Povečanje učinkovitosti sušenja barve z grelnimi elementi iz ogljikovih vlaken

V začetnih fazah proizvodnje je veliko ljudi verjelo, da je mehanizem sušenja barvnih premazov podoben mehanizmu sušenja mokrih materialov, ki je predvsem proces prenosa toplote, ki ni povezan s kemičnimi spremembami in je zgolj proces prenosa toplote. Vendar so nadaljnje raziskave pokazale, da imajo poleg povsem fizikalnega procesa pretvorbe toplotnega sevanja v toplotno energijo v plasti barve ključno vlogo tudi kemične reakcije, zlasti pri termoreaktivnih barvnih filmih.

Postopek strjevanja barvnih premazov lahko razdelimo na dve stopnji: stopnjo difuzije in stopnjo strjevanja. Stopnja difuzije vključuje vnos toplotnega sevanja v premaz, predvsem predgrevanje in segrevanje obdelovanca ter izhlapevanje zadostne količine hlapnih snovi. V fazi utrjevanja, ki je znana tudi kot kinetična faza, se aktivno utrjujejo kemične vezi. V tej fazi je ključnega pomena učinkovit nadzor temperature, saj hitrost kemičnih reakcij narekuje potek postopka sušenja. V skladu z zakoni kemijske kinetike lahko zvišanje temperature za 10 °C pospeši hitrost kemijske reakcije za 1-3 krat.

Raziskave, opravljene na univerzi, so potrdile uporabo grelnih elementov iz ogljikovih vlaken s površinsko temperaturo približno 600 °C. Ti elementi, nameščeni 10 cm stran od grelnega elementa, so 3 minute z infrardečimi žarki obsevali površino barve avtomobilskih jeklenih platišč in v 30 minutah dosegli učinke sušenja, enakovredne tistim, doseženim v običajnih tovarniških pečeh. Zato so države, kot so Združene države Amerike in Avstralija, prilagodile svoje proizvodne postopke avtomobilskih jeklenih platišč, da bi uvedle usmerjeno ogrevanje z infrardečim sevanjem, s čimer se je cikel ogrevanja skrajšal na 10 minut in znatno prihranil vire električne energije.

Pri avtomobilskih jeklenih platiščih, kjer se večinoma uporablja akrilna brezbarvna barva z najmočnejšim vrhom absorpcije pri 600 °C, uporaba grelnih elementov iz ogljikovih vlaken, ki ustrezajo tej temperaturi površine, omogoča maksimalno uporabo infrardečega sevanja. Primerjalni poskusi med grelnimi elementi iz ogljikovih vlaken in običajnimi metodami sušenja so dali naslednje rezultate:

1. Tovarna, ki uporablja radiatorje za odpornostne trakove
   • Vgradna moč: 256 kW
   • Cikel sušenja: 30 minut
   • Dolžina kanala za sušenje: Sušilna razdalja: 30 metrov.
   • Površinska vlažnost po sušenju: 6%-7%
2. Uporaba grelnih elementov iz ogljikovih vlaken na razdalji 10 cm
   • Cikel sušenja: 2 minuti
   • Temperatura površine po sušenju: 151°C
   • Površinska vlažnost po sušenju: 6%-6,8%

Eksperimentalni rezultati kažejo, da je uporaba grelni elementi iz ogljikovih vlaken kot viri infrardečega sevanja za sušenje akrilnih premazov bistveno skrajša čas sušenja in poveča učinkovitost sušenja.

Kitajsko avtomobilsko podjetje je zamenjalo kanal za sušenje s kroženjem vročega zraka s kanalom za sušenje z infrardečim usmerjenim sevanjem. S to spremembo se je instalirana zmogljivost zmanjšala z 288 kWh na 216 kWh, cikel sušenja s 30 minut na 25 minut, zmanjšala pa se je tudi skupna poraba energije opreme. Kljub temu da se stroški spremembe opreme izravnajo s prihranki električne energije in večjo učinkovitostjo proizvodnje, so koristi znatne.

GlobalQT je vodilni proizvajalec grelnih elementov iz ogljikovih vlaken, ki ponuja učinkovite rešitve za infrardeče ogrevanje. Za več informacij obiščite naše Spletna stran ali nas kontaktirajte na contact@globalquartztube.com.