不过,水性漆在全行业的普及速度却相对缓慢,为什么?
原因很多,比如技改成本高、生产周期长,易涨筋黄变等,干燥速度也是阻碍水性漆普及的一个主要障碍。
一旦干燥达不到要求,漆面过早封闭,内部水分无法及时排干,随之而来就是漆膜变色、发蒙、通透性差、附着力差等一系列问题,直接影响水性漆性能。所以水性漆干燥工艺如果没有不突破,水性漆系列环保产品很难普及到消费者大众层级。
就干燥工艺而言,自然干燥是成本最低,应用最普遍的方法。
不过因为温度、湿度和风速等自然条件的不稳定就会直接导致干燥速度和成模质量不稳定。特别是在5°以下,水性涂料都难以成膜,这就大大限制了水性漆的推广。在此基础上,水性漆干燥工艺不断迭代,也呈现出不同的优缺点。
1、热空气干燥
常用电或蒸汽作为热源,先使空气加热,热量通过对流形式由热空气传递给涂层表面,使涂层得到快速干燥。采用热空气干燥工艺,改造容易,投入小,见效快,但效果一般,且对双组份漆适用性更好。值得一提的是,热空气干燥工艺加以改良,通过360°热风空气循环,效果也有较大提升。
2、紫外线干燥
在水性UV涂料中含有少量的光敏剂,在紫外线的照射下,光敏剂吸收特定波长的紫外线,分解产生活性基团,引发成膜物质的聚合反应,形成网状结构而使涂层固化。这种工艺具有涂层固化速度快、涂膜质量好等特点。但是使用范围非常窄,只能用来干燥水性UV涂料,并且只能干燥成平板状的家具涂饰板件。
3、红外线干燥
这种工艺具有固化速度快、升温迅速、固化质量好等优点,但是用红外加热干燥涂层时,它的干燥是由表面向内部延伸的,涂层存在着明显的温度梯度和水分梯度,这就使得它不适合用于干燥较厚的涂膜且只能加热红外线能够照射到的区域,不能用来干燥立体复杂的物件。
4、微波干燥
微波以每秒几亿次的高速周期性地改变外加电场的方向,使水分子迅速摆动,产生显著的热效应,从而使涂料内部和表面的温度同时迅速升高。微波加热的优点在于干燥速度特别快,不同的物质对于微波具有选择性吸收,对于被干燥物件没有形状要求;对于涂膜的加热很均匀,不存在温度梯度,可以干燥厚膜。总体而言,微博干燥效率高,但投资大,对操控要求也较高,且有可能影响木质材料的稳定性。
超能干燥隧道采用超能黑体辐射技术,其能量波长介于远红外和微波之间,能够更深的穿透油漆到达工件的内层,使油漆的官能团和自由基的反应更快速,实现8分钟快干燥。
这是即将在2024年中国家博会(广州)设备配料展上亮相的博硕涂装(展位号:S10.1F28)突破性的水性漆干燥工艺。它综合了以上4轮工艺迭代的经验,经过不断实验测试,设备细化配置,形成三段区域:
——前段为2分钟流平区,将水份从底层快速赶水到表层,同时不至于水性快速表干;
——中段4分钟为为强干区,将中层和表面的水性快速干出漆面;
——后段2分钟为深度固化区,将整个漆面层用可见远红外灯深度加热,使漆漆膜快速交联成膜。
配合高速热风,将水份快速带走,加快官能团分子间的结合,实现快速干燥。
据悉,设备采用三段温区控制,分别为:预热流平、强制干燥、深度干燥三个阶段。设备能耗低,热源可以采用蒸汽、热水、空气能等。
▲博硕涂装六面水漆8分钟快干线
水性漆干燥工艺的突破性提升,带来的价值也相当突出:
一是,减少立体干燥房和晾干房的投资,配进口立体干燥房的喷漆线需要400W,国产同类设备需要230W。如果配超能水性漆干燥隧道,仅需要不到100W即可达于同样功能。
二是,减少水性的干燥时间,加快干燥进度。传统的水性漆干燥,如果配置晾干房,需要干燥4小时,待干12小时。配置立体干燥设备需要干燥2小时,待干8小时。如果配超能水性漆干燥隧道,仅需要8分钟,待干4个小时即可。
三是,增加水性漆的喷漆的容错能力。传统的水性漆干燥,需要恒温、恒湿、高风速的环境下,流平20分钟以上。超能水性漆干燥隧道,将实现2分钟流平,4分钟强干,2分钟深度干燥的给合,对温度、湿度和风速的要求不再苛刻,施工环境宽松简单。
四是,低能耗,高效能的黑体辐射工艺,将传统50kw一台的红光干燥隧道,减少到35kw,配置两台,每班节省240kw的能耗,年节省8万的能耗成本。相对于干燥房,节省20万的能耗成本。
众所周知水性漆对环保的直接效用。因此,一旦水性漆干燥工艺得以相对完善的解决,水性漆类环保产品的价格就会逐渐拉下来,让消费者看得到用得起。
从行业宏观来看,因为上游技术突破带来的环保门槛的降低,恰恰是这样的上游优质生产力驱动了整个行业的快速发展,让更多的普通大众享受到科技普及的实惠。
这也是中国家博会(广州)设备配料展的价值所在,通过对新产品、新技术的积极鼓励和强化曝光,引导上游企业突围同质竞争,以推进家居行业高质量发展。
在2024年3月28日—31日中国家博会(广州)设备配料展上,相信我们能更多、更近距离感受上游优质的生产创新。