الکترو استاتیک رنگ پودری و پوشش آن،دستگاه رنگ پاش پودری

پوشش های پودری شامل رنگدانه ها و افزودنی های پخش شده در یک بایندر تشکیل دهنده فیلم ( رزین و عامل پخت) می باشند که بصورت پودرهای ریز تولید می شوند . چنین پودرهایی با یک تفنگ الکترواستاتیک بر روی سطوح مورد نظر پاشش می‌گردند. ذرات پودر در تفنگ باردار شده و لایه نازک چسبناکی را روی سطح مورد نظر تشکیل می‌دهند و پس از عبور از یک کوره در اثر حرارت ، ذرات پودری ذوب شده و پس از ایجاد چسبندگی و باند عرضی یک پوشش سخت ، بادوام و غیرقابل انحلال را ارائه می‌دهند. لغت پوشش پودری به هر دو پوشش پخت شده و حالت پودری اطلاق می‌شود و هیچ گونه ابهامی در بکار بردن آن وجود ندارد ولی ترم پودر پوششی فقط برای حالت پودری استفاده می‌شود .
● مزایا و معایب پوشش‌های پودری :
آنچه که امروزه جایگزین رنگهای عادی کوره ای بر پایه حلال صنعتی بعنوان پوشش های عاری از حلال شده است ، پوشش‌های پودری می باشند که مرتبا با آنها مقایسه می شوند . با این وجود سیستمهای مناسب " تکنولوژی پاک " مثل پوششهای بر پایه‌آب(Water Base) ، روکش‌های سخت شونده با اشعه و پوشش‌های با درصد جامد بالا ( High Solid) برای مقایسه وجود دارد .
از مزایای عمده‌ای که پوشش‌های پودری دارند به اختصار میتوان به موارد ذیل اشاره نمود :
۱) آماده برای مصرف و کاربرد
۲) سهولت استفاده
۳) کاربرد تک لایه ، لایه ای ضخیم با یکنواخت بهتر با یکبار پاشش نسبت به رنگ مایع بدست می آید.
۴) نمونه برگشتی کمتر
۵) سودمندی بالا ، بازیافت مطلوب پودرهای پاشیده شده اضافی بالای ۹۵% می باشد در حالی که برای رنگهای بر پایه حلالی کمتر از ۱۵% می باشد.
۶) رسوب یا ته نشینی ندارد .
۷) عاری از حلال می باشد .
۸) خطرات سلامتی کمتر ، بعلت عدم وجود حلال و مواد خطرناک آتشگیر و مسموم کننده .
▪ معایب :
۱) آلودگی ، مانند حضور ذرات خارجی که بعد از عمل پخت دیگر نمی توان از بین برد .
۲) تغییر رنگ ، دقت در تمیز کاری دستگاههای اعمال رنگ مثل کابین پاشش و مسیر بازیافت ضروریست .
۳) تنظیم مشخصات پودر در حین ساخت امکان پذیر نیست . برخلاف رنگهای مایع که اغلب به هنگام اعمال میتوان آنها را تینت نمود ، این کار برای رنگهای پودری امکان پذیر نیست .
● بازار رنگهای پودری :
مصارف رنگ‌های پودری را می توان به دو گروه مجزا تقسیم کرد :
الف ) مصارف تزئینی :
پوشش تزئینی نهایی را در محصولات ساخته شده ایجاد می نماید مانند : لوازم خانگی ، ابزار ماشین الات و ...
ب) مصارف ویژه :
در اینگونه مصارف کاربرد تزئینی نداشته و برای خواص اجرایی ویژه استفاده می‌شوند مانند: خواص حفاظت برای لوله‌ها و شیرآلات و اتصالات و ...
● فرایند ساخت پوشش های پودری
روش متداول برای ساخت رنگ های پودری ، روش اختلاط مذاب مواد اولیه مورد استفاده در اکسترودر می باشد که پس از آن به ذرات ریز تبدیل می شوند .
هشت مرحله مشخص برای روش ساخت معمولی ( اختلاط مذاب) وجود دارد :
۱) وزن کردن مواد اولیه
۲) پیش اختلاط ( Premix )
۳) اکستروژن
۴) سرد نمودن و خرد نمودن
۵) آسیاب و کنترل اندازه ذرات
۶) فیلتر نمودن ( الک کردن )
۷) هموژنه کردن یا اختلاط خشک ( Dry Blending)
۸) بسته بندی
تمامی مراحل فوق مهم است ولی سه فرایند کلیدی پیش اختلاط ، اکستروژن و آسیاب ، از مراحل اصلی تولید پوشش پودری می‌باشند .
۱) پیش اختلاط
هدف از این مرحله ایجاد یک مخلوط هموژن از مواد اولیه قبل از مرحله اکستروژن می باشد که نهایتا موجب ایجاد همرنگی و خواص ویژه در پودر می گردد . بنابر این در این مرحله بکمک اکستروژن آزمایشگاهی همرنگی بایستی کنترل شود.
۲) اکستروژن
سه نوع اکستروژن برای ساخت رنگ پودری وجود دارد :
- تک پیچه
- دو پیچه هم دوران
- Tooth Planetary Roller
اینها بگونه ای طراحی شده اند که توزیع ماکزیمم ، حداقل زمان ماندگاری و کنترل دقیق دمای مذاب را داشته باشند .
فرایند های متعددی در حین اکستروژن صورت می‌گیرد که کلا به آنها توزیع یا پراکندگی ذرات اطلاق می شود . این فرایندها بطور مجزا عمل نمی‌کنند و تا حدی همزمان صورت می گیرند.
این فرایندها عبارتند از :
- ذوب ، اختلاط و یکنواختی اجزای رزین
- Wetting رنگدانه ها توسط اجزای رزینی و توزیع افزودنی ها در مذاب
- شکست رنگدانه های بهم چسبیده بطور ایده آل به ذرات اولیه.
حرارت ابتدائی اکسترودر برای اطمینان از ذوب رزین نیاز است ، ولی در خلال تولید پیوسته انرژی مکانیکی حاصل از اصطکاک مواد برای تامین حرارت کفایت می‌کند و جداره داخلی اکسترودر برای ثابت نگهداشتن دما بایستی سرد نگه‌داشته شود .
مواد خروجی از اکسترودر باید بلافاصله بصورت ورقه ای نازک سرد شده و بصورت چیپس برای استفاده در آسیاب خرد گردند .
۳) آسیاب و کنترل اندازه ذرات
رنگهای پودری الکترواستاتیک برای کاربردهای مرسوم معمولا توزیع اندازه ذراتی در محدوده ۱۰۰-۰ میکرون دارند ، ولی محدوده ای که خواص کاربردی خوبی را ارائه می دهند ۵۰-۱۰ میکرون است . مقادیر زیاد ذرات ریز زیر ۱۰ میکرون ، پودری با بارپذیری کم الکترواستاتیکی و خواص سیالیت ضعیفی ( Flowability) ارائه می‌دهند ، همچنین وجود ذرات درشت پوشش های با ظاهر نامطلوب ارائه می دهند.
آسیاب های Pindisc معمولا برای خرد کردن رنگ های پودری مورد استفاده قرار می گیرند . آنها شامل یک کلاسیفایر داخلی برای کنترل ماکزیمم اندازه ذرات هستند و ذرات درشت خارج از اندازه دوباره به آسیاب یر می گردند . یک فن با حجم بالا، هوا را به داخل آسیاب می کشاند ، این امر سبب اتلاف حرارت ایجاد شده و همچنین انتقال ذرات پودر می‌گردد . با کنترل زمان اقامت ذره در داخل آسیاب و سرعت کلاسیفایر توزیع اندازه ذرات می تواند کنترل شود .
جمع آوری پودرهای حمل شده با جابجایی هوا توسط سیکلون انجام میشود .ذرات بالای ۱۰ میکرون و مقدار جزئی از ذرات با اندازه کمتر بسته به بازدهی سیکلون از آن خارج شده و به عنوان محصول جمع آوری می شوند .
پودرهای خروجی از سیکلون قبل از ورود به محل بسته بندی از میان یک الک پیوسته ، عبور داده میشوند تا ذرات بالای اندازه مورد نیاز ( over site) از آن جدا گردد . جمع آوری مستقیم همه پودرها از فیلتر نیز ممکن است