Лаки для отделки стульев в электростатическом поле

Лаки для отделки стульев в электростатическом поле ПЭ-251Б, ПЭ-2515, ПЭ-2135 ПМ и ПЭ-2116 ПМ разработаны ВПКТИМом совместно с ВНПО "Спектр".

Лак ПЭ-251Б предназначен для глянцевой отделки стульев в электри­ческом поле токов высокого напряжения с последующей горячей суш­кой лаковой пленки, может наноситься также методом пневматичес­кого распыления. Представляет собой трехкомпонентный лак, который поставляется в комплекте с растворителем Рл-251Б (на 100 мас. ч. полуфабрикатного лака 15 мас. ч. растворителя). Полуфабрикатный лак — раствор ненасыщенного полиэфира в стироле с добавлением ТГМ-3, коллоксилина марки ВВ, алкидной смолы, метилизобутилкетона и циклогексанона. В качестве ускорителя применяют раствор нафте­ната кобальта (ускоритель № 30), в качестве инициатора — гипериз.

Лак ПЭ-251Б равномерно наносится на изделия и имеет высокие пока­затели физико-механических свойств, что особенно важно при производст­ве стульев, так как они в процессе эксплуатации часто подвергаются уда­рам, царапанью и т.д.

В настоящее время для глянцевой отделки стульев разработан также лак ПЭ-2515, а для матовой отделки стульев - два комплекта новых лакокрасочных материалов: лак ПЭ-2135 ПМ в комплекте с грунтом ПЭ-0188 УФ-отверждения и лак ПЭ-2116 ПМ в комплекте с грунтом ПЭ-0193 конвективной сушки (ТУ 6-10-11422-34-81).

Применение электростатического метода нанесения лака обеспечи­вает значительное повышение технико-экономических показателей (снижение трудоемкости примерно в 2 раза и расхода лака в 2,5…3,5 раза) и улучшение качества отделки по сравнению с пневматичес­ким распылением. Кроме того, повышается степень механизации и автоматизации процессов отделки, культура производства и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

Суммарный расход материалов, применяемых для глянцевой отделки, составляет в среднем 360 г/м², для матовой отделки - 220 ... 240 г/м².

Не требуется облагораживания покрытий, образованных указанными лакокрасочными материалами.

В настоящее время лакирование стульев в электростатическом поле применяется на многих мебельных предприятиях отрасли.

Сущность метода заключается в том, что для перемещения частиц лака и нанесения их на поверхность изделия используется электрическое поле высокого напряжения, возникающее между двумя неподвижными электродами.

Процесс отделки состоит в распылении и движении частиц лакокра­сочного материала к изделию, которое в данном случае выполняет функ­цию осадительного электрода. В качестве распылительных устройств, применяют дисковые (для отделки изделий сложной конфигурации) и чашечные распылители (для отделки изделий простой формы). Распы­ление происходит за счет факела распыления лакокрасочных материалов, образующегося вследствие взаимного отталкивания одноименно заря­женных частиц.

Распыление осуществляют вращающимися или неподвижными излу­чающими электродами. По первому способу образование факела проис­ходит под действием электрических сил, по второму — при одновремен­ном действии механических и электрических сил. В этом случае на харак­тер образования факела оказывают влияние начальная скорость частицы в момент распыления, масса и вес ее и т.д. Качественное распыление можно получить лишь при равномерном факеле. Оптимальные режимы нанесения лакокрасочных материалов в электростатическом поле определяют экспериментальным путем.

Осаждение лакокрасочного материала на изделие сопровождается растеканием частиц и переходом их заряда на изделие, так как изделие выполняет функцию положительно заряженного электрода. Когда на изделии слой лакокрасочного материала достигнет определенной тол­щины, процесс осаждения замедляется и при достижении критической толщины совсем прекращается, так как при этом на поверхности лако­вой пленки скапливаются отрицательные заряды, которые отталкивают подлетающие к изделию частицы лакокрасочного материала, заряженные тоже отрицательно. Поэтому для обеспечения качественного лакировав ния и получения заданной толщины покрытия необходимо строго поддер­живать в оптимальном диапазоне значение основных параметров лако­красочных материалов и отделываемых изделий (удельное объемное сопротивление лаковой пленки, вязкость лакокрасочного материала, электропроводность изделия и т.д.).

В связи с этим к применяемым лакокрасочным материалам предъяв­ляются определенные требования: они должны обладать способностью приобретать электрические заряды при распылении и сохранять их во время движения к изделию (осадительному электроду), вязкостью в пределах 25…70 сПз, способностью распыляться с высокой дисперс­ностью, хорошим растеканием по поверхности изделия, высокой темпе­ратурой вспышки (не менее 28…35 °С).

Большое значение имеет электропроводность поверхностных слоев изделия. Для повышения электропроводности изделия его обычно покрывают токопроводящим слоем. Токопроводящие составы должны отвечать следующим требованиям: обеспечивать достаточную поверх­ностную проводимость, длительное время (не менее 24 ч) сохранять' постоянными электрические свойства поверхности, не оказывать влия­ния на цвет, технологические и эксплуатационные свойства изделия, обеспечивать возможность механизации нанесения на поверхность изде­лия.

Токопроводящие составы содержат порошкообразные (металлы, различные соли, графит) и жидкие (содержащие до 10 % электропрово­дящих веществ) электропроводящие компоненты. Распространено применение поверхностно-активных веществ в смеси с различными растворителями, в основном алкамон ДС-М, ОС-2, 5…10 %-ный раст­вор ОП-10 в уайт-спирите; 5…7 %-ный раствор ОП-7 в гидролизном спирте.

При многослойной отделке поверхностная проводимость снижается из-за увеличения толщины слоя покрытия и его высыхания. Поэтому на многих предприятиях недосушивают предыдущее покрытие, в резуль­тате чего электропроводность поверхности изделия сохраняется в необ­ходимом диапазоне.

Технологический процесс отделки изделия, мебели в электростати­ческом поле состоит из следующих операций: подготовки поверхности (влажность деталей или изделий -должна быть- равномерной, не менее 10±2 %, шероховатость поверхности не ниже 9…10-го класса, так как при этом способе отделки плохая подготовка поверхности не вуали­руется, а проявляется); грунтования с сушкой или отверждением в зави­симости от применяемой грунтовки и шлифованием (в качестве грун­товок применяют грунтовки на основе смолы КФЖ; грунтовки ПЭ-2118, ПЭ-0188 или ПЭ-0193); нанесения токопроводящего состава и сушки его; нанесения первого слоя лака в электрическом поле высокого напряжения, выдержки и сушки; нанесения второго слоя лака, выдерж­ки и сушки.

Контролируют следующие параметры технологического режима: напряжение и ток нагрузки, количество подаваемого лакокрасочного материала, скорость конвейера, расстояние между изделиями, влажность и температуру в камере.

Установка состоит из электролакировальной камеры проходного типа с прямым или петлеобразным монорельсом, но которому движутся каретки с закрепленными на подвесках изделиями. Распылители (обыч­но чашечные) в камерах с прямым монорельсом располагают по обе стороны отделываемых изделий. За один проход в них выполняется лишь одноразовое покрытие. В камерах с петлеобразным монорельсом распылители (дисковые) располагаются в центре петли и отделывают одновременно 5—6 стульев. Если монорельс образует две или три петли, в центре которых расположены дисковые распылители, то в камере можно одновременно производить двух- и трехкратное нанесение лака.

При распылении лакокрасочного материала наблюдаются его потери (5…15 %), которые складываются из потерь материала, осаждающего­ся на смотровых окнах, стенах, потолке и полу распылительной камеры, деталях конвейера. Это ухудшает работу конвейера, затрудняет визуаль­ные наблюдения за процессом отделки и создает повышенную пожароопасность. Для снижения потерь лакокрасочных материалов применяют различные экранирующие устройства, которые представляют собой легкий металлический каркас, на котором закреплен стальной провод, находящийся под высоким напряжением.

Дозирование лакокрасочного материала, поступающего на распыли­тель, производят в основном с помощью шестеренчатого насоса, обеспе­чивающего точную подачу заданного количества материала, так как завышение его приводит к натекам, а занижение к образованию "шагре­ни".

На длительность и качество отверждения лаковой пленки большое влияние оказывает сушка лакокрасочных покрытий. При применении полиэфирных лаков длительность отверждения обусловлена скоростью химического процесса полимеризации лака.

Отверждение полиэфирных лаков, наносимых в электростатическом поле, осуществляют конвекционным или ультрафиолетовым способом. При конвекционном способе применяются жидкие или газообразные теплоносители. Движение среды, в которой производится отверждение лакокрасочных покрытий, осуществляется вентиляторами или другими устройствами. В качестве теплоносителя используют пар, горячую воду, электрический ток, топочные газы и др. Нагрев лакокрасочных покры­тий производится контактной передачей тепла от циркулирующего воздуха.

Ультрафиолетовое отверждение происходит под действием энергии ультрафиолетовых лучей, вызывающих реакцию полимеризации.

Наиболее широко в настоящее время применяется конвекционный способ, что объясняется простотой конструкции сушильных камер, быстрым и достаточно равномерным нагревом поверхности изделий. К недостаткам этого способа относятся сложность управления темпе­ратурным режимом по зонам, относительно высокая длительность отверждения, довольно большие габариты камер. Конвективными суш­ками укомплектованы многие установки, в том числе линии электро­лакирования АО-25-БМ, разработанные ВПКТИМом.

Ультрафиолетовая сушка - наиболее прогрессивный способ отверж­дения. Он обеспечивает быстрое качественное отверждение, не требует больших площадей, однако оборудование камер сложнее, чем конвек­ционных. УФ-отверждение лакокрасочных покрытий в настоящее вре­мя очень широко применяется практически во всех высокоразвитых зарубежных странах и все больше применяется в нашей стране. Для отделки стульев в электрическом поле лаками УФ-отверждения ВПКТИМ разработал комплект оборудования (линии А 241 и А 242).