آشنایی با فناوری تولید رنگ های پودری؛ رنگ های الکترواستاتیک و موارد کاربردی آن
رنگ پودری – رنگ الکترواستاتیک
امروزه استفاده از رنگ های پودری باعث شده تا جایگزین مناسبی برای رنگ های سنتی مایع در نظر گرفته شوند و روز به روز از اهمیت قابل توجه ای برخوردار شوند. یکی از دلایل مهم آن این است که در استفاده از رنگ های پودری به هیچ نوع حلالی نیاز پیدا نخواهید کرد. می توان گفت به غیر از وجود نداشتن حلال در آن نسبت به رنگ های مایع آلودگی کمتری هم ایجاد کرده و باعث دوام و پایداری بالاتری میگردد.
رنگ های مایع به دلیل استفاده از حلال ها ضرورت استفاده از سیستم های تهویه هوا و تصفیه و بازیافت حلال را برای کنترل ترکیبات آلی فرار را بیش از پیش ضروری تر می سازد . البته این مورد از معایب رنگ مایع میباشد زیرا باعث شده تا انرژی بیشتری صرف عمل رنگ کاری گردد . اما در استفاده از رنگ پودری یا همان رنگ الکترواستاتیک یا همان رنگ کوره ای به دلیل اینکه این نوع رنگ از ترکیب و نوعی فرآیند رنگ خشک به عمل می آید در هیچ مرحله ای از رنگ کاری نیازی به ترکیبات آلی پیدا نخواهد کرد و این نتیجه را میگیریم که از نظر اقتصادی و زیست محیطی هزینه به کارگیری و استفاده از رنگ های پودری الکترواستاتیک به صرفه تر از رنگ های مایع بوده است.
به طور کلی می توانیم رنگ های الکترواستاتیک را با رنگ های مایع با اشاره به موارد زیر مقایسه نمود:
- حذف کامل حلال ها و ضایعات
- اشتباهات رخ داده در استفاده از رنگ پودر قابل رفع می باشد
- به افراد کمتری برای کار نیاز پیدا می شود
- از کیفیت و دوام بالاتری برخوردار است
- صدمه نزدن به محیط زیست
- به سیستم تهویه هوای ضعیف تری نیاز پیدا خواهید کرد
- 99 در صد این رنگ قابل مصرف میباشد
- آلودگی کمتری تولید میکند و به افراد صدمه ای نمی زند
و…
*پروسه رنگ الکترواستاتیک شامل مراحل زیر می باشد:
توزیع مواد اولیه
– پیش اختلاط خشک مواد اولیه
– اکستروژن(اختلاط مواد مذاب اولیه)
– خشک و خرد کردن مواد خروجی اکسترودر
– آسیاب و کلاسه بندی و نترل ذرات
– بسته بندی
برای مطالعه سایر مقالات کافه محتوا اینجا کلیک کنید.
رنگ الکترواستاتیک
مصرف مواد پودری و کاربرد های آن :
تولید و مصرف رنگ های پودری الکتروستاتیک در دهه 1960 در صنایع مختلف به عنوان جایگزین برخی رنگ های مایع در سطح جهانی گسترش یافتو این رنگ ها روی سطوح به صورت پودر خشک اعمال شده به عنوان رنگ های تزیینی(Decorative) و هم به عنوان پوشش حفاظتی(Protative) مصرف می شوند.
این پوشش ها قابلیت اعمال بر روی سطوح فلزی و غیر فلزی را دارا می باشد.تابلوهای برق و … همچنین سطوح فلزی غیر آهنی مانند ورق های گالوانیزه و یا ظروف آلومینیومی استفاده می شوند. در تکنولوژی جدید این پوشش ها بر روی سطوح غیر فلزی مثل چوب و MDF اعمال شده و در اثر تابش UV پخت می شوند.
تقسیم بندی رنگ های پودری بر حسب رزین:
1-پوشش های اپوکسی
2-پوشش های پلی استر
3-پوشش های اپوکسی پلی استر
4-پوشش های پلی یورتان
5-پوشش های اکرولیک
این گروه قابلیت تولید رنگ های براق ، نیم براق، مات ، نیمه مات، سوپر مات را دارا می باشد. این رنگ ها توسط دستگاه پاشش رنگ الکترواستاتیک رنگ آمیزی می شود. علاوه برآن رنگ های طرح دار (Effective) عبارتند از:
1-رنگ های چرمی
2-رنگ های چکشی
3-سنباده ای
4-چروک
5-متلیک
6-دکورال
7-ورنی
خواص و ویژگی های رنگ های پودری:
رنگ های پودری به دو دسته گرما نرم و گرما سخت تقسیم می شوند و پوشش های گرما سخت ترکیباتی برپایه روین های جامد با جرم مولکولی پایین هستند. یکی از دلایل افزایش میزان مصرف پوشش های پودری نیز همین موضوع می باشد.
عدم استفاده از ترکیبات آلی فرار و حلال های آلی، حداقل گازهای خروجی از کوره به هنگام پخت ، کم بودن ضایعات و دور ریز هنگام فرایند تولید و مصرف، عاری بودن از فلزات سنگین و غیر سمی بودن این محصولات همگی دلایلی هستند که رنگ های پودری را از نظر زیست محیطی یک پوشش برتر معرفی می کند .
رنگ های پودری
رنگ پودری متشکل از ذرات ریز و خشک رزین بعلاوه رنگدانه دلخواه شماست، پودر رزین از طریق تپانچه پاششی شبیه پیستوله پاشش رنگ مایع اعمال می شود با تفاوت اینکه تپانچه پاشش و ذرات رزین حاوی شارژ الکترواستاتیکی می باشند. وقتی ذرات رزین به قطعه کار پاشش می شود، ذرات به سطح فلز می چسبند. این بدان علت است که قطعه کار به ارت زمین وصل گردیده است و ذرات را مثل آهن ربا به خود جذب می کند .
ذرات چسبیده به سطح فلز، در کوره های صنعتی مخصوص تا 400 درجه فارنهایت پخت می شود. رزین ذوب شده در سطح فلز همجوش شده و ایجاد سطحی یکدست ، ضخیم و مقاوم می کند. رنگ مایع پایه حلال می تواند تحت تاثیر شرایط آب و هوائی مثل دما و رطوبت قرار گرفته و نتیجه کار کیفیت پائین تر، روان شدن و یا سطح پوست پرتقالی باشد.
علاوه بر شرایط جوی، مهارت نقاش نیز تاثیر مستقیم با کیفیت خواهد داشت. از آنجائی که رنگ پودری از طریق بارداری الکترواستاتیکی به قطعه کار می چسبد، بدست آوردن یک سطح یکدست و با کیفیت بالا در هر شرایط جوی ممکن می باشد.
رنگ پودری بعنوان یک پوشش چند منظوره، مزایا و امکانات منحصربفردی به مصرف کننده ارائه می دهد که سیستمهای سنتی رنگ مایع از ارائه این مزایا عاجز بوده اند. در زیر به تعدادی از این مزایا اشاره شده است:
*کارائی :
سیستم رنگ پودری به مراتب کاراتر از سیستم استاندارد رنگ مایع می باشد . پروسه اعمال رنگ پودری عاری از هرگونه چکه و یا جاری شدن بوده و نیازی به خشک کردن نمی باشد . در پروسه اعمال رنگ پودری، رنگ آمیزی تعداد زیادی از قطعات در کمترین زمان ممکن می باشد ، که خود یکی از عوامل اتلاف کمتری از رنگ در مقایسه با رنگ مایع می باشد.
* مقرون به صرفه :
وقتی قطعات در کانوایر کنار هم چیده شده و رنگ آمیزی می شود و با طی چرخه تولید در زمان کمتری پروسه به اتمام می رسد، خود عامل کاهش هزینه تمام شده به ازای هرقطعه رنگ آمیزی شده می باشد.
* مصرف بهینه انرژی:
کوره های پخت رنگ پودری با توجه به نیاز کمتری به اگزوز خروجی گازها موجب کاهش اتلاف حرارت میشود که در کوره های پخت رنگ بر پایه حلال ها، لازم است تخلیه گازهای تولید شده در حین تولید از طریق مجاری بزرگتری انجام گیرد .در مقایسه حجم خروجی اگزوز ، حجم گازهای خروجی در رنگ پودری کمتر بوده و قابل برگشت به محیط میباشد ، بنابراین تاسیسات رنگ پودری بهینه تر از نظر مصرف انرژی در مقایسه با تاسیسات رنگ بر پایه حلال میباشد.
برای دریافت فرم ثبت سفارش طرح جابر اینجا کلیک کنید.
* سازگاری با محیط زیست:
رنگ پودری ، رنگی سازگار با محیط زیست بوده ودر مقایسه با رنگ مایع هیچگونه آلودگی زیست محیطی ایجاد نمی کند. رنگ پودری عاری از هر گونه حلال بوده و پروسه تولید یا اعمال آن، دربرگیرنده گازهای آلاینده نمی باشد.
رنگ پودری به عنوان تمیزترین نوع رنگ تأیید گردیده است .این رنگ به روش بارداری الکترواستاتیکی اعمال شده و نیازی به استفاده از حلال های مضر نمی باشد .100% رنگ پودری قابل استفاده مجدد بوده و مازاد رنگ اسپری شده قابل مصرف در استفاده های آتی می باشد، بنابراین ضایعات کمتری بهمراه خواهد داشت .
* فوق العاده در براقیت و زیبائی:
رنگ پودری دارای براقیت و زیبائی فوق العاده و در عین حال خواص مکانیکی منحصر بفردی می باشد. تنوع رنگها و افکت های گوناگون با براقیت قابل تنظیم از پائین ترین سطح براقیت به بالاترین سطح براقیت امکانپذیر می باشد. اجزای فلزی، چوبی و پلاستیکی می توانند با رنگ پودری پوشش داده شوند و سطح بدست آمده می تواند سالیان دراز مقاومت و زیبائی خود را حفظ کند.
رنگ پودری می تواند لایه فیلم رنگ ضخیمتری را نسبت به رنگ مایع، بدون جاری شدن رنگ روی سطح را فراهم آورد. رنگ پودری متشکل از ذرات ریز و خشک رزین به علاوه رنگدانه دلخواه شماست، پودر رزین از طریق تپانچه پاششی شبیه پیستوله پاشش رنگ مایع اعمال می شود با تفاوت اینکه، تپانچه پاشش و ذرات رزین حاوی شارژ الکترواستاتیکی می باشند.
وقتی ذرات رزین به قطعه کار پاشش می شود، ذرات به سطح فلز می چسبند. این بدان علت است که قطعه کار به ارت زمین وصل گردیده است و ذرات را مثل آهن ربا به خود جذب می کند. ذرات چسبیده به سطح فلز، در کوره های صنعتی مخصوص تا 400 درجه فارنهایت پخت می شود.
رزین ذوب شده در سطح فلز همجوش شده و ایجاد سطحی یکدست، ضخیم و مقاوم می کند.
علاوه بر مزایای زیست محیطی مزایای فنی پوشش های پودری سبب گرایش زیادی به مصرف این نوع پوشش در صنایع شده است:
1-آماده مصرف است: پودرهایی که امروزه در بازار عرضه می شود، بلافاصله و بصورت تحویل شده قابل استفاده است و نیازی به مواد افزودنی، هم زدن، رقیق کردن، تنظیم غلظت و… ندارد و بدین ترتیب در وقت و همچنین استفاده از لوازم و مواد و نیز هزینه صرفه جویی می شود
2-با خواص متنوع تولید می گردد: طیف وسیعی از انواع رنگ های پودری برای سطوح خاص و با خواص ویژه امروزه قابل طراحی و ساخت است و در دسترس مصرف کنندگان قرار دارد.به طوری که کلیه نظرات مصرف کنندگان اعم از سختی، میزان براقیت، مقاومت در برابر خوردگی، لبه پوشی خوب، همگونی سطح و… تامین شده است. به علاوه امروزه رنگ های پودری با براقیت بین 5 تا 95 درصد قابل طراحی بوده و نیز رنگ هایی با خواص ویژه مثل رنگ های متالیک، چکشی، چروکی، چرمگون، شفاف و رنگی زیر نما از سوی شرکت های تولید کننده در دسترس مصرف کنندگان قرار گرفته است.
3-مقرون به صرفه است: اگرچه دستگاه های پاشش رنگ های پودری گرانقیمت تر از دستگاه های پاشش رنگ مایع هستند ولی در دراز مدت رنگ های پودری به علت پرت ناچیز و بازیافت پودر با صرفه تر است.
4- خطر آتش سوزی کمتر است: از آنجاییکه پوشش های پودری حاوی حلال نیستند به میزان قابل توجهی از احتمال آتش سوزی کاسته می شود. به علاوه طی فرآیند تولید و مصرف پوشش های پودری هیچ گونه ماده آتشگیری وجود ندارد و این خود باعث کاهش هزینه تجهیزات اطفاء حریق و بیمه می گردد.
5- تبخیر حلال وجود ندارد: در واقع هیچ نوع ماده گران قیمتی در بکارگیری این نوع پوشش دور ریخته نمی شود و نیز حلالی وجود ندارد که تبخیر گردد که البته این موضوع در راستای رعایت قوانین محیط زیست در مورد عدم تخلیه مواد شیمیایی در محیط می باشد.
همچنین طی تولید و استفاده از رنگ های پودری هیج گونه ماده فراری بصورت بخار از طریق بینی و دهان وارد بدن نمی شود و بدین ترتیب مشکل مسمومیت حاد یا مزمن ناشی از استنشاق بخارات سمی منتفی است و با استفاده از ماسک احتمال ورود پودر به بینی نیز به حداقل می رسد.
6- زمان کمتر برای پوشش دهی: در پوشش های پودری با یک بار پاشش رنگ، لایه ها با ضخامت دلخواه و سطحی یکنواخت حاصل می شود. پوشش پودری به عنوان پوشش های تک لایه بکار می روند و قطعه مورد نظر فقط یک بار وارد اتاقک رنگپاشی می گردد و یک بار از کوره عبور می کند و بدین ترتیب در فضا و زمان لازم برای کاربری صرفه جویی می شود.
مزایای اقتصادی پوشش های پودری:
1-کاهش قطعات مرجوعی: بسیاری از شرکت های تولیدی که طی سال های اخیر خط رنگ آمیزی قطعات خود را از رنگ مایع به پودری تغییر داده اند، اذعان می دارند که گاهی تا 15 درصد از محصولاتی که با رنگ های مایع رنگ آمیزی شده بودند، به علت داشتن ایراد رنگ مرجوع می شدند، حال آنکه این نسبت در مورد رنگ پودری تا 1%کاهش پیدا کرده است.
2-کاهش هزینه بسته بندی: از آنجاییکه پوشش های پودری مقاومت بسیار خوبی در برابر خراشیدگی و به طور کلی عوامل مکانیکی دارند، لذا بسته بندی و نگه داری قطعات رنگ شده ساده تر است.
3-صرفه جویی در مصرف مواد
4-افزایش سرعت تولید: اکثر واحد هایی که خط رنگ آمیزی خود را به رنگ های پودری تغییر داده اند متوجه شده اند که افزایش قابل توجهی در سرعت تولید ایجاد شده است و زمان تولید نیز به همان نسبت کاهش یافته است.
5-صرفه جویی در مصرف انرژی و سوخت: قیمت سوخت امروزه یک عامل مهم برای واحدهای صنعتی و تولیدی می باشد و بسیاری از واحدها ترجیح می دهند که به منظور کاهش هزینه سوخت ، خط خود را از مایع به پودر تغییر دهند.
بازار مصرف رنگ های پودری
امروزه همه دنیا به ویژه در غرب مصنوعات بی شماری را می توان یافت که با رنگ های پودری پوشش داده شده باشند. پنج گروه عمده از صنایع، مصرف کننده رنگ های پودری محسوب می شوند که عبارتند از:
1-سازندگان لوازم خانگی با ابعاد بزرگ مانند یخچال های صنعتی و خانگی، فریزر ها ،ماشین لباسشویی،خشک کن های دوار، کولرها و خنک سازها، هواکش و هود، رادیاتورها، اجاق گاز و … در اغلب این مصنوعات از رنگ اپوکسی-پلی استر بصورت هیبرید برای پوشش استفاده شده است.
این نوع پوشش پایداری خوب و براقیت قابل قبولی دارد وتا سال 1996 حدود 42% از این صنایع از پوشش پودری استفاده کرده اند وپیش بینی می شود که طی 10 سال آینده این رقم به 70% برسد.2- مبلمان فلزی، قفسه بندی، پایه های تختخواب فلزی، تابلو ابزار، تابلوهای کنترل، تجهیزات آتش نشانی،تجهیزات بیمارستانی،دیوارها و جدا کننده های فلزی.
این گروه از نظر میزان مصرف رنگ پودری در رتبه دوم می باشند و در حدود25% از این صنایع از رنگ پودری بهره می گیرند. این رقم میتواند تا 45% افزایش یابد. 3- سازندگان قطعات خودرو: در حال حاضر 20% از این صنایع تحت پوشش رنگ های پودری می باشد.
تولیدات این صنعت به دو گروه عمده تقسیم می شود:
الف)تجهیزات زیر بدنه مثل فنرها، قطعات فرمان، شاسی و… که با پوشش اپوکسی مات پوشیده می شوند .
ب)قطعات بیرونی مثل رینگ ها، آینه و قاب شیشه،تیغه های برف پاک کن و…که به وسیله سامانه پلی استر-
TGIC مشکی براق پوشیده می شود.
4-سازندگان ماشین آلات صنعتی و کشاورزی: در حدود 16% از این گروه صنعتی از رنگ های پودری استفاده می کنند که انتظار می رود این رقم طی 10 سال آینده به 35% برسد. به علت تنوع محصولات این گروه انواع رنگ های پودری در آن بکار گرفته می شود.
تنها نکته قابل توجه این است که در مورد اجسامی با حجم بزرگ مانند بدنه تراکتور به علت افت شدید دمای کوره باید از پودرهایی استفاده کرد که زمان پخت آنها طولانی باشد تا افت دما در طی عمل پخت جبران شود.
5- صنایع تولیدی محصولات فلزی متفرقه: تولیدات این گروه عبارتند از تجهیزات معماری، مبلمان باغ، نرده باغ، درب گاراژ، پایه لوستر و لامپ. حدود 20% از این صنایع از رنگ های پودری استفاده می کنند و عموماً به خاطر اینکه همگی خارج از منزل بکار برده می شوند از پوشش بر پایه پلی استر-TGIC استفاده می کنند، رشد این صنعت انتظار می رود سالانه 10% باشد.
منبع:
http://www.electrostaticcoating.ir/
http://www.ranginkamaanco.com
