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  • 粉末涂料在涂裝時有顆粒是如何形成的?

  • 內容出處:http://www.monsantofacts.com時間2017-05-30 08:26作者admin瀏覽次數

粉末涂料在涂裝時有顆粒是如何形成的?

 粉末涂料涂層表面突起的粒子即顆粒對于粉末涂料噴涂廠家及生產廠家是一個棘手的問題。顆?梢哉f對表面涂層裝飾性是一個致命的傷害,最終影響涂裝產品的檔次。粉末涂料中顆粒的產生與粉末涂料的特性及生產工藝、涂裝現狀是分不開的,粉末涂料的不可過濾性決定了粉末涂料的顆粒問題的存在。下面具體介紹粉末涂料顆粒產生的原因及如何降低顆粒的產生。

  

  1粉末涂料中的顆粒

  粉末涂料的顆;旧戏譃闄C械雜質顆粒及膠化物顆粒。

  1.1機械雜質顆粒的產生及預防

  機械雜質顆粒主要來源于材料本身及其生產過程、設備磨損、粉末涂料生產過程中環境帶入的雜物。

  (1)樹脂中可能因為原材料含有或其生產過程中帶入各種機械雜質,機械雜質形成的顆粒形狀比較尖銳。這必須要求樹脂生產廠家使用合格的原材料、保持整潔的生產環境,嚴格控制生產工藝,采取相應的過濾措施。

  (2)顏填料中的雜質。對于鈦白和鋇、鈣等,某些低品質的產品,在不同程度上都含有相當的粗砂礫及黑色雜物,用這種顏填料肯定會在涂膜中形成粒子。對于顆粒而言,較細的且過325目無篩余物的顏填料不容易出現顆粒;越粗的顏填料越容易出現顆粒。但顏填料過細,會增加其吸油量,從而可能影響粉末涂料的流平,這就要求顏填料必須有一個合理的粒度,而且嚴格控制過粗粒子的存在。

  (3)在粉末涂料的生產過程中也有可能因為磨堂內的磨損、部件脫落而產生金屬屑,其形成的顆粒用手摸會有刺劃感。

  (4)織物纖維也可造成顆粒的產生。有些粉末涂料生產廠使用布料綁在配料出料口或產品包裝口接料,磨損一定時間則纖維脫落,進入物料或產品中,產生串狀顆粒。在預混崗位中也可帶入機械雜質顆粒,包括外包裝可能攜帶的灰塵等雜質,包裝物(紙、塑料纖維、封裝線等)掉落到混合器中。因此在這些工段一定要隨時進行檢查,以減少顆粒的產生。

  1.2膠化物顆粒

  膠化物顆粒形狀較圓,數量也比較多,主要來自使用的樹脂和粉末涂料生產過程中的擠出過程。

  (1)樹脂中的膠粒。在樹脂生產過程中,反應釜可能局部過熱,或攪拌狀況不良,使整批物料當中可能出現分子量過大、熔點特別高的膠粒。這些膠粒在粉末涂料生產過程中通過擠出時不可能融化,在其后的粉碎工序中難以被破碎成太細的顆粒,如果這種膠;煸谡5姆勰┩苛现,在涂料噴涂固化后就可能會形成涂層中的粒子。

  (2)粉末涂料生產過程中的擠出過程是顆粒產生的一個主要因素。一方面有可能是設備本身造成;一方面有可能是工藝控制造成,要么溫度過高,要么擠出斷料空轉。

  擠出機的溫度一般設定在110 ℃左右,混合型、聚酯型、環氧型等熱固型粉末涂料在此溫度下一般不會發生化學反應而導致物料膠凝,但是擠出機螺桿與螺筒之間總是一定間隙,而且使用越久間隙越來越大,就有可能殘留有一定的物料;此外螺桿和螺稈之間也可能存在一定的死角,因而也可能殘留積存若干物料,這些物料在110 ℃的溫度下長期作用下,就會發生化學反應,從而出現膠凝,成為不能再熔化的物質。不管是哪種類型的擠出機,都不能避免擠出過程中膠化物的產生,但間隙小、長徑比合適、自清潔能力強的擠出機產生的膠化物要少得多。

  2粉末涂料涂裝中的顆粒問題及解決方法

  2.1被涂裝工件材質方面

  在用粉末涂料涂裝的金屬工件中,有部分材質如鑄件(鐵、鋁)、熱軋鋼板、鍍鋅等表面粗糙,有微細孔,這使涂膜容易出現顆粒。其形成機理是粉末涂料烘烤固化過程中,在熔融流平時使被涂物表面封閉,從而使熔融流平的涂膜拱起,如果內部壓力不足以沖破涂膜時便會形成顆粒。

  從粉末涂料制造方面來講,解決以上問題就是研發一種專門應用的透氣型粉末涂料,設計配方時可以從兩個方面考慮:一是在微細孔的氣泡還沒有到達涂膜表面時,粉末就已完成了流平、固化,讓氣孔留在涂膜以下;二是使粉末涂料在熔融時降低表面張力,讓微細孔中的氣體易逸出,同時粉末會及時流平,然后固化,也能達到光滑、平整涂膜的效果。從涂裝方面來講,盡量使被涂工件打磨光滑、平整,表面沒有氧化皮和微細孔。如果有條件還可以對其進行預烘烤,也能有效地降低此種顆粒的形成。

  

  2.2工件表面處理方面

  一般粉末涂料涂裝工件需經過除油、除銹后,脫脂、水洗、磷化、水洗、(鈍化)、去離子水洗、烘干的表面處理過程。其中除銹、磷化殘渣等雜質可能會附著在工件上,從而造成成膜后顆粒的存在。

  在前處理的過程中,磷化前,應采用一種或幾種方法的組合除去待磷化表面上的結垢、銹、油脂、指印和外來物質,主要是要求不產生粗晶粒。為避免形成粗結晶的磷化膜或單位面積質量過大的膜,應盡可能少用或者不用強酸、強堿清洗。處理過的工件應在冷水或熱水中充分清洗,除掉殘渣,否則一旦殘液帶入磷化槽中將破壞槽液質量,并直接影響磷化效果。

  磷化過程中,應注意磷化液的酸度,包括總酸度和游離酸度?偹岫仁侵噶谆ㄈ玟\系)中,Zn 2+、Fe 2+、H +、H 2 PO 4-、HPO 42-等各種離子濃度的總和?偹岫冗^低,磷化反應速度慢,磷化膜層厚而粗糙。游離酸度是指磷化槽液中游離H +的濃度,游離酸度過高時,磷化反應速度慢,成膜時間延長,且磷化膜晶體粗大多孔,溶液中的沉淀多。

  2.3涂裝的工作環境方面

  噴粉房周圍的生產環境將直接影響涂膜的表面質量。對于電暈放電的靜電噴槍的涂裝,環境中的一些粉塵和顆粒物(比如絮狀纖維)被帶進粉末涂料涂裝的噴粉房,通過靜電作用使帶電雜質吸附在涂裝物表面,在粉末熔融流平時,成為涂膜表面顆粒。

  整潔的生產環境對產品質量有良好的作用。有條件的生產廠家可以通過將噴粉房與生產車間的隔離,有效地降低表面涂裝顆粒和雜質。生產車間及周圍的環境一定要整潔。

  2.4涂膜的厚度控制方面

  涂膜過薄,除了會出現顆粒外,還會有流平差,橘皮嚴重,淺色品種的遮蓋力差,同時涂膜的防護能力(如耐酸、耐堿、耐鹽和耐水等)性能差。適當地增加涂膜的厚度,能有效減少顆粒的形成。但涂膜也不應太厚,太厚會影響被涂工件的尺寸,耐沖擊、柔韌性、附著力等性能會下降,一般控制在60~80 μ m為宜。

  對于涂裝企業,可以通過下列方式來控制涂膜的厚度:①粉房中的噴槍數目和排列方式;②噴槍的出粉量和空氣壓力(出粉、霧化、流化參數);③傳送鏈的運轉速度,即鏈速;④被涂工件的懸掛方式和排列。

  2.5回收粉末的處理方面

  對于回收粉末,未經過篩或者篩網目數過小,產生一些不熔顆粒(包括吊具、外來雜質等)將成為涂膜的顆粒。

  對大部分涂裝企業,回收粉末一般有如下幾種處理方式:①傳送帶回收的全自動粉末涂裝系統中,噴逸的粉末經自動回收過篩后,再與新粉末涂料混合繼續供給粉末噴槍用,此種回收粉末的質量比較穩定,不易產生顆粒;②旋風分離器和袋濾器兩級回收系統中,旋風分離器一級回收的粉末經振動篩過篩后與供粉系統循環時,基本對涂裝的影響不大,也不易產生顆粒;③對于手工噴涂的涂裝回收系統回收的粉末,因為環境中的灰塵和雜質容易帶進回收粉末中,回收以后必須經過120目以上的振動篩。

  在以上三種常用的回收利用系統中,由于環境的影響和掛鏈上附著物的影響,在回收粉中容易帶進一些雜質,特別是固體小顆粒,容易在供粉槽中逐漸積多,其中相當一部分是掛鏈或吊具上掉下來的固化粉末粒子。

  

  3結語

  粉末涂料制造企業和涂裝企業都十分迫切希望能有一種有效的方法來控制粉末顆粒的出現。因為一旦涂裝后,涂裝表面的顆粒明顯,勢必造成的物力、人力方面的浪費。所以正確對待顆粒問題,顯得非常具有實際意義。

粉末涂料

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