專利名稱:掃射式光固化工藝的制作方法
本發(fā)明屬涂飾工藝技術(shù)領(lǐng)域：
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油漆裝飾主要有二個工藝組成涂漆和涂膜固化。涂漆采用刷涂、滾涂、噴涂、淋涂和侵涂五種方式;涂膜固化工藝即使涂層由濕變干(包括溶劑揮發(fā)成膜和涂料本身交聯(lián)成膜)使之牢固地附著在被飾物表面上;一般有自然固化，加熱固化。自七十年代起，光敏涂料及其光固化工藝先后在西德、美國、日本等國開始應(yīng)用，我所也于75年開始對光敏涂料及光固化工藝、設(shè)備進行試驗、研究，并應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域。所謂光固化就是在涂料中添加對某種光線(如紫外線)有感光作用的光敏劑，在這種光線照射之下使涂膜快速固化的工藝。添加光敏劑的涂料稱之為光敏涂料。
目前國內(nèi)外采用的光固化工藝是移動涂膜加工件，固定紫外光輻照源的光固化工藝。即將紫外光線光源制成某一照射寬度的照射器，使涂膜工件在若干個固定的紫外光線光源照射器下以一定速度移動，接受輻照，使漆膜固化的工藝方法。
這種光固化工藝由于燈管表面溫度高達900℃～1000℃，有較高的熱量輻射，為防止涂膜表面因高溫輻射產(chǎn)生大量氣泡和起皺而采用分段照射方式(先弱紫外線輻照，后強紫外線輻照)及水冷卻系統(tǒng)吸熱裝置，紫外線利用率低，輻射效率低，生產(chǎn)流水線長，耗能大，設(shè)備投資大，整個光固化裝置較復雜;有1、弱紫外輻射裝置，2、強紫外輻射裝置，3、工件傳送裝置，4、水冷卻裝置和操縱臺等組成。
光固化時，工件傳送裝置將涂層為80～100g/M2的工件以0～7米/分速度送到照射寬度為990mm，弱紫外輻射器下照射進行予固化，然后的同樣的速度送到輻照距離為3000mm的強紫外輻射器下照射進行主固化。光固化時間長約3.5～5.75分，生產(chǎn)流水線長達13M。由于主固化段高壓汞燈工作時表面溫度過高，使涂膜表面過熱而起泡，為解決涂膜質(zhì)量問題，主固化段附帶有一水冷卻吸熱裝置。即在高壓汞燈外套上一水冷卻套，且其內(nèi)外管必須由透紫外線的石英玻璃制作，外管φ95～100mm，內(nèi)管φ45～50mm，內(nèi)外管之間間隔20～25mm，通以冷卻水，水質(zhì)必須是能透紫外光的蒸餾水或高純凈的水;整個水冷卻系統(tǒng)設(shè)備價格昂貴，通常每支高壓汞燈的水冷卻套需耗資1500元～2000元。水冷卻套雖吸收了95%的紅外光熱量，但高壓汞燈光線穿過二層石英玻璃和一層水以后，紫外光也損失了約50%之多，故輻射效率低，固化時間長。
為解決上述缺點，本所發(fā)明了一種新的光固化工藝-掃射式光固化工藝。本發(fā)明采用固定工件，移動光源的方式將紫外光光源作頻繁、往復的照射，使工件上的漆膜快速固化。即涂有漆膜的工件固定不動，而大劑量紫外光源以某一速度在工件(漆膜)上方某一距離頻繁地往復地照射漆膜，使之快速固化。
由于光源往復地移動，涂層不是連續(xù)接受光的輻照，而是間斷、間歇式的接受輻照，故使光源照射在漆膜(涂層)上的持續(xù)時間相應(yīng)減少，漆膜吸熱時間也相應(yīng)減少，且有了散熱的時間，從而使涂層既得到了紫外光的輻照而又避免了高溫紅外線對涂膜的影響，使固化后的涂層光亮、潔凈、沒有氣泡，沒有皺皮。
與原有的光固化工藝比較，掃射式光固化工藝有下列優(yōu)點1、由于避免了高溫紅外線對涂膜的影響，所以涂層不會起皺，不會起泡，從而不但省去了價格昂貴的石英玻璃水冷卻套，且使紫外光源直接照射到涂膜上，使輻射效率提高一倍。
2、取消了分段照射工藝，使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡化，沒有弱紫外照射裝置，減少了強紫外照射器數(shù)量;取消了水冷卻系統(tǒng)，使生產(chǎn)流水線縮短到2米左右。
3、縮小輻照間距(光源與工件之間距離)，原來主固化輻照距離為300mm，本發(fā)明輻照間距可縮至100mm左右，從而使輻照強度增加到原來的9倍(反射光不計在內(nèi))。
4、節(jié)約能源;節(jié)省投資。原來光固化輻照寬度為800mm的生產(chǎn)流水線每小時耗電40KW-50KW，本發(fā)明輻照寬度為1000mm的生產(chǎn)流水線每小時耗電僅7KW，投資費用也從10萬余元降至4萬余元。
5、縮短漆膜固化時間，原來固化80～100g/M2涂料需3.5～5.75分鐘，而現(xiàn)僅需0.5～2.0分鐘。
掃射式光固化工藝的裝置僅有一個部分組成紫外光掃射式照射器。該照射器由一傳動裝置來帶動，涂料由75%環(huán)氧丙稀酸和25%聚氨酯丙稀酸組成。
實施本發(fā)明時，用對紫外光有感光作用的光敏涂料，涂層為80～100g/M2，掃射涂膜的速度取15米/分～20米/分，照射距離取80～120mm為最好，掃射幅度可以任意調(diào)節(jié)。
傳動裝置可用電動機帶動一變速箱和鏈條傳動，鏈條帶動照射器使其作往復運動。也可用手工或其他機械傳動裝置和液壓或氣壓等傳動方式來傳動。
紫外光照射器可以由60W/cm(長500mm×3KW)高壓汞燈配以輻射罩制作，也可以根據(jù)工件幅面大小，采用其他規(guī)格的高壓汞燈制作。
本掃射式涂料光固化工藝，既可用于以木材為底基的制品的涂料固化(如家具等)，又可用于以金屬材料為底基的制品的涂料固化(如玩具、車輛、殼體等)。
權(quán)利要求
1.一種涂料光固化工藝，其特征是有一可移動的掃射式輻照光源和固定涂有涂料的加工件進行輻照。
2.權(quán)利要求
1所述的光固化工藝，其特征是輻照光源由能產(chǎn)生紫外線的有高輻射效率的大功率高壓汞燈組成。
3.權(quán)利要求
1或2所述的光固化工藝，其特征是輻照光源是用無附加水冷卻系統(tǒng)的高壓汞燈組成。
4.權(quán)利要求
1所述的光固化工藝，其輻照光源掃射加工件的速度為15米/分～20米/分。
5.權(quán)利要求
1所述的光固化工藝，其輻照光源與加工件之間的距離為80～120mm。
6.權(quán)利要求
1所述的光固化工藝，其固化80～100g/m2的涂料，固化時間不大于2分鐘。
7.權(quán)利要求
1所述的光固化工藝，其移動輻射光源的方式，可以由手工、機械、液壓、氣動、電氣傳動來完成。
專利摘要
本涂飾技術(shù)的光固化新工藝主要采用可移動高能紫外光源的低溫間歇掃射式輻照，縮短光源與涂膜的間距，輻照強度增大，取消老工藝中水冷卻系統(tǒng)，節(jié)省了能源?？梢苿痈吣茏贤夤庠纯捎棉D(zhuǎn)動裝置和不同規(guī)格的高壓汞燈制成。
文檔編號B05D3/06GK87101015SQ87101015
公開日1988年10月26日 申請日期1987年4月8日
發(fā)明者周以達 申請人:上海市家具研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan