【要點(diǎn)釋義】靜電粉末涂裝法是運(yùn)用高壓電場(chǎng)的感應(yīng)效應(yīng)，使粉末涂料和被涂物受到感應(yīng)而分別帶上彼此相反電荷，從而把帶電荷的粉末涂料吸附到帶相反電荷的被涂物上面，然后粉末涂料經(jīng)過(guò)熔融流平、烘烤固化得到涂膜的涂裝方法。未經(jīng)表面處理的鋁合金擠壓型材外觀單一，并在潮濕的大氣中容易腐蝕，因而鋁型材一般都要進(jìn)行表面處理，而粉末噴涂就是現(xiàn)階段鋁型材發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。

　　隨著國(guó)家節(jié)能減排方針的實(shí)施，以及鋁型材企業(yè)對(duì)成本控制意識(shí)的提高,如何降低粉末在鋁型材噴涂中的粉耗，是擺在鋁型材企業(yè)面前的一個(gè)重要問(wèn)題之一。本文主要從粉末涂料的技術(shù)角度分析，總結(jié)出幾個(gè)可供參考的解決思路。

　　影響粉末在鋁型材噴涂中的粉耗的因素很多，大的方面主要有兩個(gè)。一方面，與粉末涂料本身的性質(zhì)有關(guān)，另一方面，和粉末的噴涂過(guò)程密切相關(guān)，例如噴涂的工藝條件、工件間距、設(shè)備的使用狀態(tài)、員工的操作水平等等。對(duì)于粉末噴涂過(guò)程的影響，本文不做介紹，而是主要從粉末涂料的技術(shù)角度分析，總結(jié)出幾個(gè)可供參考的解決思路。

　　一、粉末粒徑和粒徑分布的影響

　　粒徑及粒徑分布是指粉末粒子中不同尺寸的粒子占顆?？倲?shù)的比例。在實(shí)際工作中人們常用累積粒度分布表示，即粒度從無(wú)限小到某代表粒徑之間所有顆粒重量占總重量的百分比。

　　在靜電噴涂中，粉末顆粒越大帶電性越好，但是顆粒的重力和慣性力隨粒徑加大的增長(zhǎng)速度大于庫(kù)侖力的增長(zhǎng)速度。也就是說(shuō)顆粒大到一定程度后，重力會(huì)遠(yuǎn)大于庫(kù)侖力，導(dǎo)致上粉率和涂覆效果會(huì)變差。

　　較粗的粉末涂料，特別是大于60微米的顆粒，往往流動(dòng)性好，噴涂工藝容易控制。但由于其重力慣性力大于庫(kù)侖力，也不易吸附到工件上，使得一次上粉率降低。同時(shí)顆粒較粗也使得涂層偏厚，降低了單位重量涂料能夠噴涂的面積。

　　另外，這種較粗的顆粒在固化過(guò)程中熔融時(shí)間較長(zhǎng)，甚至不能完全熔融，導(dǎo)致固化涂膜產(chǎn)生顆粒缺陷，成膜時(shí)易產(chǎn)生桔皮，影響涂膜的平整性和光澤，涂膜的外觀質(zhì)量下降。

　　粉末涂料使用凈化壓縮空氣作為分散介質(zhì)，在噴涂時(shí)呈分散狀態(tài)。對(duì)于粒度小于10um的超細(xì)粉來(lái)說(shuō)，在分散狀態(tài)中很容易隨氣流帶走，使得粉末難于吸附在型材表面，導(dǎo)致上粉率低。

　　另外，細(xì)粉偏多時(shí)，帶電量低，高壓靜電噴槍受法拉第屏蔽效應(yīng)特別大，細(xì)顆粒不易涂覆在工件上，很多顆粒在引風(fēng)系統(tǒng)中循環(huán)，使得上粉率和回收率降低。

　　所以，為保證顆粒基本的帶電能力以及涂膜的表面效果，將涂料顆粒粒度分布控制在科學(xué)的范圍內(nèi)變得意義重要。因?yàn)檫@樣可以在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)保證較好的產(chǎn)品性能。

　　理想狀態(tài)下的鋁型材用粉末涂料顆粒粒徑應(yīng)該盡量控制在D50=30-38um，小于10um的細(xì)粉5%，大于90um的粗粉3%。粉末粒徑的控制可以通過(guò)調(diào)整磨粉機(jī)副磨運(yùn)行頻率以及磨粉機(jī)引風(fēng)量的大小而達(dá)到，所以粉末磨粉的過(guò)程中要利用激光粒度分布儀進(jìn)行測(cè)試，一旦粒徑分布偏離理想的狀態(tài)，可以調(diào)整以上兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，使粒徑分布盡量往理想的分布上靠攏。

　　二、粉末的干燥程度的影響

　　在粉末涂裝過(guò)程中，粉末本身的干燥度和適宜的噴涂環(huán)境條件是噴涂質(zhì)量的基本保證。粉末受潮或環(huán)境濕度過(guò)大，會(huì)影響粉末導(dǎo)電性，而且將不可避免地出現(xiàn)粉末結(jié)塊，粒度低于10um的細(xì)粉在粉管中結(jié)塊現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，潮濕的粉末涂料使上粉率大大降低，產(chǎn)生的廢粉增多，經(jīng)多次循環(huán)回收后粉末會(huì)越來(lái)越細(xì)，形成惡性循環(huán)。[4]

　　例如在出現(xiàn)“回南天”現(xiàn)象時(shí)，對(duì)于粉末的儲(chǔ)藏的影響會(huì)更大?！盎啬咸臁笔翘鞖夥党爆F(xiàn)象，一般出現(xiàn)在春季的二三月份，主要是因?yàn)槔淇諝庾吆螅瘽駳饬餮杆俜垂?，致使氣溫回升，空氣濕度加大，一些冰冷的物體表面遇到暖濕氣流后，容易產(chǎn)生水珠?；啬咸飕F(xiàn)象在南方特別是兩廣一帶比較嚴(yán)重，這與南方靠海，空氣濕潤(rùn)有關(guān)?！盎啬咸臁背霈F(xiàn)時(shí)，空氣濕度接近飽和，墻壁甚至地面都會(huì)“冒水”，到處是濕漉漉的景象，空氣似乎都能擰出水來(lái)。這無(wú)疑會(huì)加大粉末受潮的可能，粉末一旦受潮，其電阻率將急劇下降，從而使粉末達(dá)不到好的帶電效果，降低沉積效率。

　　所以，在粉末涂料制造的過(guò)程中，可以以外加的方式添加氣相二氧化硅、氧化鋁等助劑，使粉末涂料粒子之間形成隔離層，減少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的機(jī)會(huì)，使粉末涂料不容易吸潮。儲(chǔ)藏粉末的倉(cāng)庫(kù)必須保持空氣流通，防止倉(cāng)庫(kù)積水或滴水，粉末涂料包裝箱需放在貨架或者隔離地面的木板上，堆放高度最好不要超過(guò)4層。

　　三、粉末流動(dòng)性的影響

　　在夏季高溫季節(jié)，一方面剛剛磨完的粉末本身的溫度已經(jīng)很高，在夏季的高溫環(huán)境下難以散熱；另一方面由于粉末涂料組成中樹(shù)脂的玻璃化溫度低，或者固化劑或其他助劑的影響，使粉末涂料玻璃化溫度較低等原因，引起粉末涂料在制造、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過(guò)程中容易結(jié)團(tuán)。粉末一旦結(jié)團(tuán)，在噴涂前未經(jīng)過(guò)處理的情況下，其干粉流動(dòng)性將會(huì)下降，上粉率隨之下降。

　　粉末涂料的貯存穩(wěn)定性主要決定于樹(shù)脂的玻璃化溫度，因此在設(shè)計(jì)粉末涂料配方時(shí)，在保證涂膜外觀的情況下，盡量選擇玻璃化溫度比較高的品種來(lái)匹配。而顏填量對(duì)粉末涂料的貯存穩(wěn)定性也有明顯的影響。在不影響涂膜各種性能的情況下，適當(dāng)提高顏料量可以改善粉末涂料的貯存穩(wěn)定性。

　　對(duì)于影響粉末涂料玻璃化溫度、干粉流動(dòng)性和貯存穩(wěn)定性的助劑，盡量不加或少加。而在粉末涂料制造的過(guò)程中，可以以外加的方式添加氣相二氧化硅、氧化鋁等助劑，使粉末涂料粒子之間形成隔離層，減少粉末涂料粒子碰撞和凝聚的機(jī)會(huì)，使粉末涂料不容易因溫度過(guò)高而結(jié)團(tuán)；同時(shí)控制好粒徑不能過(guò)細(xì)，過(guò)細(xì)的粉末更容易結(jié)團(tuán)；粉末磨完之后，等容器中的粉末冷卻之后再包裝或者在車間通冷氣防止粉末溫度過(guò)高。

　　四、粉末中樹(shù)脂含量的影響

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，粉末涂料顏基比在不斷提高,樹(shù)脂含量已經(jīng)降到55%左右，個(gè)別產(chǎn)品甚至在45%左右。粉末涂料中樹(shù)脂的含量對(duì)耗粉量影響很大，一方面，樹(shù)脂含量的降低直接削弱了粉體的帶電能力，這樣就會(huì)降低一次噴涂上粉率，粉耗必然會(huì)增加；另一方面，樹(shù)脂含量的降低，反過(guò)來(lái)粉末涂料的顏基比會(huì)提高，從而粉末涂料的密度會(huì)增大，單位重量的粉末所噴涂的面積將會(huì)減少；再者，樹(shù)脂含量降低，平面粉的流平會(huì)稍微變差，為了更好的表面效果，膜厚要適當(dāng)噴厚，耗粉量自然會(huì)提高。

　　所以，在設(shè)計(jì)粉末涂料配方時(shí)，要適當(dāng)提高粉末中的樹(shù)脂含量，這樣不僅可以提高粉體的帶電能力，還能降低粉末的密度同時(shí)提高粉末的流平性能，最終有利于降低粉末噴涂中的粉耗。

　　五、涂膜遮蓋力的影響

　　如果涂膜的遮蓋力不好，同等膜厚的基礎(chǔ)上，這種遮蓋不好的涂膜容易透底；或者說(shuō)遮蓋不好的粉末涂料需要更厚的涂膜，才能達(dá)到一樣的遮蓋效果或滿足遮蓋要求。因此，遮蓋不好的涂料噴涂時(shí)的粉耗必然會(huì)比遮蓋好的要高。

　　要想生產(chǎn)遮蓋力強(qiáng)的粉末涂料，必須選擇遮蓋力強(qiáng)的顏料，而且顏料在配方中有足夠的質(zhì)量百分含量（或體積百分濃度）。一般有機(jī)顏料吸油量大，著色力強(qiáng)，但遮蓋力不好，對(duì)于平面粉顏料量多了會(huì)影響涂膜流平性，因此與遮蓋力好的無(wú)機(jī)顏料匹配使用效果更好。對(duì)于砂紋粉，顏料量對(duì)涂膜表面效果無(wú)明顯影響，而且砂紋粉的膜厚一般要比平面粉薄，所以對(duì)于砂紋粉，顏料量可以適當(dāng)比平面粉要高。

　　六、流平性能的影響

　　對(duì)于平面粉，膜厚稍薄的情況下，流平一般都會(huì)稍差，為了達(dá)到更好的流平效果，涂膜膜厚要適當(dāng)噴厚，從而盡量去掩蓋流平差的弊病，噴涂的耗粉量不可避免的要增加。

　　因此，提高平面粉的流平性能可以降低粉末噴涂的耗粉量。在粉末涂料配方的設(shè)計(jì)上，可以選擇流平性好的樹(shù)脂、吸油量小的顏填料以及設(shè)計(jì)有利于提高流平性的配方。當(dāng)平面粉末涂料的涂膜流平性好時(shí)，涂膜厚度可以適當(dāng)噴得薄一些，從而降低單位面積粉末涂料的使用量。

　　七、粉末的帶電性能

　　從提高粉末涂料一次上粉噴涂面積考慮，選擇帶電性能好的樹(shù)脂和顏填料品種，或者粉末中添加有利于上粉的助劑，可以提高粉末涂料的帶電性能，從而提高一次噴涂上粉率，從而降低粉末在噴涂中的粉耗。

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，對(duì)于降低粉末噴涂中的粉耗，可參考如下思路：控制好粉末粒徑及分布；在“回南天”，粉末生產(chǎn)及儲(chǔ)存過(guò)程做好防潮措施并在粉末中添加防潮助劑；在夏季，選擇玻璃化溫度高的樹(shù)脂和適當(dāng)外加松散劑；適當(dāng)調(diào)整粉末中樹(shù)脂含量；提高粉末涂膜的遮蓋力，提高平面粉流平性能，提高粉末的帶電性能。在上述眾多思路中，有些思路之間存在相互制約的矛盾性，具體運(yùn)用時(shí)，要考慮實(shí)際情況和具體環(huán)境進(jìn)行配方設(shè)計(jì)和調(diào)整。