Підвищення ефективності сушіння фарби за допомогою нагрівальних елементів з вуглецевого волокна

На початкових етапах виробництва багато хто вважав, що механізм сушіння лакофарбових покриттів подібний до механізму сушіння вологих матеріалів, тобто це насамперед процес теплопередачі, не пов'язаний з хімічними змінами, суто процес теплопередачі. Однак подальші дослідження показали, що крім чисто фізичного процесу перетворення теплового випромінювання в теплову енергію в шарі фарби, хімічні реакції також відіграють вирішальну роль, особливо в термореактивних лакофарбових плівках.

Процес затвердіння лакофарбових покриттів можна розділити на дві стадії: стадію дифузії та стадію затвердіння. Стадія дифузії передбачає введення теплового випромінювання в покриття, головним чином, попереднє нагрівання і прогрівання заготовки, а також випаровування достатньої кількості летких речовин. На стадії затвердіння, також відомій як кінетична стадія, відбувається активне затвердіння хімічних зв'язків. Ефективний контроль температури має вирішальне значення на цій стадії, оскільки швидкість хімічних реакцій диктує хід процесу сушіння. Відповідно до законів хімічної кінетики, підвищення температури на 10°C може прискорити швидкість хімічної реакції в 1-3 рази.

Дослідження, проведені в університеті, підтвердили можливість використання нагрівальних елементів з вуглецевого волокна з температурою поверхні близько 600°C. Розміщені на відстані 10 см від нагрівального елемента, ці елементи опромінювали поверхню фарби автомобільних сталевих дисків інфрачервоними променями протягом 3 хвилин, досягаючи ефекту сушіння, еквівалентного тому, що досягається в традиційних заводських печах за 30 хвилин. Згодом такі країни, як США та Австралія, скоригували свої процеси виробництва сталевих автомобільних дисків, перейшовши на нагрівання спрямованим інфрачервоним випромінюванням, що дозволило скоротити цикл нагрівання до 10 хвилин і значно заощадити ресурси електроенергії.

Для фарбування сталевих автомобільних дисків, де використовується переважно акрилова безбарвна фарба з піком поглинання при 600°C, застосування вуглецевих нагрівальних елементів, що відповідають цій температурі поверхні, дозволяє максимально ефективно використовувати інфрачервоне випромінювання. Порівняльні експерименти між вуглецевими нагрівальними елементами і традиційними методами сушіння дали наступні результати:

1. Завод з використанням радіаторів зі смужками опору
   • Потужність установки: 256 кВт
   • Цикл сушіння: 30 хвилин
   • Довжина сушильного каналу: 30 метрів
   • Вологість поверхні після висихання: 6%-7%
2. Використання нагрівальних елементів з вуглецевого волокна на відстані 10 см
   • Цикл сушіння: 2 хвилини
   • Температура поверхні після висихання: 151°C
   • Вологість поверхні після висихання: 6%-6.8%

Результати експерименту демонструють, що використання нагрівальні елементи з вуглецевого волокна як джерела інфрачервоного випромінювання для сушіння акрилових лакофарбових покриттів значно скорочує час сушіння і підвищує ефективність сушіння.

Китайська автомобільна компанія замінила канал сушіння гарячим повітрям на канал сушіння інфрачервоним спрямованим випромінюванням. Ця модифікація зменшила встановлену потужність з 288 кВт-год до 216 кВт-год, скоротила цикл сушіння з 30 хвилин до 25 хвилин і знизила загальне енергоспоживання обладнання. Незважаючи на те, що витрати на модифікацію обладнання компенсуються за рахунок економії електроенергії та підвищення ефективності виробництва, вигоди є суттєвими.

GlobalQT - провідний виробник нагрівальних елементів з вуглецевого волокна, що пропонує ефективні рішення для інфрачервоного обігріву. Для отримання додаткової інформації відвідайте наш веб-сайт або зв'яжіться з нами за адресою contact@globalquartztube.com.