Jaké způsoby nanášení barev a laků existují?

K rozstřikování dochází pod vlivem stlačeného vzduchu. Materiál barvy a laku vstupuje do stříkací pistole z nádrže (umístěné nahoře nebo dole) nebo ze samostatné stojaté nádrže pod tlakem. Mícháním vzduchovými tryskami na výstupu z pistole se lak drtí na drobné kapičky a v této podobě padá na povrch, který má být natřen. Pneumatické stříkání je univerzální a nejběžnější způsob nanášení nátěrů, který je navzdory relativně nízkému koeficientu přenosu materiálu (až 40%) široce používán ve většině podniků kvůli nízkým nákladům na zařízení a schopnosti dosáhnout dobrých výsledků. .

Bezvzduchové stříkání

Stříkání nátěrového produktu probíhá bez účasti vzduchu prostřednictvím hydraulického tlaku. Pneumatické čerpadlo dodává nátěrovou hmotu pod obrovským tlakem (poměr tlaků od 20:1 do 75:1), který se při výstupu z trysky pistole doslova rozbije na drobné částečky a vytvoří rovnoměrný proud.

Bezvzduchové stříkání umožňuje velmi vysokou produktivitu díky vysoké účinnosti přenosu materiálu (až 90 %). Tato metoda je ideální pro nanášení základních nátěrů na velké rovné povrchy (dveře, pracovní desky, panely).

Kombinovaný nástřik (Airmix)

Lak je podroben předběžnému „hrubému“ nástřiku za relativně nízkého hydraulického tlaku. Přidáním vzduchu v malých množstvích při velmi nízkém tlaku se dosáhne požadovaného stupně atomizace. V podstatě se jedná o hybrid, který kombinuje výhody obou systémů: vysokou kvalitu pneumatického nástřiku a vysokou produktivitu systému AIRLESS.

Tato metoda je vhodnější pro nanášení laku.

Elektrostatický sprej

Elektrostatický nástřik je založen na efektu vzájemné přitažlivosti opačně nabitých částic. Částice laku vylétající z trysky pistole dostávají elektrostatický náboj z elektrody umístěné uvnitř. Protože je lakovaná část uzemněna, částice laku jsou přitahovány k povrchu a rovnoměrně jej obklopují, a to i na straně, která nespadá pod přímý proud laku.

Kromě toho se stejně nabité částice budou navzájem odpuzovat, čímž se zlepší kvalita atomizace.

Elektrostatické lakování je nejekonomičtější metoda stříkání, která poskytuje vysoce kvalitní nátěr s maximálním přenosem barvy na lakovaný produkt. Nejběžnější použití elektrostatického nástřiku je na židle, nohy stolu a postýlky. Všechny stříkací systémy (pneumatické, airless, airmix) lze použít s elektrostatickými stříkacími zařízeními.

Namáčení

Díly nebo výrobky ve smontované podobě se na krátkou dobu ponoří do lázně s barvami a laky, poté se vyjmou, uchovávají se, dokud přebytečný materiál neodkape a neuschne.

Tato metoda se dobře hodí pro lakování mřížového nábytku (židle, postýlky), což vám umožní výrazně snížit spotřebu materiálu. Metoda máčení také umožňuje dobré pronikání barviva do dřeva, proto se často používá k nanášení impregnace ochrannou barvou v okenním průmyslu.

Průtokový nátěr

Vertikálně zavěšené díly se pohybují po dopravníku přes rám instalovaných trysek, ze kterých se provádí nástřik. Přebytečná barva se shromažďuje ve spodní nádrži a po průchodu filtry je opět přiváděna do rozprašovacích trysek, čímž vzniká uzavřený cyklus.

Metoda tryskání spojuje výhody máčení a zároveň umožňuje vysokou produktivitu. Používá se také především k nanášení barviv.

Aplikace válečkem

Principem metody nanášení válečkem je kontaktní přenos nátěrových hmot pogumovaným nanášecím válečkem na díl pohybující se po dopravním pásu.

Tato metoda poskytuje nejvyšší koeficient přenosu materiálu, možnost nanášení tenkých vrstev (5-20 g/m2) a nejvyšší produktivitu. Škodlivé emise do atmosféry jsou přitom minimální.

Pro nanášení válečkem jsou nejvhodnější materiály vytvrzované UV zářením, které mají obsah pevných látek 98-100 %. Tato metoda je vhodná pouze pro dokončení plochých částí: nábytkové panely nebo parkety.

Laconaliv

Díly umístěné na pohyblivém dopravním pásu procházejí clonou tekuté barvy vytékající z plnicí hlavy. Lak, který propadne kolem produktu, je pomocí záchytného skluzu směrován do sběrače a přes tlakové čerpadlo proudí zpět do plnicí hlavy a tvoří uzavřený cyklus. Množství laku naneseného během lakování se může pohybovat v širokém rozmezí – od 70 do 300 g/m2. Na rozdíl od způsobu nanášení válečkem lze lak použít i na mírně profilované díly. Obvykle se tato metoda používá pro dokončení plochých fasádních prvků nábytku, jakož i částí skříňového nábytku – bočnic a polic.

Datum zveřejnění: 06.10.14

Samotná definice „nátěrů a laků“ je formovaný film materiálu barvy a laku aplikovaný na jakýkoli povrch.

Nátěry barev a laků na různých površích vznikají v procesu tvorby filmu z nátěrových a lakových materiálů nanášených na tyto povrchy. Samotný chemický proces tvorby filmu zahrnuje nejprve sušení a poté konečné vytvrzení naneseného nátěrového materiálu.

Hlavním účelem (hlavním cílem) nátěrů barvami a laky je chránit povrch materiálu před zničením (kovové výrobky před korozí, dřevo před hnilobou a ničením) a dodat povrchům dekorativní vzhled, barvu a texturu.

Podle provozních vlastností se rozlišují nátěry a laky (nátěry barev a laků): odolné proti povětrnostním vlivům, vodě, oleji a benzínu, chemikáliím, žáruvzdorné, elektroizolační, konzervační a speciální nátěry.

Barvy a laky pro speciální účely jsou:

Antivegetativní nátěrové hmoty, které tvoří námořní barvy a laky. Tyto nátěry zabraňují zanášení částí pod vodou (pod vodoryskou) lodí a hydraulických konstrukcí vodními mikroorganismy, řasami, lasturami atd.;

Reflexní nátěrové hmoty a laky (světelné nátěry) – schopné luminiscence ve viditelné oblasti spektra při vystavení světlu, ozáření, radioaktivnímu záření atd.;

Tepelně indikátorové nátěry a laky. Tyto lakovací materiály mění barvu nebo jas, když jsou vystaveny určité teplotě;

Protipožární nátěry barvami a laky – zabraňující šíření plamene nebo působení vysoké teploty na chráněný povrch;

Protihlukové (zvukově izolační) nátěry barvami a laky. Název těchto laků mluví sám za sebe. Podle ext. typu (stupeň lesku, zvlnění povrchu, přítomnost vad), nátěry barvami a laky se obvykle dělí do 7 tříd. K získání nátěrových hmot a laků se používají různé nátěrové a lakové materiály (nátěrové a lakovací materiály), které se liší složením a chemickými vlastnostmi. povaha tvůrce filmu.

Podle vzhledu (stupeň lesku nebo matu, zvlnění povrchu, udělování určitých vizuálních efektů, přítomnost jakýchkoliv defektů atd.) se nátěrové hmoty a laky dělí do různých tříd.

K získání nátěrových hmot a laků se používají různé nátěrové a lakové materiály (nátěrové a lakovací materiály), které se liší složením a chemickými vlastnostmi filmotvorných látek, jedná se o nátěrové a lakové materiály:

na bázi termoplastických filmotvorných látek (bitumenové laky, celulózové etherové laky);
na bázi termosetových filmotvorných látek (polyesterové laky, polyuretanové laky);
na bázi rostlinných olejů (vysoušecí oleje, olejové laky, olejové barvy);
na bázi modifikovaných olejů (alkydové laky na bázi alkydových pryskyřic).

Nátěrové hmoty a laky jsou široce používány ve všech odvětvích národního hospodářství, stejně jako v každodenním životě.

Světová produkce barev a laků je přes sto milionů tun ročně. Více než 50 % všech nátěrových hmot se používá ve strojírenství (z toho 20 % v automobilovém průmyslu), 25 % ve stavebnictví a opravách.

Ve stavebnictví národního hospodářství se pro výrobu nátěrových hmot a laků (dokončovacích nátěrů) používají zjednodušené technologie výroby a nanášení nátěrových hmot a nátěrových hmot, především na bázi filmotvorných látek jako je kasein, vodné disperze polyvinylu acetát, akryláty nebo jiné podobné složky, jakož i na bázi tekutého skla.

Převážná většina nátěrových hmot a laků se získává nanášením nátěrových hmot v několika vrstvách. To zaručuje nátěrům nejvyšší úroveň ochrany lakovaného povrchu.

Tloušťka jednovrstvých nátěrových hmot a laků se pohybuje od 3 do 30 mikronů (pro tixotropní barvy a laky – až 200 mikronů), vícevrstvé – až 300 mikronů.

Pro získání vícevrstvých ochranných nátěrů se nanáší několik vrstev různých barev a laků (tzv. komplexní nátěry barev a laků), přičemž každá vrstva takového nátěru plní specifickou funkci: spodní vrstva je ochranný základní nátěr (získá se nanesením základní nátěr) zajišťuje přilnavost komplexního nátěru k podkladu, zpomaluje elektrochemickou korozi atd. .p.

Ochranný nátěr s maximálními ochrannými vlastnostmi by se měl skládat z následujících vrstev: fosfátová vrstva; tmel; základní nátěr (1-2 vrstvy); a 1-3 vrstvy smaltu. Ve speciálních případech je povrch dodatečně potažen lakem, který propůjčuje dekorativní a částečně ochranné vlastnosti. Při získávání transparentních nátěrů barev a laků se lak nanáší přímo na chráněný povrch výrobku.

Technologický proces výroby komplexních nátěrových hmot a laků zahrnuje až několik desítek operací spojených s přípravou povrchu, nanášením nátěrové hmoty, sušením (vytvrzováním) a mezizpracováním.

Volba technologického postupu závisí na druhu nátěrů a provozních podmínkách nátěrových hmot, povaze podkladu (například ocel, hliník, jiné kovy a slitiny, dřevo, stavební materiály), tvaru a rozměrech malovaný předmět.

Kvalita přípravy povrchu určeného k natírání do značné míry určuje přilnavost nátěru k podkladu a jeho trvanlivost.

Příprava kovového povrchu spočívá v čištění ručním nebo elektrickým nářadím, pískováním nebo brokováním a také chemickými metodami (činidla, abraziva atd.).

odmašťování povrchů, například ošetření vodnými roztoky NaOH, ale i Na₂CO₃Na₃PO₄ nebo jejich směsi obsahující povrchově aktivní látky a další přísady, organická rozpouštědla (benzín, lakový benzín, tri- nebo tetrachlorethylen atd.) nebo emulze sestávající z organického rozpouštědla a vody;

leptání – odstranění okují, rzi a jiných korozních produktů z povrchu (obvykle po odmaštění) aplikací např. 20% H po dobu 30-20 minut₂SO₄ (při 70-80 °C) nebo 18-20 % HCl (při 30-40 °C), obsahující 1-3 % kyselého inhibitoru koroze;

nanášení konverzních vrstev (změna charakteru povrchu; používá se při výrobě odolných komplexních nátěrů barev a laků): fosfátování a oxidace (nejčastěji elektrochemickou metodou na anodě);

získání kovových podvrstev – galvanizace nebo kadmium (obvykle elektrochemickou metodou na katodě). Povrchová úprava chemickými metodami se obvykle provádí máčením nebo poléváním produktu pracovním roztokem za podmínek mechanizovaného a automatizovaného dopravníkového lakování. Chemické metody poskytují vysoce kvalitní přípravu povrchu, jsou však spojeny s následným mytím vodou a sušením povrchů za horka, a tedy nutností čištění odpadních vod.

Způsoby nanášení tekutých barev a laků

1. Ruční metoda (štětec, špachtle nebo váleček) – pro lakování velkorozměrových výrobků (stavební konstrukce, některé průmyslové stavby), opravy v domácnosti a opravy vad v každodenním životě. V takových případech se používají přirozeně schnoucí barvy a laky.

2. Válcová metoda – mechanizované nanášení nátěrů pomocí válečkového systému, obvykle na ploché výrobky (plechové a válcované výrobky, polymerové fólie, nábytkové deskové prvky, papír, lepenka, kovová fólie).

3. Namáčení do vany naplněné barvou a lakovým materiálem. Tradiční (organické) povlaky zůstávají na povrchu zachovány po vyjmutí produktu z lázně vlivem smáčení. V případě vodou ředitelných nátěrů se obvykle používá máčení s elektro-, chemo- a termickým nanášením. Podle znaménka náboje na povrchu lakovaného výrobku se rozlišuje ano- a katoforetická elektrodepozice – částice barvy se pohybují v důsledku elektroforézy k výrobku, který slouží jako anoda, resp. katoda. Při katodickém elektrolytickém vylučování (neprovázeném oxidací kovu, jako při nanášení na anodu) se získávají nátěry se zvýšenou odolností proti korozi. Použití metody elektrolytického nanášení umožňuje dobře chránit ostré rohy a hrany výrobku, svary a vnitřní dutiny před korozí, ale lze nanést pouze jednu vrstvu barvy a laku, protože první vrstva, kterou je dielektrikum, zabraňuje elektrolytickému vylučování druhého. Tento způsob lze však kombinovat s předběžnou aplikací porézního sedimentu ze suspenze filmotvorného činidla; Elektrodepozice je možná přes takovou vrstvu. Při chemické depozici se používá nátěrový a lakový materiál disperzního typu, který obsahuje oxidační činidla – při jejich interakci s kovovým substrátem na něm vzniká vysoká koncentrace polyvalentních iontů (Me0:Me+n), které způsobují koagulaci povrchu vrstvy materiálu barvy a laku. Při tepelném nanášení se na zahřátém povrchu tvoří sraženina – v tomto případě se do vodou disperzní nátěrové hmoty a laku zavádí speciální přísada (tenzid), která zahříváním ztrácí rozpustnost.

4. Tryskové lití (nalévání) – lakované výrobky procházejí „závěsem“ lakovacích materiálů. Tryskové stříkání se používá k lakování součástí a dílů různých strojů a zařízení, stříkání pak k lakování plochých výrobků (například plechů, panelových nábytkových prvků, překližky).

Metody nalévání a máčení se používají k nanášení barev a laků na výrobky proudnicového tvaru s hladkým povrchem, natřené ze všech stran stejnou barvou. Aby se získaly nátěry stejnoměrné tloušťky bez stékání nebo stékání, jsou natřené výrobky uchovávány v parách rozpouštědel vycházejících ze sušicí komory.

a) pneumatické – pomocí ručních nebo automatických pistolových rozprašovačů je přiváděn čištěný vzduch pod vysokým tlakem (20-40 kPa) o teplotě od 85°C do 200-600°C. Tato metoda je vysoce produktivní a poskytuje kvalitní nátěry na povrchy různých tvarů;

b) hydraulické (airless), prováděné pod tlakem vytvářeným čerpadlem (při 4-10 MPa v případě ohřevu laku, při 10-25 MPa bez ohřevu);

c) aerosol – z plechovek naplněných nátěrovými hmotami a hnacím plynem. Tato metoda se používá pro lakování automobilů, nábytku a dalších výrobků. Významnou nevýhodou stříkacích metod jsou velké ztráty nátěrových hmot (ve formě stabilního aerosolu unášeného do ventilace, vlivem usazování na stěnách lakovací kabiny a v hydrofiltrech), dosahující u pneumatického stříkání až 40 %. Pro snížení ztrát (až o 1-5%) se používá nástřik ve vysokonapěťovém elektrostatickém poli (50-140 kV): částice barvy v důsledku korónového výboje (ze speciální elektrody) nebo kontaktního nabíjení ( z rozprašovače) získávají náboj (obvykle záporný) a ukládají se na lakovaný výrobek, který slouží jako elektroda opačného znaménka. Tato metoda nanáší vícevrstvé nátěry barev a laků například na kovy a dokonce i nekovy. na dřevo s vlhkostí minimálně 8 %, plasty s vodivým nátěrem.

Způsoby nanášení práškových barev

stříkání (s ohřevem substrátu a ohřevem prášku plynovým plamenem nebo plazmou nebo v elektrostatickém poli);

aplikace ve fluidním loži, například vortex, vibrace.

Při lakování výrobků na výrobních linkách dopravníků se používá mnoho způsobů nanášení barev a laků, což umožňuje vytvářet nátěry a laky při zvýšených teplotách, což zajišťuje jejich vysoké technické a spotřebitelské vlastnosti.

Gradientní nátěry barev a laků se získávají také jednorázovou aplikací (zpravidla nástřikem) nátěrových hmot obsahujících směsi disperzí, prášků nebo roztoků termodynamicky nekompatibilních filmotvorných látek. Ty se spontánně delaminují po odpaření běžného rozpouštědla nebo při zahřátí nad teplotu tekutosti filmotvorných látek.

Díky selektivnímu smáčení podkladu jeden filmotvorný prostředek obohacuje povrchové vrstvy nátěrů a laků, druhý – spodní (adhezivní). Výsledkem je struktura vícevrstvého (komplexního) nátěru.

Sušení (vytvrzování) nanášených barev a laků se provádí při 15-25°C (za studena, přirozené sušení) a při zvýšených teplotách (sušení za tepla, sušení v peci).

Přirozené zasychání je možné při použití nátěrových hmot na bázi rychleschnoucích termoplastických filmotvorných látek (například perchlorovinylové pryskyřice, nitráty celulózy) nebo filmotvorných látek, které mají v molekulách nenasycené vazby, pro které jako tvrdidla slouží vzdušný kyslík nebo vlhkost, např. alkydové pryskyřice a polyuretany, stejně jako při použití dvousložkových nátěrových hmot (před aplikací se do nich přidává tužidlo). K posledním jmenovaným patří povlaky na bázi například epoxidových pryskyřic vytvrzovaných di- a polyaminy.

Sušení nátěrů v průmyslu se obvykle provádí při teplotě 80-160°C, práškové a některé speciální nátěry – při 160-320°C. Za těchto podmínek se urychluje těkání rozpouštědla (obvykle vysokovroucího) a dochází k tepelnému vytvrzování reaktivních filmotvorných látek, například alkydových, melamin-alkydových, fenolformaldehydových pryskyřic.

Nejběžnější způsoby tepelného vytvrzování nátěrů jsou: konvekční (výrobek je ohříván cirkulujícím horkým vzduchem), termoradiační (zdrojem ohřevu je infračervené záření) a indukční (výrobek je umístěn ve střídavém elektromagnetickém poli).

K získání nátěrů a laků na bázi nenasycených oligomerů se také používá vytvrzování pod vlivem ultrafialového záření a urychlených elektronů (elektronový paprsek).

Během procesu sušení dochází k různým fyzikálním a chemickým procesům, které vedou k tvorbě nátěrů a laků, například smáčení podkladu, odstranění organického rozpouštědla a vody, polymerace a (nebo) polykondenzace v případě reaktivních filmotvorných látek s tvorbou síťových polymerů.

Tvorba nátěrů a laků z práškových nátěrových hmot zahrnuje tavení filmotvorných částic, adhezi vzniklých kapiček a smáčení substrátu jimi a někdy i tepelné vytvrzování.

Meziošetření barev a laků:

1) broušení spodních vrstev nátěrů barvy a laku brusným papírem pro odstranění cizích vměstků, dodání matnosti a zlepšení adheze mezi vrstvami;

2) leštění vrchní vrstvy pomocí speciálních past, aby lak získal zrcadlový lesk. Příklad technologického schématu lakování karoserií osobních automobilů (uvedeny pracovní sekvence): odmaštění a fosfátování povrchu, sušení a chlazení, základní nátěr elektroforézním základním nátěrem, vytvrzování základního nátěru (30 minut při 180°C), chlazení, nanášení hlukově izolační, těsnící a inhibiční kompozice, nanesení epoxidového základního nátěru ve dvou vrstvách, vytvrzení (20 minut při 150°C), chlazení, broušení základního nátěru, otření karoserie a profouknutí vzduchem, nanesení dvou vrstev alkyd-melaminového emailu, sušení (30 minut při 130-140°C).

Vlastnosti nátěrů barev a laků jsou dány složením nátěrového materiálu (typ filmotvorné látky, pigmentu a dalších složek) a také strukturou nátěrů.

Nejcennějšími vlastnostmi nátěrů barev a laků jsou přilnavost k podkladu (adheze), tvrdost, ohyb a rázová houževnatost. Kromě toho se u nátěrů barev a laků posuzuje odolnost proti vlhkosti, povětrnostním vlivům, chemická odolnost a další ochranné vlastnosti, soubor dekorativních vlastností, jako je průhlednost nebo krycí schopnost (neprůhlednost), intenzita a čistota barvy a stupeň lesku.

Krycí schopnosti se dosahuje přidáním plniv a pigmentů do nátěrových materiálů. Ten může plnit i další funkce: barvení, zvyšování ochranných vlastností (například antikorozní) a propůjčování speciálních vlastností nátěrům a lakům (například elektrická vodivost, tepelně izolační schopnost). Objemový obsah pigmentů ve sklovinách je

Maximální „úroveň“ pigmentace závisí také na typu nátěru: u práškových barev je to 15-20% au vodou disperzních barev až 30%.

Většina materiálů pro barvy a laky obsahuje organická rozpouštědla, takže výroba nátěrů barev a laků je výbušná a nebezpečná požáru. Kromě toho jsou použitá rozpouštědla obvykle toxická (MPC 5-740 mg/mXNUMX).

Po nanesení barev a laků musí být rozpouštědla neutralizována tepelnou nebo katalytickou oxidací (dopalováním) odpadu; Pokud jsou nátěrové hmoty spotřebovávány s vysokými náklady a používají se drahá rozpouštědla, je vhodné je recyklovat. V tomto ohledu mají výhodu barvy a laky, které neobsahují organická rozpouštědla (vodní barvy, práškové barvy), a laky s vysokým (více než 70 %) obsahem pevných látek.

Současně nátěrové hmoty vyrobené z nátěrových a lakových materiálů používaných ve formě roztoků mají zpravidla nejlepší ochranné vlastnosti (na jednotku tloušťky).

Pro kontrolu kvality a trvanlivosti nátěrů barev a laků se provádí jejich vnější kontrola a pomocí přístrojů (na vzorcích) se zjišťují jejich vlastnosti – fyzikální a mechanické (přilnavost, elasticita, tvrdost atd.), dekorativní a ochranné (anti- korozní vlastnosti, odolnost proti povětrnostním vlivům, nasákavost).

Kvalita nátěrů barev a laků se posuzuje podle jednotlivých nejdůležitějších vlastností (například nátěry barev a laků odolné proti povětrnostním vlivům – podle ztráty lesku a křídování) nebo podle kvalimetrického systému.

Trvanlivost nátěrů barev a laků závisí také na intenzitě vnějších destruktivních faktorů (u nátěrů barev a laků odolných vůči povětrnostním vlivům – sluneční záření, vlhkost, průměrné teploty a teplotní změny atd.).

Mechanismus destrukce povlaků také významně závisí na povaze filmotvorné látky, katalytické aktivitě pigmentů atd. Nátěry perchlorovinylových barev a laků se tedy ničí především termo- a fotochemickým rozkladem s uvolňováním hustě síťoviny epoxidové a polyesterové nátěry – v důsledku zvýšení vnitřních pnutí, což způsobuje zhoršení adhezní pevnosti a snížení elasticity (až do výskytu trhlin na povrchu).

Trvanlivost moderních nátěrů odolných vůči povětrnostním vlivům (v mírném podnebí) je 7-10 let, voděodolných – 3-5 let, tepelně odolných vydrží teploty až 300 °C (krátkodobě – ​​600 °C nebo i více).

Další publikace

Pravděpodobně jsme všichni slyšeli o pevnosti a spolehlivosti konstrukcí z betonu a železobetonu. Použití speciálních barev, základních nátěrů a impregnací.