Оборудование и технологический процесс терморадиационного отверждения покрытий

Для терморадиационной сушки применяют сушильные камеры.про­ходного типа непрерывного действия (рис. 25). В качестве источников излучения применяют: излучатели, нагреваемые электрическим током; инфракрасные и кварцевые лампы накаливания - высокотемпературные (свыше 15TJU С); кварцевые, стеклянные, керамические, металличес­кие трубчатые излучатели с нагревательными спиралями из нихрома -среднетемпературные (450…1500°С); металлические и керамические излучатели с большой поверхностью излучения - низкотемпературные (до 450 С).

Наиболее широко применяются трубчатые излучатели, особенно метал­лические - ТЭНы, которые представляют собой нихромовую спираль, помещенную в металлическую трубку. В качестве внутренней изоляции используют кварцевый песок или кристаллическую окись магния. Труб­ка, через которую выведены концы токоведущей спирали, закрыта герметизирующим составом, поэтому срок службы ТЭНов большой, так как спираль не окисляется кислородом воздуха. Для ориентирова­ния потока инфракрасных лучей и более полного его использования ТЭНы комплектуют рефлекторами, изготовленными из полированного алюминия или его сплавов.

В последнее время за рубежом широко используются широкополост­ные металлические излучатели канального типа, обогреваемые жидким топливом, газом или электроэнергией. Применение их позволяет регу­лировать диапазон инфракрасного излучения путем изменения темпера­туры и в широком диапазоне менять интенсивность облучения. Такими облучателями оснащены камеры, выпускаемые фирмой "Хильдебранд" (ФРГ). Нагревание излучателей производится горячим металлические излучатели канального типа, обогреваемые жидким топливом, газом или электроэнергией. маслом. Наруж­ная поверхность излучателей, нагреваясь до 200…240 °С, испускает инфракрасные лучи, под действием которых отверждаются лакокрасоч­ные покрытия. При этом поверхность мебельных деталей нагревается до 70…90 °С.

В камере имеется система циркуляции подогретого воздуха с по­мощью вентиляторов, поэтому в ней сочетаются терморадиационная и конвекционная сушка.

Отверждение лакокрасочных покрытий производится поэтапно. Камера по температурному режиму разделяется на зоны по длине (око­ло 18 м). В первой зоне при температуре 30±2°С и скорости воздуха 3,5…4 м происходит испарение летучих компонентов, всплывание и равномерное распределение по поверхности парафина. Длительность выдержки в первой зоне 1,5 мин. Во второй зоне при температуре 58 ... 60 °С и скорости воздуха 1,5…1,8 м/с происходит желатинизация покрытия, длительность процесса - 1,5 мин. В третьей зоне при темпе­ратуре 110…115 °С и скорости воздуха 3,5…4 м/с в течение 3,5…4 мин покрытие отверждается под действием ИК-лучей. В четвертой зоне за 1,5 мин происходит охлаждение деталей при температуре 20…25 °С и скорости воздуха 3,5…4 м/с. Таким образом, продолжитель­ность выдержки деталей в камере составляет 8…8,5 мин. После этого детали укладывают в стопы и выдерживают в течение 8 ч при температу­ре 18…24 °С для стабилизации лакового покрытия.

Как уже указывалось, для терморадиационной сушки требуются спе­циальные лаки. В Краснодарском ПМО "Кубань" для замены импорт­ных лаков (ПЭ-лаков № 349704 и 349700 фирмы "Рейххольд-Хеми") разработаны и внедрены лаковые композиции на основе отечественных полиэфирных лаков холодного отверждения. Их применяют для отделки мебельных щитов, облицованных натуральным и синтетическим шпоном. Перед лакированием проводят грунтование низковязкой грунтовкой УФ-сушки с расходом 20…30 г/м². Ниже приведены составы рабочих растворов лаков для двухголовочной лаконаливной машины, мас. ч. Номера растворов даны в порядке их нанесения.

1	2	3
	1-й состав	2-й состав
Полуфабрикатный лак ПЭ-246 или ПЭ-265	100	1000
Ускоритель № 31	1,3…1,5	–
3 %-ный раствор парафина марки А в стироле	1,5	–
5 %-ный раствор парафина марки В-3, В-4 или В-5 в толуоле	0,5…1,0	–
Отвердитель - гипериз	–	4
10 %-ный раствор диамета-х в полуфабрикатном лаке	–	8

До рабочей вязкости составы доводят добавлением растворителя № 646.

Режимы лакирования мебельных щитов и отверждения лакокрасоч­ных покрытий по рекомендациям Краснодарского ПМО «Кубань» приведены ниже.

Режимы лакирования мебельных шитов

1	2
Температура воздуха в помещении, °С	18…28
Относительная влажность воздуха в помещении, %	не выше 70
Вязкость рабочего состава лака, с:
1-го	30…42
2-го	16..19
Температура рабочего состава лака в бачках лаконаливной машины, С:
1-го	20…25
2-го	24…28
Жизнеспособность рабочих составов при температуре не выше 30 °С, ч.	не мене 96
Соотношение количества рабочих растворов лака, наливаемых из 1-й и 2-й головок	3:1…4:1
Расход рабочего состава лака, г/м :
из 1-й головки	320…330
из 2-й головки	80…110
Число нанесений	1

Режимы ИК-сушки ПЭ лаков

1	2
Длительность, с:
испарения в камере при температуре 20-30 °С	90…120
желатинизации при температуре 40-50 С	120…130
отверждения при температуре ИК-излучателя 75.-85 С, температуре подаваемого в камеру воздуха 50-55 °С	210…240
охлаждения покрытия воздухом температурой 15 ... 25 °С перед штабелированием	50…60

После технологической выдержки проводят облагораживание поли­эфирных покрытий по режиму ВПКТИМа.

В 1984 г. Краснодарское ПМО "Кубань" отказалось от закупки по импорту лаков инфракрасной сушки, внедрив разработанные лаковые композиции, режимы лакирования и отверждения. По данным объеди­нения, стоимость разработанной лаковой композиции 1,09 р/кг, импорт­ный аналог закупается по цене 2,57 р/кг. Удельный расход энергии на отверждение новой лаковой композиции вдвое ниже, чем на сушку импортного аналога.