Повышение эффективности сушки краски с помощью нагревательных элементов из углеродного волокна

На начальных этапах производства многие считали, что механизм сушки лакокрасочных покрытий аналогичен механизму сушки влажных материалов, то есть представляет собой преимущественно процесс теплопередачи, не связанный с химическими изменениями, а исключительно процесс теплопередачи. Однако дальнейшие исследования показали, что помимо чисто физического процесса преобразования теплового излучения в тепловую энергию в слое краски, важную роль играют и химические реакции, особенно в термореактивных лакокрасочных пленках.

Процесс отверждения лакокрасочных покрытий можно разделить на две стадии: стадию диффузии и стадию отверждения. Стадия диффузии включает в себя ввод теплового излучения в покрытие, главным образом предварительный нагрев и разогрев заготовки, а также испарение достаточного количества летучих веществ. На стадии отверждения, также известной как кинетическая стадия, происходит активное отверждение химических связей. На этой стадии очень важен эффективный контроль температуры, поскольку скорость химических реакций определяет ход процесса сушки. Согласно законам химической кинетики, повышение температуры на 10°C может ускорить скорость химической реакции в 1-3 раза.

Исследования, проведенные в одном из университетов, подтвердили использование нагревательных элементов из углеродного волокна с температурой поверхности около 600°C. Размещенные на расстоянии 10 см от нагревательного элемента, эти элементы в течение 3 минут облучали инфракрасными лучами поверхность краски автомобильного стального обода, достигая эффекта сушки, эквивалентного тому, который достигается в традиционных заводских печах за 30 минут. Поэтому такие страны, как США и Австралия, скорректировали свои процессы производства стальных ободов для автомобилей, перейдя на направленный нагрев инфракрасным излучением, сократив цикл нагрева до 10 минут и значительно сэкономив электроэнергию.

Для окраски стальных ободов автомобилей, в которых преимущественно используется акриловая прозрачная краска с самым сильным пиком поглощения при температуре 600°C, использование нагревательных элементов из углеродного волокна, соответствующих этой температуре поверхности, позволяет максимально использовать инфракрасное излучение. Сравнительные эксперименты между нагревательными элементами из углеродного волокна и традиционными методами сушки дали следующие результаты:

1. Заводское использование полосовых радиаторов сопротивления
   • Установочная мощность: 256 кВт
   • Цикл сушки: 30 минут
   • Длина сушильного канала: 30 метров
   • Влажность поверхности после сушки: 6%-7%
2. Использование нагревательных элементов из углеродного волокна на расстоянии 10 см
   • Цикл сушки: 2 минуты
   • Температура поверхности после сушки: 151°C
   • Влажность поверхности после сушки: 6%-6.8%

Экспериментальные результаты показывают, что использование нагревательные элементы из углеродного волокна в качестве источников инфракрасного излучения для сушки акриловых лакокрасочных покрытий значительно сокращает время сушки и повышает ее эффективность.

Китайская автомобильная компания заменила канал сушки с циркуляцией горячего воздуха на канал сушки с инфракрасным направленным излучением. Эта модификация позволила снизить установленную мощность с 288 кВт/ч до 216 кВт/ч, сократить цикл сушки с 30 минут до 25 минут и снизить общее энергопотребление оборудования. Несмотря на то, что затраты на модификацию оборудования были компенсированы экономией электроэнергии и повышением эффективности производства, выгода оказалась значительной.

GlobalQT - ведущий производитель нагревательных элементов из углеродного волокна, предлагающий эффективные решения для инфракрасного отопления. Для получения дополнительной информации посетите наш сайт Веб-сайт или свяжитесь с нами по адресу contact@globalquartztube.com.