ИК-сушка
ИК - излучение - один из основных способов отверждения лакокрасочного покрытия в промышленных условиях. Особенности ИК - сушки, от которых зависит скорость сушки и качество покрытия.
Спектр солнечного излучения, в зависимости от длинны волны, делится на 7 диапазонов или видов волн. Это гамма излучение, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, инфракрасное излучение, микроволны, радиоволны. Человеческий глаз может воспринимать из них только один вид излучения - он так и называется "видимое излучение". Видимое излучение мы называем светом, его ярким примером может служить радуга, где белый свет разложен на цвета от фиолетового до красного
Инфракрасное излучение было открыто в начале 19 века английским физиком У.Гершелем. С помощью чувствительного термометра он доказал, что за границей видимого спектра существует излучение. Продолжив эксперименты он обнаружил, что за пределами красного спектра наблюдается повышение температуры. Впоследствии было выяснено, что такое излучение происходит от любых нагретых тел и предметов, а при поглощении веществом этого излучения оно нагревается.
ИК - излучение
Инфракрасное излучение это электромагнитное излучение, которое занимает спектральный диапазон между границей красного цвета видимого излучения и коротковолновым радиоизлучением.
Вся область инфракрасного излучения делится на 3 диапазона:
коротковолновое ( длина луча 0,74 - 2,5 мкм )
средневолновое ( длина луча 2,5 - 50 мкм )
длинноволновое ( длина луча 50 - 2000 мкм )
Искусственными источниками инфракрасных волн являются лампы накаливания, металлические и керамические плиты,спирали, газовые горелки и др. На сегодняшний день ИК - излучение широко применяется в различных областях нашей жизни: в медицине и в косметологии, в электронной и пищевой промышленности. Изготавливают множество приборов основанных на ИК - излучении: приборы ночного видения, пульты дистанционного управления, детекторы валют, инфракрасные прожекторы, обогреватели и т.д. Актуальным и перспективным направлением является использование тепловой энергии ИК - волн для стерилизации и сушки различных материалов и продуктов. Таким образом дезинфицируют и подсушивают пищевые продукты, атак же лакокрасочные материалы в различных областях промышленности.
ИК - отверждение(сушка)
В промышленном производстве в основном используются три основных способа сушки лакокрасочных материалов: терморадиационный (с помощью ИК - излучения), конвективный (с помощью горячего воздуха) и комбинированный.
Инфракрасное излучение позволяет работать практически со всеми типами красок и эмалей, включая акриловые и водорастворимые. Позволяет производить сушку грунтов и шпаклевок. Во время сушки лакокрасочные материалы переходят из жидкого состояния в твердое, что химики и называют - отверждением.
При конвективной сушке в камере первым нагревается и подсыхает верхний слой покрытия, который в последствии препятствует выходу растворителя. При использовании длинноволнового ИК - излучения в основном тепло тоже передается с помощью конвекционного нагревания. Источник излучения нагревается до максимальной температуры +750 С, тогда как объект сушки нагревается до +40 С. Поэтому период нагрева и остывания составляет 15 - 20 минут.
При сушке средневолновым устройством - источник энергии достигает температуры +750 - +1450 С, а сам объект сушки нагревается до +80 С. 75% излучения поглощается нижним слоем краски, который в свою очередь нагревает всю пленку. Современные средневолновые ИК - сушильные камеры и лампы подходят для сушки различных поверхностей: МДФ - панелей, декоративных изделий из стекла, флаконов. Правильный подбор устройства ИК- сушки и дистанции до поверхности позволяет после проведения покраски пластика качественно его высушить. Таким образом сушат различные изделия: корпуса телевизоров,детали экстерьера(бамперы, боковые зеркала) и интерьера(ручки, элементы приборной доски) автомобилей.
При коротковолновой ИК - сушке нагрев изделия происходит излучением, которое проникает сквозь слой лакокрасочного материала и поглощается поверхностью подложки на 90%. Источник излучения может достигать максимальной температуры 3000 С. Краска нагревается от подложки и способствует беспрепятственному выходу летучих продуктов из пленки. Благодаря этому процесс формирования лакокрасочного покрытия существенно ускоряется. Это является одним из главных преимуществ коротковолновой ИК - сушки. А второе преимущество - значительное ускорение подъема температуры окрашенного изделия. ИК - нагрев изделия в зоне ИК - лучей происходит сразу, практически мгновенно, тогда как при конвективной сушке для нагрева камеры и самого изделия требуется время.
Чтобы правильно подобрать устройство инфракрасной сушки нужно обращать внимание на большое количество факторов влияющих на процесс: это и максимально возможная температура нагрева материала подложки, мощность источника энергии и дистанция до поверхности покрытия, масса и размер изделия. Так же нужно учитывать что время сушки зависит от цвета краски и ее состава, поскольку разные материалы имеют разную отражающую способность. Светлая краска отражает часть лучей, не поглощая их, поэтому сохнет дольше. Краски металлик усиливают этот эффект. Частички алюминия, присутствующие в них, отражают лучи как зеркало. Темные краски сохнут значительно быстрее светлых.
В последнее время технология ИК - сушки приобретает все большую популярность. В основном на предприятиях используют коротко- и средне- волновые ИК - излучатели. Так же активно используются и комбинированные сушильные камеры в которых совмещают ИК - лампы с электрическими или газовыми нагревателями. Причиной этого является значительная экономия электроэнергии, сокращение длительности процесса сушки, оптимальная возможность приспособиться к размерам и геометрии объекта сушки, а так же невысокая стоимость нагревательных приборов.
