Сушка лакокрасочных покрытий

Под сушкой лакокрасочных материалов понимают процесс перехода пленки из жидкого в стеклообразное состояние с фиксированием требуемых технологических, физико-механических и защитных свойств.У термопластичных материалов процесс формирования лакокрасочной пленки сводится к удалению растворителя, а у термореактивных он связан как с удалением растворителя, так и с химическими превращениями (поликонденсацией, полимеризацией), приводящими к образованию пленки с необратимой структурой.

При выборе метода и режима сушки лакокрасочных покрытий учитывают следующие факторы: применяемый лакокрасочный материал; характеристику окрашиваемых изделий; технологические ограничения по температурному режиму, производительности, способу транспортировки изделий; наличие производственных площадей для организации процесса сушки и т. д.

Сушка лакокрасочных покрытий может быть естественной на открытой площадке или в помещении при 12—20 °С (холодная сушка) и принудительной искусственной при повышенных температурах (горячая сушка).Холодную сушку применяют преимущественно для быстровысыхающих покрытий. На процесс сушки подобных покрытий существенно влияет интенсивность солнечной радиации, температура, скорость движения воздуха.

Способы искусственной сушки
Конвективная сушка состоит в нагревании деталей в специальных сушильных установках воздухом или продуктами сгорания газообразного или жидкого топлива. Окрашенному изделию тепло передается в результате конвективного теплообмена с сушильным агентом.

Терморадиационная сушка широко распространена в промышленности благодаря ее отличительным особенностям. Инфракрасное излучение распространяется со скоростью света, что способствует быстрому переходу  энергии излучения в тепловую при поглощении ее объектом. Излучение способно проникать на некоторую глубину в лакокрасочные покрытия и вызывать возникновение источника тепла внутри покрытия, интенсифицировать удаление растворителя.

Наиболее эффективно применение терморадиационной сушки для покрытий, отверждаемых в результате физико-химических процессов (эпоксидные, меламиноалкидные, мочевиноформальдегидные и другие материалы на основе поликонденсационных смол) при повышенных температурах сушки.

Терморадиационная сушка рекомендуется как для грунтовок, так и для покрывных эмалей. В тех случаях, когда при повышенных температурах недопустимо меняется оттенок цвета покрытия, возможность применения этого способа сушки существенно снижается.

Для изделий сложной конфигурации с экранированными участками поверхности рекомендуется терморадиационная сушка с принудительной циркуляцией воздуха. Этот метод иногда называют терморадиационно-конвективной сушкой.

Сушка ультрафиолетовым излучением применима для лакокрасочных материалов на основе растворов олигомеров в мономерах с введенными фотосенсибилизаторами. Для процесса отверждения применяется излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра 300—400 нм. Процесс протекает наиболее эффективно,если ультрафиолетовая радиация поглощается в объеме слоя покрытия. В пигментированных системах (эмалях, красках, грунтовках и т. п.) из-за экранирующего действия пигмента эффективность действия ультрафиолетового излучения снижается.

Процесс идет быстро: от нескольких секунд до 2—3 мин. Для обеспечения требуемого уровня и равномерности облучения изделия, подвергаемые сушке ультрафиолетовыми лучами, должны быть плоскими (ленты, панели и т. п.).

Сушка потоком электронов. Ускоренные электроны в отличие от γ-лучей обладают относительно малой проникающей способностью, но вполне достаточной при сушке полимерных покрытий. Этот способ рекомендуется для лаков и эмалей на основе полиэфиров, акриловых, эпоксидных, полиуретановых смол, которые могут отверждаться при малой дозе облучения порядка 2 - 8 Мрад. Процесс отверждения происходит в течение секунды или доли секунды. При сушке потоком электронов допустимы высокие скорости конвейера (до нескольких десятков метров в минуту).

Сушку в электрическом поле можно применять для быстрой сушки лакокрасочных покрытий на непрерывно движущейся металлической ленте или других плоских объектах, на изделиях с обмоткой проводов,  пропитанной полимерными компаундными системами и т. п. В остальных случаях применять этот метод экономически менее целесообразно.