当前位置:文档之家› 涂装工艺 之 涂层干燥.

涂装工艺 之 涂层干燥.

22
1-溶剂继续蒸发的液体涂层 2-从下面开始逐步干结的漆层 3-基材
23
预热木材表面可以采用热接触,热辐射或热风对流等 方法。 用预热法干燥涂层,还能改善成膜质量,由于涂料 一接触热的木材,粘度立刻降低,这就有助于改善其在 木材表面的流平性。另外,由于木材经过预热,木材表 面管孔中的空气膨胀,部分被排除,所以漆膜起泡的现 象明显减少,有利于改进成膜质量。 采用预热法时,涂料的组成,木材表面温度和涂饰 涂料的方法,对流平情况和漆膜质量都有影响。预热法 用于快干涂料时,效果较显著(如挥发型漆类);对于 慢干涂料(油性漆),则往往只能起辅助作用,这是因 为木材的热容量较小,预先蓄积在木材上的热量,对于 慢干涂料的涂层干燥过程来说,是很不够的。
2、氧化成膜漆类
如酚醛漆、醇酸漆等含有大量植物油的油性漆, 以及天然大漆都属此类漆。 这类漆成膜时,既有溶剂挥发的物理过程,也 有氧化聚合反应的化学过程。当将此类漆涂于物体 表面,油类分子中的不饱和脂肪酸吸收空气中的氧, 发生一系列复杂的氧化聚合反应,使成膜物质的分 子量增大,由小分子变成大分子,最后变成网状体 型结构的高分子漆膜。由于氧化聚合反应速度慢, 所以干燥速度较慢。为与此相适应,则采用 200# 溶 剂汽油,松节油等高沸点溶剂。油与树脂的类型不 同,油度、催干剂的类型等都将影响其干燥速度。
9
* 光敏漆的固化是由于紫外线激发光敏剂 分解游离基引发光敏树脂与单体交联反应而 聚合成膜。 所有这些聚合型漆的固化速度与成膜性 能,常受所用固化剂,引发剂的品种,数量 以及紫外线的辐射功率等因素影响,其特点 各不相同。
三、干燥速度的影响因素
在施工过程中,影响涂层干燥速度和成 膜质量的因素有:涂料类型、液体涂层的厚 度、干燥场所的温湿度、通风条件、加热涂 层的方法、设备和干燥规程等等。
3
在涂饰涂料的全过程中,涂层干燥所花 费的时间与涂饰涂料以及漆膜修整等工序所 用时间的比例极不均衡。涂饰几分钟,干燥 几小时,十几小时。因此,如何加速涂层的 固化,在生产实践中,具有很大实际意义。 按照涂料的实际干燥情况,涂层干燥可分 为三个阶段,即表面干燥、实际干燥和完全 干燥。 表面干燥的特点:液体涂层刚刚形成一 层微薄的漆膜,灰尘质点落上已经不再被粘 住而能够被吹走,有时也叫此阶段为防尘阶 段。
12
但是,木材表面涂层的加热温度是有限制的,加 热时,基材制品也被加热,温度过高,会引起含水 率变化,可能造成木材的收缩以及制品的翘曲开裂, 胶接和胶贴的木制品,当超过 60℃时,会显著降低 胶接强度。挥发型漆的涂层,干燥温度超过 60℃时, 溶剂激烈挥发,表层迅速干固,内部溶剂蒸汽到达 表层时容易形成气泡。所以,采用人工干燥方法, 表面温度一般不宜超过60℃。 在制定涂层干燥规程时,应针对具体条件(涂料 类型、涂层厚度、加热方式等)进行试验确定。一 般经验: *涂饰染料水溶液,加热不超过60℃。 * 油性漆比 60℃高些,但不超过 80℃。涂层不宜 过厚,否则涂层下部供氧困难,会大大延长干燥时 间。
17
1-已干燥的涂层 2-未干燥的液体涂层
3-基材
干燥时,热量的传递方向与木材溶剂蒸汽的跑出方向正 相反,因此,干燥初期在涂层表面形成的硬膜,阻碍着涂层 内部溶剂蒸汽的自由排出,这样就延缓了涂层的干燥过程, 甚至影响漆膜的质量,因为当涂层内部急剧蒸发的溶剂蒸汽 继续排出时,冲击表面已形成的硬膜,其结果就可能是漆膜 表面出现针孔或气泡。
4
实际干燥的特点:漆膜可以经受进一步 的加工——打磨和抛光。但不是漆膜已经全 部干透了,制品还不能使用。这个阶段漆膜 还在继续干燥,硬度在增加,涂层还会有下 渗现象。 完全干燥的特点:漆膜真正完全干透, 漆膜不能再下渗,漆膜所应达到的装饰、保 护性能指标已完全具备,制品可以投入使用。 一般完全干燥时间为24小时——10天。
24
对于涂饰方法来讲,预热法干燥涂层,适 用于辊涂或淋涂法涂饰涂料,此时效果较好; 如果进行喷涂,由于涂料微粒落在热的木材 表面上蒸发太快(几乎在瞬间),涂料的流 平情况反而不好。 预热法在国外应用较多,如家具板式部件, 地板、门板、方料、门框以及装饰板等的涂 层干燥。 由于在涂饰涂料之后的第一阶段里,挥 发分激烈蒸发,因此对于经过预热并涂饰过 涂料的零部件,还需要有一个专门的场所 (干燥室或干燥装置),用于稳定涂层,并 装设较大的通风系统。
涂装工艺 之 涂层干燥
1
涂于木材表面的液体涂层,逐渐转 变成固体漆膜的过程称作涂层干燥或涂 层固化。 在整个涂饰工艺过程中,是不可忽 视的一道工序,没有合理的涂层干燥过 程和方法,就不可能获得优质高效的装 饰保护漆膜。只有对涂层的固化机理, 影响因素以及生产实用的干燥方法有所 了解,才能正确的干燥涂层,并获得好 的漆膜质量。
13
* 挥发型漆涂层,一般在 40—50℃,常采取低、高、 低分段加热方式,以免开始溶剂激烈蒸发形成气泡。 * 对于蜡型聚酯漆涂层,适宜的温度是 15—30℃, 如果温度低于 15℃,石蜡会在涂层内结晶,引起漆 膜模糊;而当高于 30℃时,涂层胶凝进行很快,溶 入漆中的石蜡来不及全部浮出,使表面固化情况恶 化,漆膜模糊发粘,无法研磨。 非蜡型聚酯漆的涂层,可以在较高的温度条件下 固化。 从生产效率的角度来考虑,干燥越快越好,但 干燥速度的提高,必须以保证质量为前提,即速度 应该服从质量。我们说每种涂料在一定的干燥条件 下,都有一个合理的干燥时间,不可强求任何品种 的涂料都要干燥很快,而应该经过试验,慎重选风干燥室
21
三、预热干燥
预热干燥法就是在涂饰涂料之前,预先将 木材表面加热,当涂饰涂料之后,由木材蓄 积的热量传递给涂层,促进涂层内溶剂的蒸 发以及化学反应的进行,从而加速了涂层的 固化一种干燥方法。 预先加热材料表面,对涂层干燥是十分 有利的,因为这时热量的传递是自下而上的 进行,热量是从木材传到涂层,与溶剂蒸汽 蒸发的方面一致。于是,首先是涂层的下层 被加热,涂层自下而上干燥固化,涂层中的 熔剂蒸发可以顺利地从涂层中散发出来,从 而缩短了干燥时间。见图。
14
第二节 涂层干燥方法
目前用于木材涂饰的涂料干燥方法有两 大类,即自然干燥和人工干燥。前者是在常 温条件下的自然干燥,干燥时间长;后者则 是采用各种人工措施加速涂层的固化,以缩 短干燥时间。 人工干燥包括:木材预热干燥,对流 干燥,红外线辐射干燥和紫外线干燥。分述 如下:
15
一、自然干燥
不采用任何人工措施,利用自然的温度条件,进 行涂层干燥的方法。方法简单,不需任何设备,不 用复杂技术,不消耗过多能源,但是干燥时间长, 生产率低,占地面积大,涂层容易沾附灰尘。 自然干燥条件指的是室温,即 18—25℃,相对 湿度 45—60% 左右,所以对干燥场地,也应控制其 温度和空气流通情况。我们说,温度高,湿度低干 燥快,反之温度低,湿度高则干燥慢,并容易出现 质量问题。一般地讲,自然干燥的温度不能低于 10℃,相对是湿度不高于 75% ,加强改善空气的流 通情况。
对于油性漆,当相对湿度超过 70% 时,对 干燥速度的影响比温度对其的影响还要显著。 同一品种的油性漆,在北方施工(温度低、 湿度低),要比在南方施工(温度高、湿度 高)干燥要快些。但也不是空气越干越好, 要考虑对木材含水率的影响。 *温度的影响,在所有的施工影响因素中, 温度最重要。当涂层周围空气温度高,或者 基材表面温度高,或者涂层本身温度高,都 会加速涂层的流平,改善成膜质量。因此, 温度(热能)对任何漆种涂层干燥的物理与 化学变化过程,都会促使其加速进行。
6
挥发型漆最大的特点是干燥快。从涂料组成看, 影响挥发型漆干燥速度的因素主要是溶剂的类型及 其混合比,成膜物质与溶剂的关系等。 低、中、高沸点溶剂,影响其干燥速度和干燥质 量。一般挥发型漆多采用混合溶剂。 挥发型漆涂饰后,涂层上部溶剂的挥发速度决 定于溶剂的沸点,但涂层内部的溶剂蒸发时,要穿 越整个涂层,所以挥发的快慢不仅决定于溶剂的蒸 气压(溶剂的蒸汽压高,其沸点就低,易挥发), 还决定于溶剂与成膜物质的关系。有的成膜物质对 溶剂有一种吸留性,即成膜物质对溶剂的释放性差。 同一溶剂在从释放性好的成膜物质溶液中挥发时, 从开始到最后都是一个速度,在一定时间内挥发完 毕,而在释放性差的成膜物质溶液中,挥发到后期, 挥发速度很低,需要很长时间才能把部分残余溶剂 7 挥发完。
19
如前面讲过,影响涂层固化的因素,除温 度外,还有气流的速度和方向,相对湿度, 干燥装置内的气体容积及换气情况等。 对流干燥比自然干燥快很多,在国内外家 具与木材加工企业生产中应用较广泛,较普 遍。 对流干燥需有专门的干燥装置,以便使热 量不致散失,并使加热空气能按一定方向循 环,及时排出含有大量溶剂蒸汽的空气。 按照作业方式,干燥装置可分为周期式 和连续式两种。
5
二、涂层固化机理
以前我们讲过,根据成膜干燥机理,涂料 可分为 “ 挥发干 燥型涂 料和固化干燥型涂 料”。 但就其液体涂料的干燥类型来讲,涂层 的固化可分为溶剂挥发成膜漆类,氧化成膜 漆类和聚合成膜漆类三大类。 1、挥发成膜漆类
即挥发型漆。涂饰后,主要是由于溶剂挥发的 物理过程,使涂层粘度逐渐增大,溶剂挥发终了, 涂层即完全干燥,形成固体漆膜。如虫胶漆、硝基 漆,过氯乙烯漆等,均属此类。
8
3、聚合成膜漆类
除上述两类以外的漆类,如聚氨脂漆,不饱和聚 酯漆,光敏漆等统称为聚合型漆。 此类漆成膜过程比较复杂,既有溶剂挥发的物理 过程,更主要的是由于各种类型的聚合或缩合的交 联化学反应,而形成网状体型结构高分子漆膜。如: *双组分羟基固化型聚氨脂漆的固化,是由于多 异氰酸酯与含羟基聚酯之间的加成聚合反应的结果。 *不饱和聚酯漆的成膜,是由过氧化物引发剂,引 发不饱和聚酯游离基聚合反应的进行,并与单体交 联固化成膜。
18
针对这一情况,在进行对流干燥之前,应先在常 温( 20℃左右)条件下静置(陈放)一段时间,根 据涂料中挥发分组成的不同,可预先静置5—20分钟, 以便使大部分溶剂蒸发,然后再在较高的温度下使 涂层进一步干燥。 为了获得优质漆膜,干燥规程可分段进行。如硝 基 漆 涂 层 干 燥 时 , 开 始 干 燥 时 温 度 低 些 ( 20— 25℃),此时溶剂激烈蒸发 ,然后提高加热温度 ( 40—45℃),这时溶剂已不大量蒸发,涂层基本 固化,最后再降低温度( 20—25℃),使漆膜稳定, 结束干燥。至于每段干燥时间长短,根据涂料种类 和涂层厚度来确定。
相关主题