UV真空電鍍底漆節(jié)能降耗及確保產(chǎn)品品質(zhì)的生產(chǎn)工藝研究

鄭 旭

（梯希愛(ài)（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司，上海 201507）

UV 涂料起源于20世紀(jì)70年代，并于20世紀(jì)末開(kāi)始流行的一種全新綠色涂料，以其固化干燥速度快、污染小、節(jié)能等特性以及其噴涂、淋涂、浸涂等多種靈活多變的涂布方式迅速應(yīng)用于手機(jī)、DVD 表面涂裝，并進(jìn)一步擴(kuò)大至化妝品、車燈、電腦、玩具等家電領(lǐng)域。

近年，隨著市場(chǎng)需求的發(fā)展，環(huán)保的倡導(dǎo)要求等，傳統(tǒng)UV 涂料以及新型環(huán)保水性UV 涂料均處于快速發(fā)展當(dāng)中，UV 涂料的工藝生產(chǎn)過(guò)程也日趨完善。目前研究較多的是關(guān)于攪拌機(jī)分散葉片類型、攪拌機(jī)功率大小、投料攪拌溫度、攪拌時(shí)間、攪拌速度等對(duì)UV 涂料的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品最終收率、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性的影響，本文主要探討了UV 涂料生產(chǎn)過(guò)程中原料投料順序、原料投料時(shí)的黏度、產(chǎn)品過(guò)濾規(guī)格、濾土機(jī)過(guò)濾包裝時(shí)的壓力大小對(duì)UV 涂料的生產(chǎn)效率（充分?jǐn)嚢杌旌蠒r(shí)間，包裝時(shí)間）、最終產(chǎn)品收率、產(chǎn)品性能穩(wěn)定性的影響及其結(jié)果，并以此確定UV 固化真空電鍍底漆涂料生產(chǎn)工藝過(guò)程中節(jié)能降耗及確保產(chǎn)品品質(zhì)的管控重點(diǎn)。

1 原料、設(shè)備及測(cè)試環(huán)境

本文所采用的實(shí)驗(yàn)原料是固化產(chǎn)品成膜固體含量為48.5%，噴涂黏度為8.5～10.0S 的某UV 固化真空電鍍底漆，其中混合稀釋劑的組成配比為51.5%，混合成膜聚合樹(shù)酯組成配比為42%（其中最高黏度原料為環(huán)氧丙稀酸酯32000CPSNO.4#/12RPM，25℃，配比為23%，最低黏度樹(shù)脂為丙稀酸酯單體70CPS-1#/30RPM，25℃，配比為16%），粉體光引發(fā)劑6%，助劑0.5%（均為液態(tài)流平、附著促進(jìn)劑等）。攪拌機(jī)功率20HP，攪拌葉采用的是直徑300mm 的分散型齒輪攪拌葉，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速800r/min。攪拌缸外形尺寸總高1 260mm，內(nèi)部有效深度為1 050mm，內(nèi)徑為1 365mm，攪拌時(shí)葉輪最底端距離攪拌缸底面的距離為100mm，分散盤(pán)軸心同攪拌缸軸心線重合。投料總量1t，攪拌溫度25℃。

2 對(duì)產(chǎn)品收率、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能影響測(cè)試及結(jié)果

2.1 不同原料生產(chǎn)投料順序測(cè)試及結(jié)果

因粉體的特殊性，本文不將粉體光引發(fā)劑投料先后順序納入測(cè)試，以下測(cè)試中所有粉體光引發(fā)劑投料均放在涂料生產(chǎn)投料最后一步進(jìn)行，并且是在攪拌狀態(tài)下緩慢加入。投料先后順序所需的充分混合時(shí)間以及產(chǎn)品收率測(cè)試結(jié)果如表1所示。（樹(shù)脂及助劑在投料時(shí)均按照黏度由低到高依次投入）

表1 原料投料先后順序所需混合時(shí)間及產(chǎn)品收率

2.2 原料黏度變化對(duì)充分反應(yīng)時(shí)間的影響測(cè)試及結(jié)果

以下測(cè)試時(shí)投料順序依次為溶劑-樹(shù)脂-助劑-粉體光引發(fā)劑，因樹(shù)脂最高黏度不同，投料后所需要的充分混合時(shí)間以及產(chǎn)品收率測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 樹(shù)脂粘度對(duì)充分混合時(shí)間以及產(chǎn)品收率的影響

2.3 產(chǎn)品過(guò)濾規(guī)格對(duì)過(guò)濾速度和產(chǎn)品噴板顆粒的影響測(cè)試及結(jié)果

對(duì)產(chǎn)品的過(guò)濾采用不同規(guī)格濾芯進(jìn)行測(cè)試，最終測(cè)試結(jié)果如表3所示。（實(shí)際過(guò)濾設(shè)備濾芯端壓力控制在0.2MPa，噴板規(guī)格為80mm*150mm 的ABS 板，噴板厚度為8～12μm）

表3 不同規(guī)格折疊式濾芯過(guò)濾時(shí)的速度和噴板顆粒測(cè)試結(jié)果

2.4 過(guò)濾設(shè)備壓力對(duì)包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測(cè)試及結(jié)果

測(cè)試所采用的過(guò)濾設(shè)備為10μm 濾袋+1μm 折疊濾芯過(guò)濾臺(tái)車，臺(tái)車動(dòng)力為2寸氣動(dòng)隔膜泵，最大進(jìn)氣壓力控制在0.8MPa，產(chǎn)品進(jìn)料管直徑尺寸為1寸，出料管直徑尺寸為1.5寸，出料口直徑為1寸，通過(guò)控制過(guò)濾臺(tái)車折疊濾芯端壓力大小，來(lái)觀察對(duì)產(chǎn)品的包裝速度以及產(chǎn)品噴板后顆粒性能的影響。（產(chǎn)品的包裝規(guī)格為16kg/桶）最終測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4 過(guò)濾時(shí)濾芯壓力不同對(duì)包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測(cè)試結(jié)果

3 結(jié)束語(yǔ)

1）在原料的投料順序?qū)V 涂料生產(chǎn)的充分混合時(shí)間、產(chǎn)品收率影響測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示通過(guò)首先投入混合稀釋劑，其次投入成膜聚合樹(shù)脂（按照樹(shù)脂黏度由低到高投料），接著投入助劑，最后再在攪拌中投入粉體光引發(fā)劑的投料方式，所需要的攪拌混合時(shí)間最短，同時(shí)所產(chǎn)出的產(chǎn)品收率最高。

2）在樹(shù)脂投料因黏度不同對(duì)充分混合時(shí)間、產(chǎn)品收率的影響測(cè)試當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示投料時(shí)原料的黏度應(yīng)當(dāng)控制在低于1 000cP，此時(shí)投料攪拌至混合充分，所需要的充分混合時(shí)間基本在50～60min，且產(chǎn)品的收率能夠達(dá)到99.5%以上。當(dāng)原料的黏度大于1 000cP 時(shí)，會(huì)明顯增加攪拌所需的充分混合時(shí)間，并且大幅降低產(chǎn)品的收率。

3）在過(guò)濾規(guī)格對(duì)過(guò)濾速度和產(chǎn)品噴板顆粒的影響測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示使用1～2μm 的折疊式濾芯進(jìn)行過(guò)濾時(shí)既能夠達(dá)到最佳的效果，同時(shí)又具有較好的過(guò)濾速度。

4）在控制過(guò)濾時(shí)濾芯端壓力對(duì)包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測(cè)試中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在確保產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，當(dāng)濾芯端口壓力控制在0.25MPa 時(shí)，能夠達(dá)到最快的包裝速度，最具有實(shí)用參考價(jià)值。