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静电喷涂的影响因素有哪些

来源:天津市辰光化工涂料有限公司

用静电喷涂法涂饰木材时,影响涂饰质量的主要是以下几个因素。
   (1) 电场强度
    电场强度实际上是静电喷涂的动力。电场的强弱直接影响静电喷涂的效果,在一定范围内,高压静电场中电场强度越高,涂料雾化与吸引的效果就越好,涂料效果也越高。反之,电场强
度越小,电晕放电现象越弱,静电雾化与涂着效率也越差。
    静电场中电场强度的大小决定于加在电晕电极(喷具)上的电压和电极与被涂饰表面之间的距离。它与电压高低成正比,与极距大小成反比。电场强度通常用平均电场强度来表示:
                                             E平=U/L
式中   E平——静电场的平均电场强度,V/cm
        U——加在喷具上的直流电压,V;
        L—— 电极与被涂饰表面之间的距离,cm
     实践证明,在高压静电场涂饰木材或其他导电性差的材料时,电场强度以4000-6000V/cm较为适宜。电场强度过大,就可能出现火花发电现象,特别是在喷涂室通风不足时,容易因溶剂
蒸气而引起火灾和爆炸危险,电场强度过大,就可能出现火花放电现象,特别是在喷涂室通风不足时,容易因溶剂蒸气而引起火灾和爆炸危险,电场强度过大,还可能发生反电晕现象,即聚集在被涂饰表面凹凸部位的负电荷将排斥带负电的涂料微粒,这些部位因而也就涂饰不好。
     一般条件下,木材表面静电喷涂时常用的电压为60-130kV,电极与被涂饰表面之间的距离仅为200-300mm。当极距小于200mm时,容易产生火花放电的危险。当极距过大,涂着效率就很差
。当涂饰场所配置两个以上的喷具时,以避免其工作时相互之间的电干扰,其间距必须保持在700mm以上。
     最适宜的电场强度值,应根据具体条件通过试验来确定。按电场强度和电压来确定的极距,在喷涂工作过程中要注意保持。当电压稳定不变时,工件的摆动或回转幅度较大就可能改变极
距,从而引起电场强度的变化。
   (2) 涂料的性质
    静电喷涂法所用的涂料,应能在高压静电场中容易带电,这就与涂料的性能,主要是与涂料的电阻率、介电常数、黏度和表面张力有关。其中比较容易测定和控制的是涂料的电阻率和黏
度。
    电阻率显示涂料的介电性能,它直接影响涂料在静电喷涂中的荷电性能、静电雾化性能及涂着效率。为达到最佳的喷涂效果,就必须将涂料的电阻率控制在一定的范围内,否则涂料的电
阻率过高,其微粒荷电困难,不易带电,静电雾化与涂着效率差。而涂料电阻率过小,又容易在高压静电场中产生漏电现象。涂料的电阻率可用电阻率测定器来测定。有关资料认为:适于静电喷涂的涂料电阻率应在5-50M.cm范围内。
    有两个方法可用来调整涂料的电阻率:其一是用溶剂调节,可在高电阻率的涂料中添加添加电阻率低的极性溶剂如二丙酮醇、乙二醇乙醚等。极性溶剂能降低涂料的电阻,使之易于带电
。高极性溶剂如酮、醇、酯类能有效地调整涂料电阻,有利于涂料带电和雾化。对于电阻率低的涂料,则用添加非极性溶剂来调节。另一方法是在设计涂料配方中加入相应的助剂。
    黏度高的涂料难以雾化,降低涂料黏度,使其表面张力减小,就能改善其雾化情况。通常是用沸点高、挥发慢、溶解力强的溶剂来调整涂料的黏度。用于静电喷涂的涂料黏度都比气压喷
涂用的低些,以18-30s(涂-4)为宜。
    静电喷涂时涂料雾化过程中,其微粒的扩散效果比气压喷涂时更好,喷涂射流的断面也较大,因而涂料微粒的密度小,溶剂蒸发较快。如涂料含较多的低沸点溶剂,那么在涂料微粒达到
工件表面之前,大量的溶剂已被挥发,剩下的溶剂不足以保证涂层的工件表面流平,容易使漆膜表面出现“橘皮”等缺陷,同时高压静电场种可能发生火花放电,如使用闪点温度低的溶剂,容易引起火灾。由于上述各种原因,所以静电喷涂使用的涂料溶剂以高沸点、高极性与高闪点温度为好。溶剂的最低闪点宜在20度以上。
   (3) 木材性质
    木材的导电性很差,绝干木材的电阻率极大(随树种不同,约为几十至几百万兆欧.厘米,因此,木材在高压静电场喷涂要比金属材料困难得多。但是木材的表层含水率及其静电的喷涂时
的导电性影响很大,如果预先经过适当的处理,木材也能正常地进行静电喷涂。
    根据实验,当木材表层含水率低于8%时,涂料微粒在其表面上的沉降效果很差。但是当表层含水率提高到8%以上时,其导电性已能适应静电喷涂的要求。根据有关工厂试验表明:电压为
80kV时,含水率为10%以上的木材,静电喷涂的效果良好,含水率在15%的木材则最为适宜。同样在80kV的电压下,含水率在10%以下的木材,就不能喷涂均匀,有些部位几乎就喷不着。
    涂饰经过增湿处理的木制件时,静电喷涂场所的温度不宜过高,否则增湿后的木材表层吸附性能难以保持,通常在60%-70%的相对湿度下,室温以(20正负5)度较为适宜。
    喷涂前木材表面准备的情况与静电喷涂的质量也很有关系,表面上的木毛要彻底清除干净,否则有木毛处会发生反电晕现象,这些部位就涂不上漆。凡是用酸类、盐类化学药品处理过的
木材,导电性都有所增高。所以木材涂饰前的表面准备阶段的某些程序实际上也能不同程度地提高木材的导电性。例如漂白时使用的过氯化氢、草酸、次氯酸盐以及染色时所用的酸性染料着色剂等都有助于提高木材的导电性。
    经过几次静电喷涂的木材表面,有时最后在涂面漆时,会发现涂饰质量不佳,这是因为已形成的干漆膜的导电性不够所致。针对这种情况,就需在底漆中添加能增加其导电性的材料如磷
酸、石墨或金属填料等,或是改用导电性的底漆。

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