淺談太陽能反射鏡淋漆工藝及其設(shè)備

丁秀芳

摘 要：反射鏡是太陽能聚熱發(fā)電的重要部分，淋漆工序是反射鏡的重要工序，本文探討了反射鏡的淋漆工藝及淋涂設(shè)備。

關(guān)鍵詞：太陽能反射鏡；淋漆；工藝；設(shè)備

中圖分類號(hào)：TK512 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

2016年國家發(fā)改委下發(fā)《中國中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》。意見提出了大力推廣太陽能熱利用的通知，并就光伏發(fā)電用地等多方面頒布了優(yōu)惠政策。我國大部分地區(qū)太陽能資源強(qiáng)度符合太陽能聚熱發(fā)電的強(qiáng)度條件，加上我國反射鏡玻璃材料以及常規(guī)汽輪發(fā)電設(shè)備成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，以及中國再生能源法和CDM清潔發(fā)展機(jī)制的激勵(lì)，太陽能聚熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)必將成為未來幾年中國可再生能源投資的熱點(diǎn)，由此也必將帶動(dòng)太陽能反射鏡市場的發(fā)展。塔式太陽能熱發(fā)電是利用一組跟蹤太陽的定日鏡群，將太陽光發(fā)射到固定在塔頂?shù)慕邮掌魃?，產(chǎn)生高溫并加熱工質(zhì)產(chǎn)生過熱蒸汽，推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。本文主要闡述一下太陽能定日鏡群反射鏡的淋漆工藝、設(shè)備及技術(shù)要點(diǎn)。

1.淋漆工藝及技術(shù)要點(diǎn)

1.1 淋漆工藝

反射鏡是太陽能聚熱發(fā)電的重要組成部分，由于反射鏡長期暴露于自然環(huán)境中，氣候條件比較惡劣，因此對反射鏡的強(qiáng)度、抗風(fēng)壓、耐冷熱交替、抗風(fēng)沙、耐侯（風(fēng)、雨、雪、冰、沙）性要求很高。高精度、高反射率和高耐久性成為衡量太陽能反射鏡的重要性能指標(biāo)，通常反射鏡的反射率不低于93.5%，戶外應(yīng)用25～30年。銀層是鏡板的反射層，漆層是反射層的保護(hù)層，隔絕了水分、大氣及各種酸、堿、鹽的水溶液對銀反射層、銅防腐層的侵蝕作用，同時(shí)可以增加鏡板的抗風(fēng)沙能力，直接關(guān)系到反射鏡的使用壽命，因此淋漆一直是鏡板生產(chǎn)過程中備受關(guān)注的工序。

淋漆工序包括預(yù)熱、淋漆、烘干、固化冷卻幾個(gè)過程，每道漆層淋涂前基板應(yīng)該有一定的溫度，以增加膜層的附著力，但淋涂前基板的溫度不能超過55℃，否則漆膜會(huì)起泡。淋涂后應(yīng)每道漆都要經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮娓珊凸袒鋮s，達(dá)到表干的程度方能進(jìn)入下一道淋漆。太陽能反射鏡通常淋涂三道漆層。第一道底漆層，底漆因?yàn)楹U，能很好地與銅層附著，增加了面漆與與金屬膜及玻璃基片間的附著力。第二道面漆層，起到防水防潮，保護(hù)反射層和銅防腐層的作用。第三道特殊面漆，是反射層的特殊保護(hù)層，增加了反射鏡的耐腐蝕能力和抗風(fēng)沙能力。3道漆膜牢固地結(jié)合在一起，且表面光滑，膜層均勻，膜層厚度應(yīng)達(dá)到工藝要求。

1.2 漆膜質(zhì)量控制的技術(shù)要點(diǎn)

漆膜的厚度及淋涂質(zhì)量不僅關(guān)系到反射鏡的反射率及使用壽命，更直接反映了鏡子的生產(chǎn)成本和外觀質(zhì)量。漆膜牢固致密、厚度均勻、漆面光滑、平整無差異，方能達(dá)到反射鏡的應(yīng)用性能及使用要求。

每個(gè)鏡板生產(chǎn)廠家的涂料都有一套自己掌握的調(diào)配配方，配方不同，生產(chǎn)工藝會(huì)有所不同，他們會(huì)根據(jù)自己的生產(chǎn)工藝調(diào)制油漆的濃度和黏度，并同時(shí)控制淋涂速度，調(diào)整淋涂高度。油漆的濃度和黏度要適中，不能太濃也不能太稠。油漆太濃，不僅會(huì)浪費(fèi)油漆，增加生產(chǎn)成本，而且容易結(jié)塊，造成膜層不均勻不平整；油漆太稠，流動(dòng)性大，容易飄漆，隨著基板的高速運(yùn)行，會(huì)造成流掛、漆層不均勻等質(zhì)量問題，因此油漆的配料和油漆的攪拌過程都是控制漆膜質(zhì)量的關(guān)鍵。

基板的傳送速度也對淋涂質(zhì)量有較大的影響，一般控制在70m/min～90m/min。傳送速度過快會(huì)導(dǎo)致油漆在漆槽內(nèi)緩沖不夠而產(chǎn)生氣泡，出現(xiàn)漆幕斷淋現(xiàn)象；速度過慢會(huì)在基板平面產(chǎn)生堆漆。因此如果出現(xiàn)漆幕斷淋時(shí)可以適當(dāng)調(diào)低基板的傳送速度或者增大淋涂速度。當(dāng)基板傳送速度過快時(shí)，會(huì)因?yàn)楦咚龠\(yùn)行產(chǎn)生風(fēng)，此時(shí)應(yīng)該在淋漆正前方設(shè)置擋風(fēng)板，避免對漆幕造成不良影響。

漆頭和玻璃基面之間的高度也影響著涂層的質(zhì)量，應(yīng)該配合油漆的濃度適當(dāng)?shù)卣{(diào)整淋頭高度，否則會(huì)出現(xiàn)飄漆，產(chǎn)生氣泡。

2.淋漆機(jī)

淋漆工序是漆泵將攪拌均勻的油漆打入帶有漆唇的漆刀，經(jīng)過漆槽的靜置消除氣泡，然后沿著漆唇垂直均勻流下，鍍好銅膜的鏡片以70m/min～90m/min的速度高速通過漆簾，便在鏡片上淋上一層均勻的保護(hù)漆，完成淋漆作業(yè)。目前除了傳統(tǒng)的平面整體式淋漆刀，制鏡企業(yè)比較青睞幕簾式全自動(dòng)淋漆機(jī)。

2.1 幕簾式全自動(dòng)淋漆機(jī)

幕簾式全自動(dòng)淋漆機(jī)為新型的淋漆裝置，漆頭均采用SUS304材質(zhì)制作，由垂直淋漆刀、平面淋漆刀、導(dǎo)油輥筒及其他部件組成。垂直淋漆刀、平面淋漆刀、導(dǎo)油輥筒是淋漆機(jī)的核心部分，其表面精度要求很高。垂直淋漆刀的表面不得有毛刺、缺口、不平整現(xiàn)象，刀唇直線度應(yīng)控制在0.02mm范圍內(nèi)。垂直漆刀和平面漆刀的表面精度要求很高，應(yīng)當(dāng)拋光處理。導(dǎo)油輥筒裝在平面漆刀上部，和平面漆刀之間形成間隙，垂直漆刀垂直安裝在平面漆刀的側(cè)面。該間隙是控制漆膜厚度的關(guān)鍵尺寸，導(dǎo)油輥筒兩軸端安裝偏心套，可通過扳動(dòng)手柄來調(diào)節(jié)偏心套，從而調(diào)整與平面漆刀之間的間隙。平面漆刀底部安裝油漆接收槽，油漆沿著平面漆刀的倒角垂直流下，流經(jīng)接收槽時(shí)油漆得到緩沖，更好地消除了油漆氣泡，提高了漆膜的均勻性。

意大利芬齊是一家致力于平板玻璃化學(xué)材料研究與發(fā)展的公司，其鏡背涂料產(chǎn)品以及品牌在國際市場上一直占有主導(dǎo)地位，其整體式淋頭目前也是國內(nèi)外最先進(jìn)的淋涂設(shè)備，由于價(jià)格昂貴，國內(nèi)尚未得到推廣應(yīng)用。

2.2 油漆攪拌系統(tǒng)

油漆攪拌是淋漆前的重要步驟，涂料必須攪拌均勻，無結(jié)塊，達(dá)到細(xì)化、乳化狀態(tài)。油漆攪拌系統(tǒng)是通過攪拌盤上扇葉的高速運(yùn)轉(zhuǎn)來對物料進(jìn)行高速的強(qiáng)烈的剪切、撞擊、粉碎、分散，達(dá)到迅速混合、溶解、分散、細(xì)化的功能，從而對油漆進(jìn)行粉碎、分散、乳化、混合。油漆攪拌系統(tǒng)還包含進(jìn)料、出料及過濾、控制、操作平臺(tái)等。油漆攪拌過程通常要進(jìn)行濃度和黏度的測試，并根據(jù)測試結(jié)果適量地添加涂料和稀料，直至達(dá)到工藝要求為止。

2.3 淋涂間隙的調(diào)整

在生產(chǎn)過程中，油漆的黏度、環(huán)境溫度、淋漆頭間隙的大小和傳送速度、淋涂速度都會(huì)影響漆膜的厚度，淋漆機(jī)的淋涂間隙更是控制漆膜厚度的關(guān)鍵。淋漆機(jī)淋涂間隙的調(diào)整是通過控制漆刀和導(dǎo)油輥筒之間的間隙來完成，有粗調(diào)和微調(diào)兩種方式。操作手柄通過調(diào)整偏心套來調(diào)整導(dǎo)油輥筒和平面漆刀的間隙，達(dá)到粗調(diào)的目的，也可通過調(diào)整刀體上自帶的調(diào)整塊來調(diào)整刀體之間的縫隙，進(jìn)行微調(diào)，控制流下的漆簾，形成漆幕。

2.4 設(shè)備的維護(hù)

淋漆機(jī)是比較精密的設(shè)備，尤其漆刀之間的間隙微小，因此間斷生產(chǎn)或者停機(jī)時(shí)，必須倒掉余漆，并清洗淋漆設(shè)備（尤其漆刀和漆槽），用稀料將淋頭和攪拌系統(tǒng)清洗干凈，避免漆料凝固結(jié)塊，損壞設(shè)備。新型漆刀清洗起來比較方便，通過微調(diào)螺桿帶動(dòng)偏心輪把導(dǎo)油輥筒和平面漆刀之間的間隙調(diào)到最大，進(jìn)行清洗，不需要拆卸刀體，避免了重復(fù)拆卸對設(shè)備造成的傷害，大大縮短了設(shè)備的維護(hù)時(shí)間，提供了生產(chǎn)效率。

結(jié)語

雖然目前無論鏡背涂料還是淋涂設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)仍是國外領(lǐng)先，但近幾年國內(nèi)已有企業(yè)進(jìn)行了該方面的研發(fā)，并取得了可喜的成果。隨著制鏡行業(yè)生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)和市場的不斷擴(kuò)大，不久我國將會(huì)實(shí)現(xiàn)太陽能反射鏡的大面積生產(chǎn)，對此必將推動(dòng)太陽能熱發(fā)電站的發(fā)展，從而為世界能源問題的解決帶來了福音。

參考文獻(xiàn)

[1]許巖.中國太陽能光熱發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].能源與節(jié)能，2016（6）：84-86.

[2]白建華，李雷，趙虎森，等.太陽能反射鏡鏡背保護(hù)涂料的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2014（11）：27-30.

[3]楊艷玲，葉麗.塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)及其在我國的應(yīng)用前景分析[J].柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（5）：43-47.

[4]李艷廈，李勝濤，倪偉躍，等.定日鏡技術(shù)研究進(jìn)展與應(yīng)用[J].中國科技信息，2009（24）：26-27.