1943

аэрозольного баллона состоит из баллона, заполненного ЛКМ, вставленной в него сифонной трубки и распыляющего устройства. Распыляющее устройство состоит из шарикового клапана, пружины. центрального стержня с головкой для нажатия пальцем при распылении, корпуса клапана с отверстием (соплом) и верхней крышки клапана. С ЛКМ распыляющее устройство сообщается с помощью сифонной трубки. Эффективность распыления ЛКМ в аэрозольной упаковке определяется выбором пропеллента. Основным условием распыления является совместимость пропеллента с ЛКМ при давлении насыщенных паров пропеллента выше атмосферного во всем интервале температур, при которых производится окраска.

Всем указанным требованиям удовлетворяют фторхлорпроизводные углеводородов – фреоны, представляющие собой инертные, нетоксичные, низкокипящие жидкости с низким поверхностным натяжением, хорошо взаимно растворимые, что позволяет получить при их смешении комбинации с любым необходимым давлением насыщенных паров. С фреонами легко совмещаются лаки и эмали на основе алкидных смол, сополимеров винилацетата, нитролаки на низковязком коллоксилине и акриловые ЛКМ. Хорошей совместимостью с ЛКМ обладает фреон-16 (фтортрихлометан), однако он имеет низкое давление насыщенных паров. Фреон-12 (дифтордихлорметан) характеризуется большим избыточным давлением насыщенных паров 6 105 Па (6 кгс/см2), но хуже совмещается с ЛКМ. Поэтому для распыления ЛКМ наиболее широкое распространение получили смесь фреона 11 и 12 в процентном соотношении 50:50, давление паров которой составляет 3,5 105 Па (3,5 кгс/см2) при 20 С.

Существует 2 способа заполнения баллона смесью фреонов: при охлаждении и под давлением. В первом случае в баллон сначала вводят необходимое количество ЛКМ, затем охлажденный до -35 С жидкий пропеллент, после чего закрепляют герметизирующий клапан. По второму способу после введения в баллон необходимого количества ЛКМ его герметизируют, вставляют клапан с сифонной трубкой, а затем при температуре окружающей среды в баллон под давлением через клапан вводят требуемое количество пропеллента. В обоих случаях аэрозольная смесь подается в баллон через дозаторы; баллон заполняется на 90-95%. После заполнения баллон поступает на виброустройство, где ЛКМ перемешивается с пропеллентом. При нажатии на клапан распыляющего устройства аэрозольная смесь под давлением насыщенных паров пропеллента выдавливается через сифонную трубку и проходя через сопло – металлическую калибровочную шайбу (вставку с отверстием диаметром 0,2-0.5 мм), распыляется вследствие перепада давления и испарения пропеллента, образуя мелкодисперсный факел ЛКМ. Степень дисперсности получаемого аэрозоля зависит от физико-химических свойств ЛКМ и пропеллента, соотношения между компонентами, конструктивных

171

особенностей упаковки. Регулировать дисперсность аэрозолей можно, варьируя размеры выходного отверстия сопла, изменяя соотношение между ЛКМ и пропеллентом. Емкость баллонов 0,5-1,0 л. При давлении в

баллоне 2,5 105 – 3,5 105 Па (2.5…3,5 кгс/см2) и вязкости ЛКМ 15-20 с по ВЗ-246 диаметр отпечатка факела, распыленного ЛКМ на расстоянии 200250 мм от окрашиваемой поверхности, составляет 50-65 мм. Одним баллоном емкостью 0.5 л может быть окрашена поверхность в 2 м2 при толщине покрытия 12-14 мкм.

Рис. 6.8. Схема аэрозольного баллона:

1 – аэрозольная струя; 2 – вентиль; 3 – сосуд; 4 – аэрозольный лак; 5 – трубка

6.2. Нанесение ЛКМ пневматическим распылением

Наиболее распространенный метод нанесения ЛКМ на поверхность изделий во многих отраслях промышленности. Суть метода заключается в том, что в результате дробления жидкого ЛКМ струей сжатого воздуха, он переходит в состояние аэрозоля; аэрозольные частицы движутся в направлении воздушной среды, на окрашиваемой поверхности, коагулируют, сливаясь в сплошной слой.

На рис 6.9 представлена схема пневматического распыления.

172

В зависимости от конструкции головки краскораспылителей отпечаток факела на окрашиваемой поверхности может быть в виде круга или вытянутого овала, как показано на рис. 6.11.

Рис. 6.11. Формы красочного факела пневматических краскораспылителей с различными распылительными головками:

1 – без дополнительных каналов; 2 – с двумя дополнительным боковыми каналами; 3 – с четырьмя дополнительным боковыми каналами;

4 – с восемью дополнительным боковыми каналами

Давление воздуха в зависимости от конструкции краскораспылителя составляет 0,25-0.55 МПа. Оптимальная вязкость ЛКМ 28-35 с по В3-4, размер аэрозольных частиц при этом составляет 6-80 мкм.

Овальный факел образует головка, имеющая кроме центрального отверстия дополнительные боковые каналы. Струи сжатого воздуха, выходя из боковых каналов, сжимают красочный факел и придают ему овальную форму. Боковые каналы могут располагаться под разными углами и на разном расстоянии от центрального канала. Сжатый воздух подается по раздельным каналам к центральному и боковым, благодаря чему количество воздуха, подаваемое на сжатие факела можно регулировать, получая как круглый, так и овальный отпечаток факела. Для нанесения применяют ручные и автоматические краскораспылители различной производительности: по окраске от 0,05 до 0.8 дм3/мкм; по воздуху от 0,03 до 0,6 м3/мкм. Эти аппараты обеспечивают производительность при окра-

174

шивании от 20 до 600 м2/ч. На рис. 6.12. представлены типы краскораспылителей.

Рис. 6.12. Типы краскораспылителей

Ручные пневматические краскораспылители предназначены для диспергирования подаваемого ЛКМ и образования факела требуемой формы. Конструкция краскораспылителя должна обеспечивать:

1)раздельный подвод ЛКМ и сжатого воздуха к распылительной головке;

2)возможность запирания ЛКМ и сжатого воздуха на выходе из головки при выключении краскораспылителя;

3)регулирование расхода ЛКМ и формы факела.

В зависимости от способа подачи ЛКМ к распылительной головке краскораспылители делятся на три типа:

1-й тип А – ЛКМ подается от верхнего красконаливного стакана; 2-й тип Б – ЛКМ подается от нижнего красконаливного стакана;

3-й тип В – ЛКМ подается под давлением от красконагнетательного бака или от красконагнетательной магистрали.

На рис. 6.13. представлена схема пневматического распыления.

Рис.6.13. Схема пневматического распыления:

1 – краскораспылитель; 2 – шланг подачи сжатого воздуха; 3 – масловодоотдалитель; 4 – красконагнетательный бак; 5 – шланг для подачи ЛКМ

175

Подачу сжатого воздуха осуществляют от централизованной сети или от передвижного компрессора. Подаваемый воздух должен очищаться от воды, масла и механических загрязнений в масловодоотделителе, представленном на рис. 6.14.

Рис. 6.14. Масловодоотделитель с очисткой воздуха через фильтрующий материал: 1, 3 – краны выпускные; 2 – редуктор; 4 – крышка резервуара; 5 – кран впускной; 6 – резервуар; 7 – кран спускной; 8 – фильтр; 9 – болты откидные; 10 – клапан предохранительный

Красконагнетательные баки представляют собой переносные герметически закрываемые сосуды. Они заполняются ЛКМ, который под определенным давлением (при подаче в бак сжатого воздуха) передавливается по шлангам в краскораспылители. Наибольшее распространение в практике окрасочных работ получили красконагнетательные баки марок СО-12, СО42 и СО-13. Для удобства заправки бака СО-12 при замене ЛКМ или промывке бака в его корпус вставляют сменное ведро, куда и заливают ЛКМ. Во избежание изменения рабочей вязкости ЛКМ и осаждения пигмента необходимо периодическое перемешивание содержимого баков. Для этой цели баки снабжают мешалками: ручной или механической с пневмоприводом. На рис. 6.15 представлен красконагнетательный бак.

176

краскораспылитель подается строго дозированное количество этого материала, что является одним из обязательных условий нормальной работы краскораспылителя. После окончания работы бак следует открыть и хорошо промыть растворителем, а затем продуть каналы и шланги сжатым воздухом. Если меняется ЛКМ, то бак разбирают и промывают.

Для подачи сжатого воздуха и ЛКМ в краскораспылители используют маслобензостойкие резинотканые шланги с внутренним диаметром 8-10 или 16 мм. Шланги имеют внутренние и наружные резиновые слои с двумя-тремя промежуточными слоями тканевых прокладок и рассчитаны на рабочее давление до 7 105 Па или 7 кгс/см2.

В табл. 6.1 приведены приблизительные значения потерь давления сжатого воздуха в зависимости от внутреннего диаметра и длины шлангов при работе краскораспылителем, снабженным головкой с соплом диаметром 1,8 мм.

Таблица 6.1 Потери давления сжатого воздуха в зависимости от диаметра

и длины шлангов

Необходимый расход воздуха определяется диаметром сопла краскораспылителя и давлением воздуха. Оптимальное распыление происходит при обеспечении соотношения расходов воздуха (м3/мин) и краски (дм3/мин) в пределах 0,3…0,6. При этом оптимальным расстоянием от сопла до окрашиваемой поверхности считается 200-400 мм в зависимости от диаметра сопла, через которое подается ЛКМ, и от формы сопла.

Регуляторы давления или редукторы предназначены для регулирования и поддержания постоянного давления сжатого воздуха, подаваемого в краскораспылители и красконагнетательные баки. Регуляторы – это автоматические клапаны прибора мембранного или поршневого типа, работающие на снижение давления пропускаемого через них воздуха. Для регулирования давления используются как редукторы,

178

установленные на масловодоотделители или красконагнетательном баке, так и самостоятельные редукторы-регуляторы типа В3-57-14 с технической характеристикой:

наименьший расход сжатого воздуха, м3/ч – 11,0; наибольшее давление на входе в регулятор, Па (кгс/см2) – 6 105;

Рис. 6.16. Распылительная камера для отделки изделий средних размеров: 1 – каркас; 2 – светильник; 3 – вентилятор; 4 – сепаратор; 5 – гидрофильтр; 6 – ванна; 7 – решетка; 8 – поворотный стол; 9 – насос

Простота устройства и обслуживания пневматических краскораспылителей, а также их универсальность, метод пневматического распыления широко применяется при окраске изделий всех групп сложности в самых различных отраслях промышленности, причем во многих случаях эффективность применения метода невысока. Это связано с тем, что краскораспылители работают в произвольных неотработанных технологических режимах распыления с произвольными давлением воздуха на распыление и производительностью, что приводит к большим потерям ЛКМ на туманообразование. При окраске изделий сложной конфигурации резко возрастают потери ЛКМ, попадающего за контур изделия, которые в сумме с потерями на туманообразование, достигают 75%. При этом увеличивается загрязненность конвейера, распылительной

179

камеры, вытяжной системы. Поэтому, несмотря на универсальность метода, его не рекомендуется применять для окраски изделий типа решеток, сеток, труб малого диаметра, уголков и изделий малой ширины. В распылительной камере должен быть смонтирован регулятор давления и манометр. Оптимальный режим работы краскораспылителя характеризуется получением покрытия высокого качества при минимальном удельном расходе воздуха, минимальном давлении сжатого воздуха на распыление и предельно высокой вязкости распыляемого ЛКМ.

6.2.1. Окраска изделий с подогревом ЛКМ

Нанесение подогретых ЛКМ позволят значительно повысить эффективность и экономичность процесса окраски древесины, т.к. при подогреве вязкость ЛКМ резко понижается, что позволяет использовать для распыления вязкие ЛКМ без дополнительного разведения растворителями или с небольшим разведением. При распылении подогретых ЛКМ уменьшается расход растворителей на 30% для нитроматериалов и на 40% - для масляных, глифталевых, пентафталевых, мочевино- и меламиноалкидных ЛКМ. При этом также уменьшается число наносимых слоев изза увеличения в 1,5-2,0 раза толщины одного слоя и повышения укрывистости и производительности; снижаются потери на туманоообразование; улучшается качество покрытия, т.к. получается хороший глянец и устраняется возможность «побеления» покрытия. При подогреве ЛКМ, разведенных до рабочей вязкости 12 с по В3-246, вследствие чего давление

сжатого воздуха может быть понижено до 1 105-1,5 105 Па (1,0-1,5 кгс/см2). Распыление производят при температуре ЛКМ, доходящей до 80 С.

При пневмораспылении температура ЛКМ при выходе из сопла форсунки резко понижается. Это связано с адиабатическим расширением воздуха и испарении растворителей, на что затрачивается теплота. Температура ЛКМ при испарении в струе газа с критической скоростью может быть вычислена по формуле

Т2 Т1 К2 1 0,833Т .

где Т1 и Т2 - начальная и конечная температура; К - адиабатическая постоянная, для воздуха К=1,4.

Понижение температуры при испарении растворителей зависит от их летучести, теплоты парообразования и давления при распылении, влияющего на суммарную поверхность аэрозольных частиц. Так, при распылении нитроцеллюлозных красок при 20 С и давлении 0,4-0,5МПа температура в зоне распыления и частичное улетучивание растворителей приводит к повышению вязкости ЛКМ, что неблагоприятно сказывается на его растекании. В зависимости от состава растворителей для разных

180