UV真空電鍍底漆節能降耗及確保產品品質的生產工藝研究

鄭 旭

（梯希愛（上海）化成工業發展有限公司，上海 201507）

UV 涂料起源于20世紀70年代，并于20世紀末開始流行的一種全新綠色涂料，以其固化干燥速度快、污染小、節能等特性以及其噴涂、淋涂、浸涂等多種靈活多變的涂布方式迅速應用于手機、DVD 表面涂裝，并進一步擴大至化妝品、車燈、電腦、玩具等家電領域。

近年，隨著市場需求的發展，環保的倡導要求等，傳統UV 涂料以及新型環保水性UV 涂料均處于快速發展當中，UV 涂料的工藝生產過程也日趨完善。目前研究較多的是關于攪拌機分散葉片類型、攪拌機功率大小、投料攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速度等對UV 涂料的生產效率、產品最終收率、產品性能穩定性的影響，本文主要探討了UV 涂料生產過程中原料投料順序、原料投料時的黏度、產品過濾規格、濾土機過濾包裝時的壓力大小對UV 涂料的生產效率（充分攪拌混合時間，包裝時間）、最終產品收率、產品性能穩定性的影響及其結果，并以此確定UV 固化真空電鍍底漆涂料生產工藝過程中節能降耗及確保產品品質的管控重點。

1 原料、設備及測試環境

本文所采用的實驗原料是固化產品成膜固體含量為48.5%，噴涂黏度為8.5～10.0S 的某UV 固化真空電鍍底漆，其中混合稀釋劑的組成配比為51.5%，混合成膜聚合樹酯組成配比為42%（其中最高黏度原料為環氧丙稀酸酯32000CPSNO.4#/12RPM，25℃，配比為23%，最低黏度樹脂為丙稀酸酯單體70CPS-1#/30RPM，25℃，配比為16%），粉體光引發劑6%，助劑0.5%（均為液態流平、附著促進劑等）。攪拌機功率20HP，攪拌葉采用的是直徑300mm 的分散型齒輪攪拌葉，攪拌機轉速800r/min。攪拌缸外形尺寸總高1 260mm，內部有效深度為1 050mm，內徑為1 365mm，攪拌時葉輪最底端距離攪拌缸底面的距離為100mm，分散盤軸心同攪拌缸軸心線重合。投料總量1t，攪拌溫度25℃。

2 對產品收率、生產效率、產品性能影響測試及結果

2.1 不同原料生產投料順序測試及結果

因粉體的特殊性，本文不將粉體光引發劑投料先后順序納入測試，以下測試中所有粉體光引發劑投料均放在涂料生產投料最后一步進行，并且是在攪拌狀態下緩慢加入。投料先后順序所需的充分混合時間以及產品收率測試結果如表1所示。（樹脂及助劑在投料時均按照黏度由低到高依次投入）

表1 原料投料先后順序所需混合時間及產品收率

2.2 原料黏度變化對充分反應時間的影響測試及結果

以下測試時投料順序依次為溶劑-樹脂-助劑-粉體光引發劑，因樹脂最高黏度不同，投料后所需要的充分混合時間以及產品收率測試結果如表2所示。

表2 樹脂粘度對充分混合時間以及產品收率的影響

2.3 產品過濾規格對過濾速度和產品噴板顆粒的影響測試及結果

對產品的過濾采用不同規格濾芯進行測試，最終測試結果如表3所示。（實際過濾設備濾芯端壓力控制在0.2MPa，噴板規格為80mm*150mm 的ABS 板，噴板厚度為8～12μm）

表3 不同規格折疊式濾芯過濾時的速度和噴板顆粒測試結果

2.4 過濾設備壓力對包裝速度及產品噴板顆粒的影響測試及結果

測試所采用的過濾設備為10μm 濾袋+1μm 折疊濾芯過濾臺車，臺車動力為2寸氣動隔膜泵，最大進氣壓力控制在0.8MPa，產品進料管直徑尺寸為1寸，出料管直徑尺寸為1.5寸，出料口直徑為1寸，通過控制過濾臺車折疊濾芯端壓力大小，來觀察對產品的包裝速度以及產品噴板后顆粒性能的影響。（產品的包裝規格為16kg/桶）最終測試結果如表4所示。

表4 過濾時濾芯壓力不同對包裝速度及產品噴板顆粒的影響測試結果

3 結束語

1）在原料的投料順序對UV 涂料生產的充分混合時間、產品收率影響測試中，實驗結果顯示通過首先投入混合稀釋劑，其次投入成膜聚合樹脂（按照樹脂黏度由低到高投料），接著投入助劑，最后再在攪拌中投入粉體光引發劑的投料方式，所需要的攪拌混合時間最短，同時所產出的產品收率最高。

2）在樹脂投料因黏度不同對充分混合時間、產品收率的影響測試當中，實驗結果顯示投料時原料的黏度應當控制在低于1 000cP，此時投料攪拌至混合充分，所需要的充分混合時間基本在50～60min，且產品的收率能夠達到99.5%以上。當原料的黏度大于1 000cP 時，會明顯增加攪拌所需的充分混合時間，并且大幅降低產品的收率。

3）在過濾規格對過濾速度和產品噴板顆粒的影響測試中，實驗結果顯示使用1～2μm 的折疊式濾芯進行過濾時既能夠達到最佳的效果，同時又具有較好的過濾速度。

4）在控制過濾時濾芯端壓力對包裝速度及產品噴板顆粒的影響測試中，實驗結果顯示在確保產品品質的前提下，當濾芯端口壓力控制在0.25MPa 時，能夠達到最快的包裝速度，最具有實用參考價值。