8.1. Способы нанесения лакокрасочных материалов на поверхность
8.1.1. Классификация способов окрашивания
Различают способы нанесения жидких и порошковых лакокрасочных материалов.
Нанесение жидких лакокрасочных материалов, как и любых жидкостей, на твердую поверхность основано на:
1) превращении их в аэрозоли с последующим осаждением и коагуляцией в тонком слое;
2) смачивании поверхности (адсорбции);
3) отложении (осаждении) вещества из жидкой среды (раствора или дисперсии) при воздействии электрического тока, нагревания и т. д.;
4) испарении и последующей адсорбции из газовой или парогазовой фазы (для мономеров).
К первой
наиболее распространенной группе способов относятся: пневматическое распыление, электростатическое распыление, гидравлическое (безвоздушное) распыление, аэрозольное распыление. Общим для всех является то, что жидкий лакокрасочный материал предварительно диспергируется – превращается в состояние аэрозоля. От свойств аэрозоля и от того, насколько он полно осаждается и коагулирует на поверхности, зависят экономика и качество получаемых покрытий.
Вторая группа способов – это окунание, облив, окрашивание валиками, в барабанах, кистями и другими ручными приспособлениями. Для них необходим прямой контакт твердой поверхности и жидкого лакокрасочного материала и возможно более полное взаимодействие (смачивание).
Третья группа – это электрополимеризация, электро - и хемоосаждение.
Четвертая группа – полимеризация в тлеющем разряде, инициированная полимеризация мономеров из паровой фазы и др.
В этом случае, как и при электрополимеризации, процесс нанесения (осаждения) мономерного или олигомерного пленкообразующего вещества совмещается с процессом его химического превращения, приводящего к формированию готового покрытия. В других случаях процессы нанесения и отверждения (сушки) материала четко разделяются во времени и по аппаратурному оформлению.
Нанесение порошковых лакокрасочных материалов основано на их способности легко превращаться в аэрозоли. Аэрозоли осаждаются на твердой поверхности в результате:
1) электризации аэрозольных частиц (сообщается заряд, противоположный по знаку заряду поверхности);
2) контактирования аэрозоля с нагретой поверхностью;
3) контактирования аэрозоля с липкой поверхностью подложки;
4) конденсации аэрозоля на холодной поверхности.
В отдельных случаях применяют нанесение порошковых красок на горизонтальную поверхность насыпанием, насеиванием и т. д.
Таблица 8.1. Сравнительная оценка способов нанесения лакокрасочных материалов *
Способ нанесения | Удельное значение, % | Потери, % по 1985г. | Потери, % по 1990г. | Потери, % по 1995г. |
Пневматическое распыление | 60 | 35 | 27 | 45 |
Безвоздушное распыление | 2 | 8 | 10 | 30 |
Электростатическое распыление | 13 | 20 | 25 | 10 |
Струйный облив и окунание | 18 | 15 | 12 | 23 |
Электроосаждение | 5 | 15 | 18 | 8 |
Окрашивание порошковыми материалами | 0,2 | 0,5 | 0,6 | 5 |
Ручные способы | 0,7 | 0,5 | 0,4 | 10 |
Прочие способы | 1,1 | 6,0 | 7,0 | 10 |
* Елисаветский А.М., Ратников Ц.Н., Павловский Л.Л.//ЖВХО им. Д.И. Менделеева, 1988, т.33, №1, с. 99-106.
Удельное значение способов и потери при этом лакокрасочных материалов в промышленности бывшего СССР иллюстрируются данными таблицы.
Более 75% всех лакокрасочных материалов (как жидких, так и порошковых) в настоящее время наносят способами, основанными на аэрозольной технологии, поскольку в состоянии аэрозолей наиболее легко осуществляется дозирование лакокрасочных материалов, зарядка и тонкослойное распределение на поверхности. Однако многие из этих способов не экономичны из-за больших потерь лакокрасочных материалов. Например, пневматическое распыление - 45%.
Все способы нанесения жидких и порошковых красок подразделяются на механизированные и ручные. Первые используют при окрашивании объектов и изделий в условиях массового, поточного и часто мелкосерийного производства; вторые – в быту, а также при единичном производстве в промышленности и строительстве, когда объем окрасочных работ мал и по соображениям экономии материалов, санитарно-гигиеническим, техническим и другим требованиям нецелесообразно применять механизированные средства окрашивания.