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（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70年代，并于20世紀末開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用于手機、DVD 表面涂裝，并進一步擴大至化妝品、車燈、電腦、玩具等家電領域。

近年，隨著市場需求的發(fā)展，環(huán)保的倡導要求等，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)展當中，UV 涂料的工藝生產(chǎn)過程也日趨完善。目前研究較多的是關(guān)于攪拌機分散葉片類型、攪拌機功率大小、投料攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速度等對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)過程中原料投料順序、原料投料時的黏度、產(chǎn)品過濾規(guī)格、濾土機過濾包裝時的壓力大小對UV 涂料的生產(chǎn)效率（充分攪拌混合時間，包裝時間）、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)工藝過程中節(jié)能降耗及確保產(chǎn)品品質(zhì)的管控重點。

1 原料、設備及測試環(huán)境

本文所采用的實驗原料是固化產(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、附著促進劑等）。攪拌機功率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，攪拌時葉輪最底端距離攪拌缸底面的距離為100mm，分散盤軸心同攪拌缸軸心線重合。投料總量1t，攪拌溫度25℃。

2 對產(chǎn)品收率、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品性能影響測試及結(jié)果

2.1 不同原料生產(chǎn)投料順序測試及結(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試，以下測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間以及產(chǎn)品收率測試結(jié)果如表1所示。（樹脂及助劑在投料時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間及產(chǎn)品收率

2.2 原料黏度變化對充分反應時間的影響測試及結(jié)果

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

表2 樹脂粘度對充分混合時間以及產(chǎn)品收率的影響

2.3 產(chǎn)品過濾規(guī)格對過濾速度和產(chǎn)品噴板顆粒的影響測試及結(jié)果

對產(chǎn)品的過濾采用不同規(guī)格濾芯進行測試，最終測試結(jié)果如表3所示。（實際過濾設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)格折疊式濾芯過濾時的速度和噴板顆粒測試結(jié)果

2.4 過濾設備壓力對包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測試及結(jié)果

測試所采用的過濾設備為10μm 濾袋+1μm 折疊濾芯過濾臺車，臺車動力為2寸氣動隔膜泵，最大進氣壓力控制在0.8MPa，產(chǎn)品進料管直徑尺寸為1寸，出料管直徑尺寸為1.5寸，出料口直徑為1寸，通過控制過濾臺車折疊濾芯端壓力大小，來觀察對產(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）最終測試結(jié)果如表4所示。

表4 過濾時濾芯壓力不同對包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測試結(jié)果

3 結(jié)束語

1）在原料的投料順序?qū)V 涂料生產(chǎn)的充分混合時間、產(chǎn)品收率影響測試中，實驗結(jié)果顯示通過首先投入混合稀釋劑，其次投入成膜聚合樹脂（按照樹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間最短，同時所產(chǎn)出的產(chǎn)品收率最高。

2）在樹脂投料因黏度不同對充分混合時間、產(chǎn)品收率的影響測試當中，實驗結(jié)果顯示投料時原料的黏度應當控制在低于1 000cP，此時投料攪拌至混合充分，所需要的充分混合時間基本在50～60min，且產(chǎn)品的收率能夠達到99.5%以上。當原料的黏度大于1 000cP 時，會明顯增加攪拌所需的充分混合時間，并且大幅降低產(chǎn)品的收率。

3）在過濾規(guī)格對過濾速度和產(chǎn)品噴板顆粒的影響測試中，實驗結(jié)果顯示使用1～2μm 的折疊式濾芯進行過濾時既能夠達到最佳的效果，同時又具有較好的過濾速度。

4）在控制過濾時濾芯端壓力對包裝速度及產(chǎn)品噴板顆粒的影響測試中，實驗結(jié)果顯示在確保產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，當濾芯端口壓力控制在0.25MPa 時，能夠達到最快的包裝速度，最具有實用參考價值。