшие трудности возникают при работе с ла­ ками, используемыми для отделки мебельных изделий, так как ни один из них не соответствует полностью требованиям электрокраски.

Только сочетание лакокрасочных материалов, соответствующих требованиям электроокраски, со специальными конструкциями рас-

23

26

27

пылительных устройств, и соблюдение всех основных технологиче­ ских требований могут полностью решить проблему высококачест­ венной отделки изделий.

Немаловажную роль имеет знание электрофизических парамет­ ров применяемых лакокрасочных материалов. Практика показы­ вает, что даже в одной партии лакокрасочной продукции наблю­

Рис. 4. Принципиальная схема при­

даются большие отклонения электрофизических параметров. Это отрицательно сказывается на процессах распыления, на качестве покрытий. К сожалению, в Технических условиях не предусматри­ вается указание таких электрофизических параметров, как удель­ ное объемное сопротивление, диэлектрическая проницаемость. Кроме того, на предприятиях недостаточен контроль за лакокра­ сочными материалами (по электрофизическим свойствам). В на­ стоящее время отечественная промышленность выпускает ряд при­ боров, которые могут быть рекомендованы предприятиям и кото­ рые помогут полностью решить эту задачу.

Наиболее широкое распространение при электроокраске полу­ чили такие приборы, как ПУС-1, для измерения удельного объем­ ного сопротивления, разработанный НИИТЛП, и терраомметр типа Е6-3 со специальными электродами, вмонтированными в измери­ тельный стаканчик. Приборы просты в обслуживании, обеспечи­ вают необходимую точность измерений. В отдельных случаях мо­ гут быть использованы иг другие приборы для измерения сопротив­ ления в диапазоне 103—10'° ом-см. Измерительный стаканчик (рис. 3) может быть изготовлен непосредственно на предприятии.

Этими же приборами можно измерить удельное поверхностное сопротивление древесины, но в этом случае нужно установить дру­ гие измерительные электроды.

Знание величин ру и ps лакокрасочных материалов и древесины во многом будут способствовать правильной оценке пригодности материалов для электроокраски, а также разработке технологиче­ ских режимов нанесения.

При оценке пригодности лака желательно знать не только удельное сопротивление, а также диэлектрическую проницаемость и поверхностное натяжение. В этом случае могут быть рекомендо­ ваны куметр КВ-1, прибор Е9-5А, а также прибор Ребиидера для измерений поверхностного натяжения (рис. 4).

28

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОТДЕЛКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Технологический процесс отделки представляет собой совокуп­ ность ряда операций, выполняемых в строгой последовательности в соответствии с регламентированными режимами.

Выбор технологического процесса должен предусматривать вы­ бор схемы процесса отделки, правильного и рационального исполь­ зования оборудования, помещения под электролакировальную ус­ тановку (рис. 5), последовательность операций, оптимальные ре­ жимы нанесения и сушки лакокрасочных материалов с учетом их рецептуры, формы и размеров изделий, конструкций распылитель­ ного оборудования, конфигурации конвейера, а также производи­ тельности и ритма работы установки.

Следующий этап — согласование работы всех узлов электролакировальной установки. Основное требование — обеспечение высо­ кого качества отделки изделий.

Технологический процесс отделки может быть подразделен на следующие этапы: подготовку поверхности, грунтование, шлифова­ ние, выглаживание (устранение ворса), нанесение токопроводящих составов, нанесение лакокрасочных покрытий, сушку и облагора­ живание.

Значительное внимание должно быть уделено контролю технологическбго процесса, а также контролю за соблюдением требова­ ний, предъявляемых к отдельным операциям. Основные объекты контроля: поверхность изделий, подлежащая отделке; равномер­ ность грунтования и порозаполнения; поверхностная влажность или электропроводимость; лакокрасочные материалы и электропро­ водящие составы; технологический режим нанесения и сушки; по­ следовательность технологических операций.

Контроль поверхности включает измерение ее шероховатости

(9—10-й класс по ГОСТ 7016 — 68).

Равномерность грунтования или порозаполнения допускается определять визуально.

Поверхностную влажность и особенно ее равномерность конт­ ролируют электровлагомером, например типа ЭВА-2М, а поверх­ ностную проводимость, например прибором Е6-3 со специальными электродами, описанными выше.

Лакокрасочные материалы проверяют на соответствие по элект­ рофизическим свойствам, например прибором ПУС-1, а по вяз­ кости—-вискозиметром ВЗ-4. Измерения делают 2—3 раза в смену, а также при новой заправке оборудования лакокрасочным матери­ алом.

Основные объекты контроля технологического режима следую­ щие: величина напряжения, величина тока нагрузки, межэлектрод­ ное расстояние, число оборотов распылителя, количество подавае­ мого лакокрасочного материала, число ходов распылителя (при дисковом распылителе), скорость конвейера, расстояние между

29

применять чашечные и щелевые распылители, для отделки изде­ лий сложной конфигурации — дисковые распылители или сочетание различных конструкций (чаша — диск, систему дисков, диски — щелевые распылители и т. д.).

Каждая конструкция коронирующего электрода в состоянии распылить и зарядить определенную дозу лакокрасочного матери­ ала. Эта величина в пересчете на 1 см длины коронирующей кромки составляет для диска (г/мин): 1—2,5, чаши0,5—2,5, грибка 0,5—1, щелевого распылителя 0,5—1,5.

При применении дисковых распылителей с возвратно-поступа­ тельным движением существенное значение имеет согласование его движения со скоростью конвейера. Эта взаимосвязь должна учи­ тываться для определения времени Т образования покрытия и ко­ личества t покрытий по следующим формулам:

-р ^const

Г'к ’

где Lconst — путь, совершаемый изделием в зоне распыления (в слу­ чае отделки стульев, равный 4000 мм);

vK'— скорость конвейера, м/мин;

j.у у ^const

~VP ’

Эти величины, и должны учитываться при выборе режима работы. В случае применения дисковых распылителей изделие следует вращать со скоростью не более 4—6 об/мин. Эта величина, най­ денная экспериментальным путем, обусловливает более равномер-- ное осаждение лакокрасочного материала одним распылителем. В случае отделки стульев количество чашечных распылителей должно быть не менее четырех-пяти, а изделие не должно вра­ щаться. Расположение чашечных распылителей может быть одно-

или двусторонним.

В общем случае требуемое ч ис л о р а с п ы л я ю щ и х у с т ­ р о й с т в определяется по формуле

31