15 sušenje in utrjevanje - arnesmvranj/datoteke/pov/15 susenje in utrjevanje.pdf · 22.11.2010 1...
TRANSCRIPT
22.11.2010
1
SUŠENJE IN UTRJEVANJE PREMAZOV
Predavanja 1. letnik Višja strokovna šola – LESARSTVO
Predavatelj: Metoda VRANJEK, u.d.i.l.
POVRŠINSKA OBDELAVA IN ZAŠČITA LESA
Utrjevanje premaznih sredstev
• proces sušenja ali utrjevanja se prične takoj po nanosu
• proces poteka iz tekočega stanja (sol) v želirano obliko (gel) in naprej v trdo obliko oz. utrjen film premaza
• fizikalno utrjevanje – sušenje (izhlapevanje topil)• kemično utrjevanje (kemična reakcija med
komponentami)
22.11.2010
2
Potek utrjevanja
• potek sušenja ali utrjevanja premazov lahko ugotavljamo s pomočjo naprave v katero vpnemo svež nanos laka na nosilnem materialu (za teste se največkrat uporablja steklena podlaga.
• preizkusna naprava ima na vozičku iglo, ki jo nastavimo do podlage (v premaz)
• voziček se premika , za iglo pa nastaja zelo značilna sled, ki jo glede na obliko delimo v več con
22.11.2010
3
• 1. sled za iglo se zaliva ( tekoč premaz)• 2. sled se slabo zaliva (premazu se zvišuje
viskoznost zaradi izhlapevanja ali začetka utrjevanja)
• 3. igla vleče premaz za seboj in ga grbanči (na površini premaza je nastala opna – želiran premaz)
• 4. igla reže premaz (premaz je utrjen, vendar še nima odpornostnih lastnosti)
• 5. igla ne pušča sledi (premaz se je dokončno utrdil)
Fizikalno utrjevanje - sušenje
• pri normalni temperaturi• pri povišani temperaturi – toplozračno oz.
konvektivno sušenje• razlivanje in intenzivno izparevanje, • tanka utrjena plast in notranje napetosti, ki se
sproti sproščajo, • utrjen film iz katerega izhajajo hlapne
komponente z difuzijo, • ohlajanje
22.11.2010
4
• med procesom je potrebno postopno zviševanje temperature
• pravilno zaporedje elementov linije sušenja • odsesovalnik (intenzivno odsesavanje topil v fazi
razlivanja),• odparjevalnik (intenzivno odstranjevanje topil v
fazi izparevanja),• obtočni sušilnik (začetna temperatura sušenja), • šobni sušilnik (končna temperatura sušenja), • hladilnik (ohlajanje obdelovancev)
22.11.2010
5
Obtočni sušilnik
• namenjen je za prvo in drugo fazo sušenja , kjer iz premaza intenzivno izhlapevajo hlapne sestavine
• za obtočni sušilnik je značilno, da se v njem velika količina zraka giblje z malo hitrostjo, oddaja toploto in sprejema hlapne sestavine
• lahko je v obliki tunela ali v obliki kanala• glede na količino hlapnih sestavin lahko zrak
menjavamo v celoti ali delno (filtri)
22.11.2010
6
Šobni sušilnik
• namenjen je za zadnjo fazo sušenja in utrjevanja • za šobni sušilnik je značilno, da malo količino
zraka piha na površino z veliko hitrostjo • temperature so visoke• sušenje ali utrjevanje je zelo intenzivno (do
130°C)
22.11.2010
7
Energijo za sušenje lahko dovajamo tudi:• obsevanje z IR svetlobo
• IR-M žarnice - cevi iz kremenčevega stekla, v katerem žari volframova žica, zgornji del cevi je pozlačen (sevanje navzdol), temp. od 800°C do 950°C
• novejše carbon IR-M žarnice (trak iz oglja, ki žari v stekleni cevi – temp. od 950°C do 1200°C) imajo najvišji izkoristek električne energije in kratek čas segrevanja in hlajenja
• valovna dolžina je odvisna od vrste laka in debeline sloja
22.11.2010
8
• potreben velik pretok zraka za hlajenje žarnic in odstranjevanje topil (zniževanje koncentracije topil, ki bi povzročila požar ali eksplozijo)
• uporaba• predvsem za ploskovne obdelovance• v vseh fazah sušenja vodnih lakov in vodnih lužil • v zadnji (difuzijski) fazi sušenja in utrjevanja
drugih lakov• predgrevanje površine pred uporabo vodnih
sistemov• taljenje praškastih barv na obdelovancih
žarnica pozlačen reflektor na žarnicah
22.11.2010
9
Tunel s halogenskimi IR žarnicami• Primeren za sušenje prostorsko oblikovanih
izdelkov z IR sevanjem
• sušenje v VF ali MV polju• primerno za segrevanje tekočih premazov, ki
vsebujejo vodo ali druga močno polarna topila (alkohole)
• za ploskovne obdelovance• segrevanje lakfilma po celotni debelini (od znotraj)
zaradi VF ali MV električnega toka (sproži notranje trenje med nihajočimi molekulami – segrevanje in intenzivno izparevenje)
• segrevanje traja le toliko časa, dokler so v laku topila (samodejno preneha)
22.11.2010
10
• VF se uporablja za debelejše fizikalno utrjujoče plasti
• MV se uporablja za tanjše sloje• glavna prednost je v hitrem izparevanju• primeren za barvne ali brezbarvne premaze• postopek je v intenzivnem razvoju (predvsem za
ekološke vodne lake)• po sušenju z MV je možno še kemijsko utrjevanje z
UV žarki
Kemijsko utrjevanje
• kemijsko utrjevanje• sprožitev kemijskega procesa med komponentami
in zamreženje (mehansko in kemijsko odporni lak filmi)
• fizikalno kemijsko utrjevanje v toku vročega zraka• obsevanje z UV svetlobo
22.11.2010
11
Utrjevanje z UV sevanjem• primerno za ploskovne izdelke - pomembna je
enakomerna razdalja med svetilom in obdelovancem, ker vsebnost kisika v zraku zavira utrjevanje
• primerno za polimerizacijsko in kopolimerizacijskoutrjevanje brezbarvnih in delno tudi barvnih (UV-PE in UV-PA) lak filmov, ki vsebujejo malo izparljivih topil
• laki morajo imeti dodan fotoiniciator različne intenzitete, čemur je prilagojena valovna dolžina UV sevanja
• UV svetloba aktivira fotoiniciator in sproži kemijsko reakcijo
UV linija
22.11.2010
12
UV sušilnik
• sevalne naprave sestavljajo• UV svetila (Hg svetila ali Xe svetila)
22.11.2010
13
• reflektorji za usmerjanje svetlobe
• prednosti• hitro utrjevanje – velika pretočnost• takojšnje nadaljevanje obdelave – hladne površine• utrjevanje višje in visoko viskoznih premazov (nizka
vsebnost topil)• zelo dobre odpornostne lastnosti premazov
• nevarnosti pri UV utrjevanju• pri kratkih valovnih dolžinah je nevarnost nastajanja
ozona – zdravje• zaradi ustvarjanja visokih temperatur v komori je
nevarnost vžiga, zato je potrebno dobro hlajenje• obstaja pa tudi nevarnost poškodbe oči in opeklin
22.11.2010
14
Kanal za UV utrjevanje vodnih lakov v inertni atmosferi (CO2)
• Namenjen za utrjevanje vodnih sistemov na prostorsko oblikovanih izdelkih
• Zaradi inertne atmosfere v kanalu (dušik ali CO2) in minimalne vsebnosti kisika, se zmanjša pomen razdalje med svetilom in obdelovancem
• Kanal je iz aluminijastega ogrodja, kar izboljša odboj UV svetlobe
• Za boljše - enakomernejše utrjevanje se obdelovanci med potjo skozi kanal vrtijo