Формирование декоративно-защитных текстурированных покрытий методом пневматического распыления

• Автор: Никифорова, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 287 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЕКОРАТИВНЫХ И ИМИТАЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ МЕТОДОМ РАСПЫЛЕНИЯ.

1.1. Нанесение жидких лакокрасочных материалов методом распыления

1.2. Влияние физических характеристик на процессы распыления

1.3. Особенности формирования, лакокрасочных покрытий на древесине методом распыления
1.4. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ДЕКОРАТИВНОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДРЕВЕСИНЕ И ДРЕВЕСНЫХ ПОДЛОЖКАХ МЕТОДОМ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО РАСПЫЛЕНИЯ

2.1. Постановка задачи.

2.2. Исследование динамики струи капельной жидкости

2.3. Поперечная устойчивость струи капельной жидкости в потоке воздуха.

2.4. Взаимодействие капель с твердой поверхностью и с жидкими пленками
2.5. Исследование влияния наполнителя на процессы истечения струи лакокрасочной композиции при формировании покрытия
2.6. Выводы
3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Исходные материалы и их характеристика
3.1.1. Подложка
3.1.2. Характеристика лакокрасочного материала.
3.1.3. Узорообразующие добавки.
3 2. Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура
3.3. Методика измерений и средства контроля.
3.3.1. Определение свойств краски.
3.3.2. Определение свойств подложки.
3.3.3. Определение краевого угла смачивания лакокрасочной композиции.
3.4. Определение режимных параметров нанесения методом распыления.
3.5. Определение выходных параметров нанесения методом распыления.
3.6. Методика исследования процессов истечения струи лакокрасочной композиции.
3.7. Экспериментальная установка для исследования процессов истечения лакокрасочной композиции.
3.8. Лабораторная установка для формирования декоративнозащитных текстурированных покрытий методом пневматического распыления.
3.9. Методика планирования эксперимента и обработка полученных результатов
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЛАКОКРАСОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ.
4.1. Постановка задачи
4.2. Исследование зависимости реологических свойств воднодисперсионной краски ВДВА1 от количества вводимого узорообразующего компонента
4.3. Исследование зависимости количества узорообразующего компонента на содержание пленкообразующих веществ в краске
В ДВ А1.
4.4. Исследование влияния количества узорообразующего компонента на поверхностное натяжение лакокрасочной композиции
4.5. Исследование поверхностного натяжения подложек.
4.6. Исследование зависимости краевого угла смачивания краски ВДВА 1 от количества вводимого узорообразующего компонента.
4.7. Определение состава модифицирующей лакокрасочной композиции.
4.8. Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИСТЕЧЕНИЯ СТРУИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ЛАКОКРАСОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ
5.1. Постановка задачи
5.2. Исследование параметров истечения струи на условия формирования лакокрасочного покрытия
5.3. Выводы.
6 ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕКОРАТИВНО
ЗАЩИТНОГО ТЕКСТУРИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ НА ДРЕВЕСНОЙ ПОДЛОЖКЕ
6.1. Постановка задачи
6.2. Обоснование выбора постоянных и переменных факторов эксперимента.
6.3. Разработка состава модифицированной краски ВДВА1.
6.3.1. Факторы управления и показатели эффективности
6.3.2. Анализ результатов многофакторного эксперимента
6.4. Определение технологических параметров формирования текстурированного покрытия на древесной подложке.
6.5. Определение параметров формирования текстурированных покрытий.
6.6. Выводы.
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В зоне выхода сжатого воздуха из материального сопла распылителя образуется разряжение, вследствие чего лакокрасочный материал попадает в зону дробления без дополнительного нагнетания самотеком 1. Для распыления лакокрасочных материалов применяют форсунки с кольцевым газовым каналом и наружным смешением жидкости и газа. При малой скорости газового потока жидкость не дробится. Предельная критическая скорость истечения газа со определяется уравнением 1. К постоянная, равная 1,4 7 ускорение свободного падения, равное 9, мс2 К газовая постоянная, равная 9, ДжмольК. Расстояние распыления 0 0 мм. Рис. Джм2. Распыление происходит при 5Омс или Кт5,3г7,0. При этом давление при выходе из форсунки должно быть не менее 0, МПа. Но опытные данные показывают, что для хорошего распыления требуется применить несколько большее давление, а именно 0,2 0,6 МПа, что и используется на практике. Высокое давление воздуха, подаваемого на распылитель более 0,5 0,6 МПа, благоприятствует распылению, однако вызывает повышенный унос материала. Вследствие быстрого испарения растворителей покрытия нередко получаются матовыми, при медленном высыхании ЛКМ возможно сдувание жидкого слоя краски с поверхности. Низкое давление воздуха менее 0,2МПа способствует образованию грубодисперсного аэрозоля, что также неблагоприятно сказывается на формировании покрытия. Оптимальное значение вязкости лакокрасочных материалов составляет с по визкозиметру ВЗ4. В этих условиях диаметр образующихся аэрозольных частиц 6мкм. Низкая вязкость при распылении необходима и с учетом хорошего растекания ЖМ на поверхности, т. ЖМ потерявший значительную часть своих растворителей. Оптимальное расстояние от кромки распылителя до окрашиваемого объекта составляет от мм. Толщина однослойных покрытий при нанесении разных красок колеблется от до мкм. Для получения распылением гладких и равномерных по толщине покрытий без потеков необходима высокая степень дисперсности, т. Частицы жидкости должны иметь в поперечнике размер около сотых долей миллиметра. При больших размерах частиц покрытия получаются неровными, в виде апельсиновой корки, часто образуются потеки. Дисперсность распыла зависит от относительной скорости воздушной струи давления сжатого воздуха, подаваемое на распыление, отношения расхода воздуха к расходу распыляемого ЖМ удельного расхода воздуха, физических свойств лакокрасочного материала вязкости, плотности, поверхностного натяжения и геометрических размеров распылительной головки. Одиаметр отверстия материального сопла, мм рн плотность воздуха, гм3 со относительная скорость воздуха по отношению к материалу, мс сг коэффициент поверхностного натяжения, мДжм коэффициент вязкости материала рж плотность распыляемого материала, гм3. Критерий рвсо2а характеризует отношение инерционных сил воздушного потока к силам поверхностного натяжения, т. Критерий лрж т характеризует соотношение сил вязкостных, инерционных и поверхностного потенциала. Факт существования критической скорости говорит о критической стадии деформации капли. Если отклонение от шара не велико, форма как и сферическая еще устойчивая, относительно малых возмущений капли соответствует обтекаемой фигуре вращения, и деформация, в данном случае, обратима. Но если возникнет критический предел скорости истечения, то малые возмущения распылят каплю. На рис. Из рисунка видно, что при скорости истечения меньше критической, капля на излете имеет форму шара. Следующая стадия деформации капли необратимая капля превращается в эллипс, затем вытягивается в восьмерку и распыляется на мелкие сферические капли. Оптимальная дисперсность распыла получается при образовании капель распыленного лакокрасочного материала размером 6 мкм. Эффективность и экономичность использования метода пневматического распыления в большей степени зависит от конструкции и параметров работы распылительной головки. Наряду с дисперсностью распыла работу пневматической распылительной головки характеризуют следующие параметры производительность расход распыляемого материала через сопло расход сжатого воздуха форма факела и размеры его отпечатка потери распыляемого материала на туманообразование. Рис.