粉末涂料典型案例分析及處理

摘要：介紹了粉末涂料在使用過程中產(chǎn)生的不良現(xiàn)象，分析了此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并給出了解決此問題所采取的工藝措施。

關(guān)鍵詞：粉末涂料；分析；措施

粉末涂料以其完全不含溶劑、全部轉(zhuǎn)化成涂膜、涂裝效率高、保護和裝飾綜合性能好的特點適應(yīng)了涂料工業(yè)對節(jié)約資源和能源、減輕環(huán)境污染及提高工效等方面的要求，受到全世界的廣泛關(guān)注，從而獲得飛速發(fā)展。然而在生產(chǎn)使用過程中，不可避免地或多或少出現(xiàn)一些不良現(xiàn)象，本文對我公司粉末涂料曾出現(xiàn)的一典型生產(chǎn)事故的分析和處理情況進行探討，以便供同行們參考。

1生產(chǎn)現(xiàn)象

2000年8月，我公司為經(jīng)閣集團生產(chǎn)純聚酯鋁型材專用粉末涂料，一天同時發(fā)出兩批貨，第一批次A7056SF75粉末200kg，另一批A9016SF75粉末2000kg?？蛻舴从常号蜛7056SF75粉末涂料產(chǎn)品正常使用，無異樣；批次A9016SF75部分產(chǎn)品有質(zhì)量問題，使用過程中具體表現(xiàn)為：

(1)控制臺帶電顯示儀表以往有5格，可這次只有2格，粉末出現(xiàn)不帶電現(xiàn)象；

(2)噴涂時噴槍偶爾有吐粉現(xiàn)象；

(3)生產(chǎn)試驗樣板機械性能(沖擊、劃格等)能通過檢測，但外觀流平性較原來差。

2案例分析

根據(jù)上述涂裝工藝中出現(xiàn)的現(xiàn)象，從理論上分析，估計其原因應(yīng)該是粉末涂料受潮。但是為什么在完全相同的操作條件下，同一批次產(chǎn)品，出現(xiàn)產(chǎn)品部分有問題而部分沒問題?帶著疑問我們從粉末涂料的生產(chǎn)和使用兩方面來分析查找原因。

2．1粉末配方體系

為什么粉末涂料會不帶電呢?影響粉末顆粒接受電荷和保持電荷的主要因素是粉末的介電常數(shù)?，粉末的介電常數(shù)越低，顆粒帶電越容易，但喪失電荷也越容易，這反映在粉末在工件上的吸咐力不牢，略受振動就掉粉。對于靜電噴涂的粉末涂料，應(yīng)盡可能的用高介電常數(shù)的，它將使粉末的吸附力大大提高。A9016SF75是鋁型材噴涂大眾化的成熟產(chǎn)品，生產(chǎn)批次無數(shù)，本批次也是沿襲前面的生產(chǎn)配方，原材料選用和配方均未作改變，生產(chǎn)樣板的常規(guī)性能檢測，如沖擊、劃格、光澤、膜厚、色差等，均達到企業(yè)生產(chǎn)標準，因此，配方不是引起上述現(xiàn)象的原因。

2．2粉末粒徑

粉末涂料的粒徑是其質(zhì)量好壞的一個重要指標，適合靜電噴涂的粉末涂料，其顆粒度最好在1～90μm之間(即>170目)。粒度小于10μm的粉末稱超細粉末，超細粉的含量不能太多。有報道，粉末涂料的帶電性與粉末顆粒粒徑的平方成正比，粉末顆粒粒徑越小，其帶電量越低。上述生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)其帶電性比往常差，剛開始懷疑是否超細粉太多而引起粉末涂料的帶電性下降，為此我們采用歐美克激光粒度分布儀A9016SF75的細度進行抽檢，結(jié)果見圖1。

從圖1結(jié)果可知：A9016SF75的粒徑完全符合鋁型材靜電噴涂的要求，粒徑不是引起上述噴涂不正常的原因。

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圖l粉末粒徑分布曲線圖

2.3粉末涂料的流化性

流動性好的粉末在使用過程中，易于流化，顯得很松，如流水般的效果，從供粉桶至噴槍，粉末傳送輕便，且粉末從噴嘴出來霧化好，一沒有結(jié)團或吐粉現(xiàn)象。流化性效果不好的粉末涂料會產(chǎn)生堵槍、吐粉現(xiàn)象。通常粉末涂料的流動性采用Selier流度測試法，其檢測標準如表1所示。

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表1粉末涂料的流度系數(shù)與流化性能關(guān)系

我們采用流化儀對Ag016SF75進行檢測，其流度系數(shù)只有85左右，流化效果肯定差，因而出現(xiàn)吐粉、堵槍現(xiàn)象。以往我公司粉末涂料產(chǎn)品的流度系數(shù)通常在140左右，流化效果好，粉末易噴涂。引起流化效果差的主要原因是粉末太細或受潮，通過對粉末粒徑的檢測，排除了是由于超細粉太多所引起的問題，估計應(yīng)該是因為粉末涂料受潮所造成的現(xiàn)象。

2．4噴涂工藝條件

考慮到可能是粉末受潮而帶電性差，我們對生產(chǎn)廠家噴涂工藝條件進行仔細考察，尤其是與粉末的帶電性、吐粉有關(guān)的一些工藝參數(shù)，如操作電壓、供粉系統(tǒng)壓縮空氣氣壓、噴粉房相對濕度、使用壓縮空氣的油水分離器分離效果等，均未發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象。其主要操作工藝參數(shù)見表2。

其操作工藝指標按照慣例進行，況且在同等的操作工藝條件下比較，有一批正常而另一批卻有問題，這一現(xiàn)象無法解釋，因而噴涂工藝指標也不是引起上述現(xiàn)象的原因。

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表2主要的噴涂工藝參數(shù)

3事故原因及處理

3．1原因

通過以上分析，確定引起上述現(xiàn)象是粉末涂料的質(zhì)量問題而不是使用問題，因此我們對生產(chǎn)粉末涂料的每一環(huán)節(jié)進行了仔細檢查、分析，終于查到了問題的根本所在：

在ACM磨細微粉碎過程中，由于物料的碰撞產(chǎn)生大量熱量，同時又處在氣溫較高的夏天，受環(huán)境溫度條件所限而不能及時散熱，用溫度計檢測有近45℃左右，而操作師傅動作熟練，沒讓其及時冷卻散熱，直接迅速包裝存放起來，粉末涂料的導(dǎo)熱性較差，內(nèi)部熱量無法散發(fā)出去，加速了粉末涂料各組分分子的熱運動，導(dǎo)致粉末涂料的結(jié)團，同時塑料包裝袋中較高溫度的空氣冷凝到室溫時，也有水分析出，二者共同作用的結(jié)果，致使粉末涂料受潮結(jié)塊，導(dǎo)致在使用過程中出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。

3．2處理措施

粉末涂料制造過程中，微細粉碎空氣分級磨(ACM磨)是粉末涂料產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵設(shè)備之一，它決定了粉末涂料的粒徑和粒度分布，從而影響粉末涂料的涂裝性能。ACM磨本身沒有專用的冷卻系統(tǒng)，主要通過引進大量風來冷卻物料，而夏季生產(chǎn)環(huán)境溫度普遍偏高，為此，我們采取了如下措施進行處理：

(1)物料充分冷卻。進入ACM粉碎系統(tǒng)之前，在壓片冷卻和破碎工藝中，需充分冷卻。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，一般碎片經(jīng)過ACM磨粉碎后，物料溫度會上升2～4℃，只有充分冷卻，粉碎后的產(chǎn)品溫度才不會太高；

(2)控制環(huán)境溫度。主要采取如下降溫措施：

A．條件好的生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)車間安裝中央空調(diào)，使生產(chǎn)環(huán)境溫度低于32℃。

B．采用ACM磨人風口通冷空氣方法局部冷卻降溫；使粉末涂料產(chǎn)品的溫度不超過35℃，即安裝一個大型的冷風柜甚至空調(diào)，讓其通風口與ACM磨的人風口連接，對ACM磨系統(tǒng)進行冷卻，這樣，即使在炎熱的夏季，物料的溫度也難以上升，粉末涂料不會結(jié)塊受潮。

(3)調(diào)節(jié)加料速度，減少粉碎過程中產(chǎn)生的熱量；或者加大通風量，把粉碎過程產(chǎn)生的熱量帶走；

(4)配方中也適當考慮提高粉末涂料的穩(wěn)定性，選擇玻璃化溫度高的樹脂，提高耐結(jié)塊溫度；還可以在配方中內(nèi)加疏松劑或者外加粉末涂料流動改性劑等；

(5)生產(chǎn)工藝條件的控制見表3。

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3ACM磨(ACM-30)工藝控制參數(shù)

4結(jié)語

影響噴涂產(chǎn)