книги из ГПНТБ / Фурин, А. И. Отделка и обивка мебели учебник для техникумов деревообрабатывающей промышленности

тельность цикла отделки и повысить производительность труда в результате уменьшения числа наносимых слоев.

Методом безвоздушного распыления наносят следующие ла­ кокрасочные материалы: алкидные, нитроалкидные, нитроцел­ люлозные, фенолформальдегидные, алкидностирольные, меламиноалкидные, мочевиноформальдегидные, масляные, нитроэпоксидные, поливинилхлоридные, полиакрилатные, битумные и некоторые перхлорвиниловые (ХВ-113, ПХВ-69а и ПХВ-696, ХВ-16 и ХВ-124). Лакокрасочные материалы, содержащие уско­ рители высыхания и имеющие небольшую жизнеспособность, для нанесения методом безвоздушного распыления непригодны.

На формирование факела влияют состав растворителей, вяз­ кость лакокрасочного материала, температура нагрева и давле­ ние. При правильно выбранных параметрах факел получается мелкодисперсный и равномерно насыщенный по всей площади; туманообразование незначительно.

Параметры распыления различных групп лакокрасочных ма­ териалов находятся в следующих диапазонах:

должны удовлетворять следующим требованиям:

температура кипения их при атмосферном давлении должна быть на 50% выше температуры подогрева лакокрасочного ма­ териала;

не содержать фракций, кипящих при температуре ниже 57°;

. не закипать при давлении 40—80 кгс/см2.

Подача лакокрасочного материала к соплу краскораспыли­ теля должна быть равномерная и постоянная.

В настоящее время в мировой практике применяются две принципиальные технологические схемы безвоздушного распы­ ления: схема А — с одним насосом в системе, осуществляющим и нагнетание и циркуляцию лакокрасочного материала, и схема Б — с двумя насосами — нагнетающим и циркуляционным. Вто­ рая схема обеспечивает более равномерную температуру на­ грева (основной фактор) на выходе лакокрасочного материала из сопла благодаря кратности циркуляции 1 : 10, 1 : 15. Это поз­ воляет более точно поддерживать заданный температурный ре­ жим и тем самым получать равномерный факел, тонкий распыл и высокое качество получаемого покрытия.

20

Для нанесения лакокрасочных материалов безвоздушным распылением применяется установка УБР-1М, разработанная НИИТЛП.

Нанесение в электростатическом поле высокого напряжения. Способ электростатического лакирования основан на том, что между двумя электродами, находящимися под высоким напря­ жением, создается постоянное электрическое поле. Поступаю­ щий в это поле в виде взвешенных в воздухе частиц лакокра­ сочный материал приобретает заряд за счет адсорбирующихся на поверхности этих частиц ионов, увлекается через ионизиро­ ванный воздух и оседает на изделии, выполняющем роль од­ ного из электродов. Древесина является диэлектриком, и для того чтобы использовать ее в качестве электрода, на поверхность ее нужно нанести токопроводящий материал. Были разрабо­ таны различные варианты отделки древесины в электростатиче­ ском поле полиэфирными лаками горячей сушки и лаком МЧ-52 с применением токопроводящего подслоя.

При всех способах окраски в электростатическом поле имеют значение следующие факторы: величина электрического заряда, размер капли лакокрасочного материала и напряженность электрического поля.

Величина заряда частицы определяет степень электростати­ ческого притяжения, необходимого для направленного движе­

ность, вследствие чего заряд у больших капель оказывается не­ достаточным для направленного движения и электростатиче­ ского притяжения. Поэтому следует стремиться к более мел­ кому распылению лакокрасочного материала.

Величина заряда капли зависит от напряженности (гради­ ента) поля: чем больше напряженность поля, тем больше заряд

,капли. Однако при слишком большой напряженности поля может возникнуть искровой разряд. Такое электрическое поле опасно в пожарном отношении и непригодно для электроокраски.

Напряженность поля в свою очередь зависит от напряжения на электродах, с возрастанием которого она пропорционально увеличивается, и от расстояния между электродами и окраши­ ваемыми изделиями, с увеличением которого она уменьшается.

Электростатическое лакирование требует специального обо­ рудования, которое в настоящее время выпускается отечествен­ ными предприятиями. К этому оборудованию относятся высоко­ вольтное выпрямительное устройство, служащее источником питания, ограничительное сопротивление, автоматический раз­ рядник, высоковольтный шинопровод, изоляторы, распылители, дозирующее устройство и др.

Из распылителей наибольшее применение получили ча­ шечные и дисковые (рис. 6). По данным НИИ ЛКП «Лакокрас-

21

покрытие», наиболее рациональной формой чаши является па­ раболическая. Чаша вращается на валу ротационной турбин-

обращено на поверхностно-активные вещества катионоактивного характера. Одно из этих веществ (торговое название «алкамон») представляет собой мазеобразный продукт, растворимый

вразличных органических растворителях и мало растворимый

вводе (0,5%). По химическому составу алкамон представляет

22

собой смесь метилбензосульфонатов диэтиламинометильных производных дигликолевых эфиров высших жирных спиртов (ГОСТ 10106—62).

Кроме повышения электропроводности древесины, большое значение для электростатического лакирования имеет правиль­ ный выбор лакокрасочных материалов. Различные лакокрасоч­ ные материалы обладают неодинаковой способностью к электро­ статическому распылению, которая в большой степени зависит от их электрического сопротивления. При низком электрическом сопротивлении частицы лака более сильно притягиваются к ла­ кируемому изделию и интенсивно обволакивают его. При повы­ шенном электрическом сопротивлении улучшается распыление. Оптимальное сопротивление находится в пределах 50000— 1 000 000 Ом.

Следует отметить, что растворители, имеющие большую ди­ электрическую проницаемость, способствуют лучшему нанесе­ нию лакокрасочного материала.

По имеющимся данным, на предприятиях, осваивающих элек­ тростатическое лакирование древесины, применяют в основном лаки, выпускаемые отечественной промышленностью. Это лак кислотного отверждения МЧ-52, а также в некоторых случаях нитроцеллюлозные лаки НЦ-221 и НЦ-223, шеллачный лак № 7, пентафталевые эмали и полиэфирный лак ПЭ-251 для отделки решетчатой мебели.

При электростатическом распылении расход лакокрасоч­ ных материалов сокращается почти в 2 раза, туманообразования не происходит. Весь процесс отделки может быть механи­ зирован.

На Украине эксплуатируются четыре полуавтоматические линии электростатического лакирования: на Малинской фабрике гнутой мебели, Житомирском, Иршавском и Мукачевском ме­ бельных комбинатах. Технические параметры и технологический режим работы полуавтоматической линии следующие:

»- конвейера, м/мин.......................... 2,2—2,4

23

Технологический процесс отделки деталей, узлов и изделий мебели мочевиноформальдегидным лаком МЧ-52 в электрическом поле токов высокого напряжения по III классу покрытия

1. Крашение водным раствором красителя методом окунания, распыле­ ния или вручную тампоном (крашение может быть совмещено с грунтова­

45 мин, грунтовки БНК — 20—30 мин.

5. Шлифование шкуркой № 6 или 5 вручную или на барабанных станках.

8.Первое лакирование раствором лака МЧ-52 на электростатической установке с чашечными или дисковыми распылителями.

9.Сушка в терморадиационной сушилке 10—12 мин, а в конвекционной

при 30° С 12—15 мин.

10. Второе лакирование раствором' лака МЧ-52 на электростатической

установке.

11. Сушка в терморадиационной сушилке: I стадия при 35° С 10—12 мин, II стадия при 80° С 10—15 мин; в конвекционной сушилке: I стадия при-

30° С 12—15 мин, II стадия при 60° С 15—20 мин.

12. Выдержка — стабилизация лаковой пленки при 18—20° С не ме­ нее 2 ч.

§ 5. Нанесение лакокрасочных материалов методом налива

Для отделки щитовых деталей мебели в последнее время ши­ рокое распространение получил способ нанесения лакокрасоч­ ных материалов методом налива. Для осуществления этого ме­ тода применяются лаконаливные машины (рис. 7). Они могут быть с одной или двумя лаконаливными головками, представ­ ляющими собой герметически закрытые сосуды с узкой щелью в донной части, из которой выливается лак в виде широкой струи. Ширина щели регулируется с помощью особого устрой­ ства. Отделываемый щит укладывается на транспортер и с боль­ шой скоростью проходит через струю лака, который насосом по­ дается в лаконаливную головку из расположенного внизу бачка. Не попавший на деталь лак стекает в желоб, перекачивается насосом в лаконаливную головку и снова используется для от­ делки.

Лаконаливные машины ЛН-1 выпускаются Рыбинским меха­ ническим заводом.

Кроме машин с лаконаливными головками, существуют ма­ шины, образующие струю путем переливания лака через устрой­ ство, напоминающее плотину.

Расход отделочного материала при нанесении на наливных

24

В случае нанесения отделочного материала через щелевое отверстие расход на единицу длины щели может 'быть опреде­

стенок сосуда;

b — ширина щели, мм;

g— ускорение силы тяжести, 9,81 м/с;

Н0— расчетный напор жидкости, мм вод. ст.

Регулировать толщину наливаемого слоя у лаконаливных машин можно путем изменения ширины щели от 5 мм до 0.

На наливных машинах рекомендуется применять лаки с большой вязкостью и высоким содержанием сухого остатка. Однако с повышением вязкости лака ухудшается его розлив, в связи с чем вязкость можно повышать только до определен­

ного предела.

На машинах с щелевым отверстием расход (особенно мало­ вязких лаков) оказывается настолько большим, что для нанесе­ ния тонкого слоя требуются высокие скорости подачи деталей — до 120 м/мин. Такие скорости подачи создают неудобства при включении машин в поточные линии, так как перед машиной детали должны получать большие ускорения, а затем заторма­ живаться. Это вынуждает применять специальные ускоритель­ ные и тормозные транспортеры.

Наливные машины со свободным наливом лака через пло­ тину имеют меньшие скорости вытекания отделочного мате­ риала, поэтому в этих машинах значительно меньшие скорости подачи деталей при более тонком слое покрытия.

Машины с донной щелью имеют бесступенчатую регулировку скоростей подачи деталей в пределах 40—120 м/мин, а со слив­ ной плотиной — 15—140 м/мин. Для определения расхода отде­ лочного материала на единицу длины такой плотины можно пользоваться формулой, предложенной проф. Б. М. Буглаем,

<7= р2Я ]Л & Я ,

где р2 —коэффициент расхода жидкости;

Н— напор слива, равный расстоянию между уровнем жид­ кости и высотой стенки, через которую происходит слив, мм;

g —ускорение силы тяжести.

Значение Н в данном случае во много раз меньше, чем зна­ чение Но для слива через щелевое донное отверстие. Для жид­ костей одинаковой вязкости значение Н при сливе через плотину примерно в 2 раза ниже значения Но при сливе через донное от­ верстие.

26

Характерной особенностью лаконаливных машин является непрерывная циркуляция лака (рис. 8). Лак заливается в резер­ вуар 9. При работе насоса лаконаливной машины из щели лако­ наливной головки 4 свободно падает струя (завеса) лака. Часть лака, которая не попадает на деталь, стекает в приемный ло­ ток, а оттуда — в приемный бак 2 и отстойник 1, затем насосом 12 снова подается в наливную головку. Приемный бак имеет конусную крышку 3, стекая по которой лак освобождается от воздушных пузырьков, нарушающих работу машины и ухудшаю­

лаконаливных машинах — наиболее производительный и эконо­

Сущность этого метода заключается в том, что лакокрасоч­ ный материал наносится на поверхность при помощи вращаю­ щегося вальца, который, лрижимаясь к поверхности детали, од­ новременно обеспечивает и ее продвижение. Деталь проходит между двумя вращающимися в разных направлениях вальцами, причем наносящий валец может быть и верхним и нижним. Он покрывается резиной, стойкой к воздействию растворителей. Су­ ществуют две основные схемы подачи лакокрасочного материала на наносящий валец (рис. 9). В первом случае погруженный в ванну питающий валец передает наносящему вальцу лако­ красочный материал через дозирующий валец. Во втором слу­ чае лакокрасочный материал подается между наносящим и до­ зирующим вальцами. На дозирующий валец, имеющий встреч­

27

ное движение по отношению к лаконаносящему, устанавлива­ ется специальный нож (ракель), очищающий валец от лака.

Количество лакокрасочного материала, наносимого на по­ верхность вальцами, зависит от режима наладки станка и регу­ лируется изменением зазора между наносящим и дозирующим вальцами, скорости подачи, прижимного усилия наносящего вальца на деталь и вязкости лакокрасочного материала.

По данным Московского лесотехнического института, опти­ мальная величина зазора между питающим и дозирующим валь­ цами составляет 100—150 мкм, а величина зазора между дози-

Рис. 9. Типовые схемы питания наносящего вальца лакокрасочным материалом:

рующим и наносящим вальцами должна быть или равной этой величине, или меньше ее на 20—30 мкм. Скорость подачи дета­ лей на вальцовых станках колеблется в пределах 5—25 м/мин.

Наносимый вальцами слой лака имеет характерную борозд­ чатую структуру поверхности, вызываемую явлением отрыва пленки от поверхности вальца при его вращении. Для лучшего розлива лака и ликвидации бороздчатости его следует наносить на нагретую поверхность детали.

С увеличением прижимного усилия наносящего вальца на де­ таль уменьшается толщина покрытия, а в случае недостаточной величины прижимного усилия наблюдается проскальзывание вальца и на поверхности детали появляются пропуски лака. Наилучшее покрытие получается при зазоре между наносящим и подающим вальцами, равном толщине пропускаемой детали. При вальцовом методе нанесения расход лакокрасочного мате­ риала составляет 30—50 г/м2.

Особенно эффективен метод нанесения вальцами при работе высоковязкими материалами, такими, как шпаклевки и пороза-

28

полняющие составы, которые нельзя наносить методом налива. Этот метод целесообразно применять также для нанесения по­ следнего, тонкого слоя матированного лака.

Нанесение лакокрасочных материалов вальцами более про­ изводительно и экономично, чем распыление, однако по произ­ водительности уступает методу налива.

Кроме того, при вальцовом методе нанесения лакокрасочного материала предъявляется повышенная требовательность к тол­ щине деталей: разнотолщинность их не должна превышать

±0,15к-±0,2 мм.

§ 7. Методы испытания лакокрасочных материалов и покрытий

Качество лакокрасочных материалов влияет как на внешний вид покрытий, так и на их долговечность. Поэтому материалы, поступающие на предприятия, должны проверяться в соответ­ ствии с требованиями ГОСТ, ОСТ и технических условий.

Эксплуатационные качества лакокрасочных покрытий опре­ деляются комплексом их физико-механических свойств: адгезией к древесине, твердостью и эластичностью, прочностью, устойчи­ востью к истиранию, стойкостью к воздействию тепла, света, влаги, химических веществ и т. д.

Перечень ГОСТ на методы испытаний лакокрасочных мате­ риалов и покрытий приведен в табл. 4.

ГОСТ 8420 — 57* Лаки и краски. Методы испытаний. (2-VIII-70) Определение условной вязкости ОСТ 10086—39 Лаки и краски. Методы испытаний.

М.И.6 Определение количества раствори­ теля и сухого остатка

ОСТ 10086—39 Методы испытаний лакокрасочных М.И.1 материалов и покрытий. Методы определения «розлива» и способ­ ности наноситься на поверхности

ОСТ 10086—39 Методы испытаний лакокрасочных М.И.17 материалов и покрытий. Метод оп­

ределения времени высыхания

29