鋁型材粉末噴涂烘烤爐壁沉積物和冒煙緣由 的闡發(fā)

1、媒介

鋁型材粉末涂料作為建筑行業(yè)用粉末涂料品種之一，在粉末涂料品種中據(jù)有 很主要 的地位。因?yàn)?鋁型材用粉末涂料量的敏捷 增添 ，使建筑行業(yè)用粉末涂料用量已占我國(guó)粉末涂料總量的27%，跨越 了家用電器粉末涂料，成為我國(guó)粉末涂料用量最多的運(yùn)用 范疇 。希奇是粉末涂裝鋁型材的需求敏捷 增添 ，曩昔 的臥式粉末噴涂線遠(yuǎn)遠(yuǎn)不克不及 知足 要求，以年夜 型立式V型或U 型粉末噴涂線取代 臥式粉末噴涂線。響應(yīng) 的烘烤爐也改變曩昔 的臥式烘烤爐，取代 高而窄的立式烘烤爐。在立式噴房烘烤爐中,工件排布密集，單元 體積烘烤爐中粉末涂料的利用 量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于臥式烘烤爐中的利用 量，不但 用粉量年夜 年夜 提高，同時(shí)帶來(lái)了新的問題。這個(gè)問題是，發(fā)目前立式烘烤爐中的沉積物比臥式烘烤爐顯著 增添 的快，需要按期 常常 清算 沉積物；還有有些個(gè)體 單元 在烘烤爐中呈現(xiàn)冒煙的現(xiàn)象，影響了正常臨盆 ，帶來(lái)了不服安 的身分 。

為了闡明認(rèn)識(shí) 烘烤爐中沉積物的主要成份 ，我們請(qǐng)鋁型材公司離別 取了烘烤爐的上、下、左、右壁上沉積物，離別 用烘箱烘烤法、馬福爐煅燒法和儀器（TGA）闡明法進(jìn)行闡明。別的 ，摹擬 烘烤爐的烘烤溫度和烘道中工件的逗留 時(shí)候 ，對(duì) 可能在烘烤進(jìn)程 中揮發(fā)的成份 ，進(jìn)行單一構(gòu)成 和復(fù)合構(gòu)成 進(jìn)行揮發(fā)分的測(cè)定實(shí)驗(yàn) 。經(jīng)由過(guò)程 上述實(shí)驗(yàn) 初步肯定 烘烤爐中沉積物的主要成份 ，闡明冒煙的主要緣由 ，具體的實(shí)驗(yàn) 情況論說(shuō) 以下 。

2、實(shí)驗(yàn) 部門

2.1 實(shí)驗(yàn) 用儀器

千分之一天平、馬福爐、帶鼓風(fēng)烘箱。

2.2 實(shí)驗(yàn) 用原料

聚酯樹脂1、聚酯樹脂2、TGIC、流平劑、增光劑、安眠 噴鼻 、助劑1、助劑2、助劑3（只選擇可燃燒的有機(jī)和高份子 化合物）和上述原料配制鋁型材粉末涂料。

2.3 實(shí)驗(yàn) 方式

1）烘烤爐中沉積物稱1.0g 擺布，200℃烘箱中烘烤20min，冷卻至室溫測(cè)揮發(fā)分百分含量；然后再放在220℃烘箱中烘烤20min，冷卻至室溫測(cè)揮發(fā)分百分含量。

2）對(duì) 配方中的各類 成份 （除顏填料外），離別 稱量1.0g擺布按上述方式 測(cè)定揮發(fā)分百分含量。

3）對(duì) 配方中的各類 成份 （除顏填料外），離別 稱量0.5g 擺布放在2.0g 擺布的粉末涂料樣品中夾雜 ，然后按上述方式 測(cè)定揮發(fā)分百分含量。

4）稱量0.5g擺布烘烤爐中沉積物，放在馬福爐中600℃煅燒30min，冷卻至室溫測(cè)定燃燒物百分含量。

5）部門樣品進(jìn)行紅外光譜圖和熱失重（TGA）闡明。

3、成績(jī)與計(jì)議

3.1 沉積物的揮發(fā)份含量的闡明

按照鋁型材粉末涂料立式烘烤爐的烘烤溫度是200℃，烘烤時(shí)候 是20min，烘道最高溫度是220℃的臨盆 工藝前提 ，離別 設(shè)計(jì)以下 實(shí)驗(yàn) 前提 。取1.0g擺布沉積物樣品，在200℃烘箱中烘烤20min冷卻至室溫稱量；然后再放進(jìn)220℃烘箱中烘烤20min后冷卻至室溫稱量，離別 測(cè)定揮發(fā)物的百分含量，其實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)以下 表1。

從表1的實(shí)驗(yàn) 成績(jī)申明 ，烘烤爐中的沉積物在200℃/20min 烘烤后，繼續(xù)在220℃/20min烘烤時(shí)，還是有揮發(fā)物繼續(xù)揮發(fā)。在溝通 的溫度下，樣品3（烘道上部樣品）的揮發(fā)物含量最高，樣品4的揮發(fā)物揮發(fā)物含量起碼 。樣品1、樣品2、樣品3在200℃的揮發(fā)物占94%以上，220℃的揮發(fā)物占96.7%以上，申明 沉積物的主要成份 是粉末涂料配方中的有機(jī)物和高份子 化合物中的揮發(fā)性物資 ；樣品4中除 年夜 部門是有機(jī)物和高份子 化合物中的揮發(fā)性物資 之外，還含少部門從工件落下來(lái)的粉末涂料顆粒。從這個(gè)成績(jī)可以申明 ，烘烤爐中的沉積物的絕年夜 部門為粉末涂料配方中的有機(jī)物和高份子 化合物中的揮發(fā)性物資 。

3.2 沉積物鍛燒殘留物含量的闡明

我們?cè)诤婵緺t的分歧 位置上取的沉積物樣品，離別 用坩堝稱取0.5g擺布蓋上蓋子，放在馬福爐中600℃煅燒30min，冷卻至室溫后稱量，并較量爭(zhēng)論 燃燒物百分含量。實(shí)驗(yàn) 成績(jī)見表2。

從表2的實(shí)驗(yàn) 成績(jī)申明 ，烘烤爐的上部取的沉積物（樣品3）600℃煅燒時(shí)完全燒失落 ，申明 根基 上是配方中的有機(jī)或高份子 化合物。烘烤爐的左邊 和右邊 的沉積物（樣品1和樣品2）絕年夜 部門（95%以上）還是配方中的有機(jī)或高份子 化合物。而烘烤爐的下部沉積物（樣品4）中含有一部門粉末涂料配方中的無(wú)機(jī)物成份 （14%擺布）。從這些實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)根基 上申明 ，引發(fā) 烘烤爐梗塞 或引發(fā) 冒煙的主要物資 是粉末涂料配方中的有機(jī)或高份子 化合物。這些物資 是，從粉末涂料烘烤固化時(shí)揮發(fā)或 分化 出來(lái)的物資 。事實(shí) 是甚么 成份 ，有待于進(jìn)一步研究。

3.3 鋁型材粉末涂料配方構(gòu)成 物揮發(fā)份含量的闡明

為了認(rèn)識(shí) 鋁型材粉末涂料配方中，哪些成份 在烘烤固化進(jìn)程 中輕易 揮發(fā)，并且 烘烤爐中沉積物是哪些成份 ，我們對(duì)配方中的有機(jī)物和高份子 化合物成份 ，每種離別 取1.0g擺布樣品，在200℃/20min烘箱中烘烤，并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量，然后繼續(xù)放在220℃/20min 烘箱中烘烤， 并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量，其實(shí)驗(yàn) 成績(jī)?cè)诒?。我們斟酌 到現(xiàn)實(shí) 配方中，其它成份 的干擾，離別 取0.5g擺布配方構(gòu)成 的樣品，放到2.0g擺布的粉末涂估中 渙散 ，然后放在200℃ 烘箱中烘烤20min，并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量，接著再放進(jìn)220℃烘箱烘烤20min，并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量，具體的實(shí)驗(yàn) 成績(jī)?cè)诒?。

從表3單一組分揮發(fā)份的實(shí)驗(yàn) 成績(jī)來(lái)講 ，聚酯樹脂1、聚酯樹脂2、助劑3的揮發(fā)份十分少在1.1%以下；揮發(fā)份對(duì)照 年夜 的是安眠 噴鼻 、TGIC、助劑1、助劑2，此中安眠 噴鼻 的揮發(fā)份希奇顯著 的年夜 ，幾近 年夜 部門都揮發(fā)失落 。從這個(gè)實(shí)驗(yàn) 成績(jī)可以必定粉末涂料配方中，最主要的烘烤揮發(fā)物為安眠 噴鼻 ，其次是固化劑TGIC、助劑1、助劑2。各類 組分在粉末涂料載體中時(shí)，其揮發(fā)份的比例跟零丁 時(shí)的情況紛歧 樣，有的是顯著 削減 ，例如：流平劑、亮光 劑、助劑1、助劑2 ；有的是反而增添 ，例如：TGIC。申明 這些構(gòu)成 在粉末涂料配方中存在時(shí)，其構(gòu)成 之間的彼此感化 ，揮發(fā)性是遭到 影響的。

3.4 分歧 配方鋁型材粉末涂料揮發(fā)分的對(duì)照

我們離別 選擇分歧 公司的11個(gè)鋁型材用粉末涂料產(chǎn)物 ：平光白、高光白、綠平光、灰亞光、砂紋粉末涂料，在分歧 烘烤溫度下的揮發(fā)份測(cè)定成績(jī)以下 表4。

從表4的成績(jī)申明 ，鋁型材用粉末涂料在烘烤時(shí)的揮發(fā)物含量是不算太多，在200℃烘烤時(shí)都在1%以下，分歧 品種之間的不同也是對(duì)照 年夜 的。在11 個(gè)配方中樣品10和11的揮發(fā)分起碼 ，其緣由 是該配方中沒有安眠 噴鼻 有關(guān)系。從白色平光樣品2 和樣品3 中可知，下降 安眠 噴鼻 的含量一半今后 ，該配方的揮發(fā)分也顯著 下降 ，申明 安眠 噴鼻 對(duì)鋁型材粉末涂料的揮發(fā)分的含量起主要 的感化 。同時(shí)揮發(fā)分就成為烘烤爐中的煙氣，希奇是在冬季氣溫低時(shí)，低溫空氣碰著 揮發(fā)性物資 ，很輕易 釀成 霧霾，構(gòu)成 白煙。從這些揮發(fā)物量的闡明成績(jī)也申明 ，鋁型材粉末涂估中 的冒煙的產(chǎn)物主如果 安眠 噴鼻 。

3.5 分歧 廠家和分歧 規(guī)格安眠 噴鼻 的揮發(fā)性

我們?nèi)》制?廠家和分歧 規(guī)格（純度）的安眠 噴鼻 6個(gè)樣品，每種年夜 約取1.0g 擺布，離別 在200℃/20min烘烤，并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量；然后繼續(xù)在220℃/20min烘烤，并冷卻至室溫測(cè)定揮發(fā)份百分含量，其實(shí)驗(yàn) 成績(jī)見表5。高純度安眠 噴鼻 的熱失重闡明在圖1，通俗 安眠 噴鼻 的熱失重闡明在圖2。

從這些實(shí)驗(yàn) 成績(jī)申明 ，分歧 安眠 噴鼻 在200℃至220℃的揮發(fā)性都對(duì)照 年夜 ，200℃的起碼 揮發(fā)份在51.59%；220℃的起碼 揮發(fā)份在68.58%。這些揮發(fā)份的量跟安眠 噴鼻 的純度和規(guī)格有親切 的聯(lián)系，純度高的揮發(fā)物更多。這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步申明 ，安眠 噴鼻 在粉末涂料配方構(gòu)成 中，對(duì)烘烤爐中沉積物的構(gòu)成 起最主要 的感化 。

再?gòu)陌裁?噴鼻 的熱失重（TGA）闡明數(shù)據(jù)來(lái)看，這個(gè)數(shù)據(jù)是在升溫的動(dòng)態(tài)進(jìn)行測(cè)定的，高純度安眠 噴鼻 在200℃揮發(fā)分是12%和220℃揮發(fā)分是24%，終究 揮發(fā)分是98%；通俗 安眠 噴鼻 在200℃揮發(fā)分是13%和220℃揮發(fā)分是27%，終究 揮發(fā)分是87%。安眠 噴鼻 的熱失重闡明（TGA）在200℃和220℃的測(cè)定命 據(jù)顯著 低于靜態(tài)在200℃和220℃烘箱中測(cè)定20min 的揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)，而終究 揮發(fā)分的數(shù)據(jù)是差不多的。分歧 規(guī)格安眠 噴鼻 的熱失重闡明（TGA）的數(shù)據(jù)也進(jìn)一步申明 在烘烤進(jìn)程 中安眠 噴鼻 的嚴(yán)重?fù)]發(fā)性，這類 揮發(fā)性在粉末涂料熔融成膜進(jìn)程 中起到脫氣劑的感化 ，

3.6 沉積物和粉末涂料部門構(gòu)成 物的紅外光譜圖闡明

1）烘烤爐沉積物的紅外光譜闡明

烘烤爐沉積物的紅外光譜圖見以下 圖3。

2）安眠 噴鼻 的紅外光譜闡明

安眠 噴鼻 的紅外光譜見以下 圖4。

3）安眠 噴鼻 氧化物二苯基乙二酮的紅外光譜闡明

安眠 噴鼻 的氧化物二苯基乙二酮的紅外光譜見以下 圖5。

4）TGIC的紅外光譜闡明

TGIC的紅外光譜見以下 圖6。

5）TGIC/安眠 噴鼻 =1/1夾雜 物的紅外光譜闡明

TGIC/安眠 噴鼻 =1/1夾雜 物的紅外光譜見以下 圖7。

從以上的烘烤爐的沉積物的紅外光譜與烘烤前提 下?lián)]發(fā)物含量較多的安眠 噴鼻 、安眠 噴鼻 的氧化物、TGIC、TGIC/安眠 噴鼻 （1.0/1.0）的夾雜 物的紅外光譜對(duì)照 ，從官能團(tuán)的特別接收 峰的闡明來(lái)講 ，還是對(duì)照 接近TGIC/安眠 噴鼻 （1.0/1.0）的夾雜 物 。從這些成績(jī)也能夠 進(jìn)一步肯定 ，烘烤爐中的沉積物主如果 安眠 噴鼻 和TGIC。

3.7 烘烤爐冒煙緣由 的闡明

從之前 的臥式噴涂線的烘烤爐和目前的立式噴涂線的烘烤爐進(jìn)行對(duì)照 ，在臥式噴涂線烘烤爐的高度比立式烘烤爐很低，工件布列的密度也較低，所以烘烤爐的單元 體積中的鋁型材體積占的比例對(duì)照 少，粉末涂料的據(jù)有 量也較少。但是 立式噴涂線的烘烤爐的高度很高（8m~10m），寬度很窄只有幾十厘米(40~50cm)，工件掛的很密，距離 也只有15~20cm 擺布，所以烘烤爐單元 體積中的鋁型材體積占的比例很年夜 ，粉末涂料的據(jù)有 量比臥式噴涂線的烘烤爐很年夜 。是以 ，立式噴涂線烘烤爐中單元 體積粉末涂料利用 量，應(yīng)當(dāng) 是臥式噴涂線烘烤爐中單元 體積粉末涂料利用 量的幾倍。希奇是烘烤爐頂上揮發(fā)物在立式噴涂線烘烤爐的濃度比臥式烘烤爐頂部的濃度比這個(gè)倍數(shù)還要高很多。這些揮發(fā)物又沒有排放的排放口，隨時(shí)候 濃度增添 ，部門沉積在烘烤爐的壁上，乃至 梗塞 供熱風(fēng)道，引發(fā) 局部過(guò)熱，乃至 產(chǎn)生 著火冒煙，構(gòu)成 火警 的隱患。

固然 粉末涂料配方中在烘烤時(shí)的揮發(fā)物在0.5%~1%之內(nèi)，然則 粉末涂料的用量希奇年夜 時(shí)，揮發(fā)物的總量也很多 ，例如50噸/月利用 量的立式噴涂線烘道中，每個(gè)月 的揮發(fā)物是接近250kg,這是相當(dāng)可不雅 的數(shù)目 。這些揮發(fā)物不實(shí)時(shí)處置，終究 梗塞 供熱風(fēng)烘道，沒法 實(shí)時(shí)分散熱量，這些熱量?jī)?chǔ)蓄積累到必然 水平 ，跨越 沉積物的著火點(diǎn)時(shí)，引發(fā) 烘烤爐內(nèi)的冒煙，乃至 會(huì)著火。別的 有的單元 說(shuō)法是，粉末涂料揮發(fā)沉積物中，黃色沉積物（主要的部門）是不輕易 著火，500℃以上才能著火，直接碰到明火也不輕易 著火；而這些揮發(fā)物中一部門物資 是結(jié)晶狀的（量少），在較低的溫度下，一碰到明火即速著火，這類 物資 是著火的主要緣由 ，具體是甚么 成份 還說(shuō)不清晰 ，有待于深切 商量 。

烘烤爐冒煙的主要緣由 是，烘烤爐中工件烘烤固化時(shí)從粉末涂料揮發(fā)物量過(guò)量 積累 ，梗塞 熱源通道，阻礙熱量分散，最后引發(fā) 著火冒煙。解決的主要方式 是按照揮發(fā)物的聚積 情況實(shí)時(shí)停爐消滅 烘烤爐中的沉積物。別的 ，在可能的情況下，烘烤爐中設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，烘烤爐中的熱氣經(jīng)由過(guò)程 冷卻系統(tǒng)，使揮發(fā)物沉積下來(lái)，下降 揮發(fā)物沉積到烘道的沉積量。還有，從粉末涂料供給 商來(lái)講 ，調(diào)劑 粉末涂料配方，供給揮發(fā)物含量低的粉末涂料，耽誤 烘烤爐消滅 沉積物的周期。從實(shí)驗(yàn) 成績(jī)來(lái)講 ，今朝 做到粉末涂料烘烤進(jìn)程 中完全沒有揮發(fā)物是很難做到的。

4、結(jié)語(yǔ)

從烘烤爐沉積物的各類 方式 闡明，粉末涂料配方構(gòu)成 物的揮發(fā)份的闡明，初步判定 鋁型材立式噴涂線烘烤爐沉積物的主要成份 是安眠 噴鼻 及轉(zhuǎn)化物，其次是TGIC。這些物資 中安眠 噴鼻 是最輕易 揮發(fā)（升華）及轉(zhuǎn)化的物資 ，外界情況 溫度低時(shí)碰撞冷空氣（希奇是冬季）輕易 釀成 白煙或絮狀物或霧霾狀。當(dāng)這些沉積物積累至熱風(fēng)道梗塞 使熱量過(guò)度集中，當(dāng)爐內(nèi)溫度到達(dá) 沉積物燃點(diǎn)時(shí)，輕易 著火冒煙成為不服安 的隱患。按照粉末涂料利用 量，按期 實(shí)時(shí)消滅 烘烤爐的沉積物是最有用 和簡(jiǎn)捷的消弭 隱患和包管 平安 的辦法 。