静电粉末喷涂工艺的新应用静电粉末喷涂工艺的新应用徐仲薇

静电粉末喷涂工艺的新应用,静电粉末喷涂工艺的新应用

静电粉末喷涂工艺的新应用 众所周知，静电粉末喷涂工艺自60年代诞生以来，几乎是100％应用于金属表面涂装。虽然很久以来许多粉末制造厂商、设备供应商均声称“静电粉末喷涂能运用于非金属表面”，但能形成工业化生产的产品，均没有出现。进入90年代末，随着粉末涂料和喷涂设备的发展，使静电粉末喷涂工艺应用于非金属表面成为一种可能性针对非金属材料的涂装，裕东高廷仕及英国依路达在近二年的时间内，致力于中密度纤维板的静电粉末喷涂，并已进入工业化生产成为现实。本文主要介绍目前在喷涂MDF方面的最新情况，以促进我国的静电粉末喷涂技术的发展。 1．静电粉末喷涂的相关因素 静电粉末喷涂就是将粉末涂料，通过静电作用涂敷在被涂物体上，并通过一定时间温度的烘烤形成涂层的过程。在此工艺中所涉及的因素有彼涂物件、粉末涂料、喷枪、烘烤设备等。对这些因素进行分析有助于对整个工艺的理解。 2．被涂物件的确认 从经济角度讲，被涂物件音定是大宗商品。除金属外，木材、塑料应在选择之列。其中塑料由于目前阶段耐温问题，暂时无法考虑的。对于木材来说，MDF成为首选。原因有：作为静电粉末喷涂要求材料具导电性，而木材是一种吸湿性材料，即会与周围环境交换水分，经过一定的时间，它会在一定的温度下吸收特定环境中的水分，从而达到平衡。因此通常情况下，木村制成品的含水量会与当地气候保持适当的平衡。可以认为通过对于木制品基材含水量的调整，可使木材成为接近或相当于导体状态。MDF是木材制品，同样具备上述特点。另外MDF作为符合环保的绿色建材，其应用量巨大，并且在木质人造板中的增长也非常快。而且MDF是作为大规模工业化生产的产品，其产品具有质量稳定和产品工艺的可调性也是重要因素。正是这些因素促成我们认为MDF成为粉末喷涂的首选。 3．粉末涂料的技术进步 热固性粉末涂料长期以来，一直受到固化温度(常规固化温度为180℃，20min)的影响，使工艺应用范围受到限制。近年以来，越来越多的低温固化粉末涂料已面世。据有关报道已可制备120℃ x20min固化的粉末，当然低温固化粉末尚存在贮存稳定性差等问题，一定程度上制约了应用范围。相信在不久会有改善。在MDF板材喷涂中，采用的粉末有紫外线固化型和超低温固化型等。据报道 DSM公司已发表了马来酸／乙烯基醚系紫外线固化粉末涂料的资料，其涂装对象是针对MDF。而目前依路达公司运用于MDF的为环氧／聚酯类混合粉末，其固化温度控制在一般油漆的最大固化温度范围内内。 4．静电粉末喷涂设备的新突破 电晕式充电喷枪经历了电压充电、电流充电、总能量控制充电等几个阶段。前两种充电方式使喷涂的工件限于金属类零件，而采用 “TEC总能量控制充电” 技术 则突破了上述局限。其技术主要在于当喷枪和工件(接电点)的距离变化时，能同时自动调整电流和电压以保持总充电能量，有效地控制粉末的带电量，确保上粉效率。其具体的喷涂距离与电流及电压的变化见图一。 5．烘烤设备 对于超低温固化型粉末，通过运用特种烘道加以固化 并且消除 MDF在连续高温状态下产生的挥发成分。即在烘道内部将挥发物消耗掉，同时保证固化温度稳定在工艺温度。这有别于紫外线固化，紫外线固化是先使用红外线灯使粉末熔融流平，然后用紫外线灯幅照数秒固化成膜。 综合上述几点，MDF的静电粉末喷涂工业化生产开始于九十年代末，1999年8月英国第一条全自动MDF板材专用生产线成功投产。可以预见在未来二、三年内，MDF喷粉工艺将有一个迅猛的发展。当然对于MDF喷粉工艺今后需加以改进的方面有：涂料方面的固化低温化；涂料品种的多样化；通过选用具TEC充电技术的喷枪和改造现有固化设备，从而使生产线 于对整个工艺的理解。 2．被涂物件的确认 从经济角度讲，被涂物件音定是大宗商品。除金属外，木材、塑料应在选择之列。其中塑料由于目前阶段耐温问题，暂时无法考虑的。对于木材来说，MDF成为首选。原因有：作为静电粉末喷涂要求材料具导电性，而木材是一种吸湿性材料，即会与周围环境交换水分，经过一定的时间，它会在一定的温度下吸收特定环境中的水分，从而达到平衡。因此通常情况下，木村制成品的含水量会与当地气候保持适当的平衡。可以认为通过对于木制品基材含水量的调整，可使木材成为接近或相当于导体状态。MDF是木材制品，同样具备上述特点。另外MDF作为符合环保的绿色建材，其应用量巨大，并且在木质人造板中的增长也非常快。而且MDF是作为大规模工业化生产的产品，其产品具有质量稳定和产品工艺的可调性也是重要因素。正是这些因素促成我们认为MDF成为粉末喷涂的首选。 3．粉末涂料的技术进步 热固性粉末涂料长期以来，一直受到固化温度(常规固化温度为180℃，20min)的影响，使工艺应用范围受到限制。近年以来，越来越多的低温固化粉末涂料已面世。据有关报道已可制备120℃ x20min固化的粉末，当然低温固化粉末尚存在贮存稳定性差等问题，一定程度上制约了应用范围。相信在不久会有改善。在MDF板材喷涂中，采用的粉末有紫外线固化型和超低温固化型等。据报道 DSM公司已发表了马来酸／乙烯基醚系紫外线固化粉末涂料的资料，其涂装对象是针对MDF。而目前依路达公司运用于MDF的为环氧／聚酯类混合粉末，其固化温度控制在一般油漆的最大固化温度范围内内。 4．静电粉末喷涂设备的新突破 电晕式充电喷枪经历了电压充电、电流充电、总能量控制充电等几个阶段。前两种充电方式使喷涂的工件限于金属类零件，而采用 “TEC总能量控制充电” 技术 则突破了上述局限。其技术主要在于当喷枪和工件(接电点)的距离变化时，能同时自动调整电流和电压以保持总充电能量，有效地控制粉末的带电量，确保上粉效率。其具体的喷涂距离与电流及电压的变化见图一。 5．烘烤设备 对于超低温固化型粉末，通过运用特种烘道加以固化 并且消除 MDF在连续高温状态下产生的挥发成分。即在烘道内部将挥发物消耗掉，同时保证固化温度稳定在工艺温度。这有别于紫外线固化，紫外线固化是先使用红外线灯使粉末熔融流平，然后用紫外线灯幅照数秒固化成膜。 综合上述几点，MDF的静电粉末喷涂工业化生产开始于九十年代末，1999年8月英国第一条全自动MDF板材专用生产线成功投产。可以预见在未来二、三年内，MDF喷粉工艺将有一个迅猛的发展。

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