- Ít gây ô nhiễm
13 Hình 2.8 Quá trình sấy của sơn loại dung môi phản ứng
Hình 2.18 Quá trình sấy của sơn loại dung môi phản ứng
1: Ngay sau khi phun sơn, sơn ướt là một lớp được hóa lỏng gồm có nhựa, chất màu, dung môi và chất pha sơn trộn lẫn với nhau
2: Trong khi sấy khô, dung môi và chất pha sơn bay hơi và các phần tử nhựa dần dần kết nối với các phần tử khác thông qua phản ứng hóa học
3: Sau khi sấy khô hoàn toàn, lớp sơn hoàn toàn không có dung môi và chất pha sơn. Phản ứng hóa học của phân tử nhựa xảy ra hoàn toàn và trở thành lớp ở thể rắn và lớp chất trùng hợp cao.
Trùng hợp oxi hóa
Vì các phân tử nhựa bị oxi hóa do hấp thụ oxi trong không khí, chúng trùng hợp tạo thành cấu trúc liên kết ngang. Loại sơn này ít khi sử dụng trong ô tô, vì cần quá nhiều thời gian để tạo ra được một cấu trúc liên kết ngang và khó đạt được cấu trúc liên kết ngang tốt nên khó tạo được đặc tính lớp sơn lý tưởng
Hình 2.19 Quá trình sấy của sơn loại trùng hợp oxi hóa
Loại trùng hợp nhiệt: Khi loại này được nung đến nhiệt độ nhất định (thông thường là 120°C). Phản ứng hóa học xảy ra trong nhựa, làm cho sơn khô. Cấu trúc liên kết
ngang quá dày đặc, sau khi sơn đã khô hoàn toàn, nó sẽ không hòa tan thậm chí trong chất pha sơn. Loại sơn này được sử dụng phổ biến trong các dây chuyền lắp ráp ô tô, nhưng ít dùng trong sơn sửa chữa.
Hình 2.20 Quá trình sấy của sơn loại trùng hợp nhiệt
Loại trùng hợp hai thành phần: Loại sơn này thành phần chính được trộn với chất đóng rắn nhằm tạo ra một phản ứng hóa học trong nhựa, làm khô sơn. Phản ứng hóa học này có thể xảy ra ở nhiệt độ bình thường của phòng sơn, khi nóng từ 60 - 70°C thổi vào để quá trình khô sơn nhanh hơn. Hầu hết loại sơn này được dùng trong sửa chữa ô tô.
Hình 2.21 Quá trình sấy của sơn loại trùng hợp hai thành phần
2.4.5.3 Phương pháp sấy tạo màng
Phương pháp sấy màng sơn gồm có 3 loại: sấy tự nhiên, sấy và sấy bức xạ. - Sấy tự nhiên
Sấy tự nhiên dùng để sấy sơn bay hơi nhanh, sơn đóng rắn nhờ chất đóng rắn,… Ở nhiệt độ thường dung môi bay hơi do trùng hợp ôxi hoá hoặc nhờ chất đóng rắn tạo thành màng. Tốc độ khô chịu ảnh hưởng của môi trường nên cần phải thông gió tốt, ít bụi, để dung môi bay hơi tốt, và an toàn nơi làm việc, giảm bụi bẩn bám vào.
Khi độ ẩm môi trường lớn, kiềm chế dung môi bay hơi, khô chậm, gây sự cố màng sơn, vì thế độ ẩm nơi làm việc phải thích hợp, không quá cao. Khi nhiệt độ cao, dung môi bay hơi nhanh, phản ứng đóng rắn nhanh, khô nhanh, làm giảm bụi bám vào, nhưng độ bằng phẳng kém, cần phải điều chỉnh dung môi để bề mặt khô tốt.
- Sấy nóng
Sấy có nhiều loại: sấy ở nhiệt độ thấp, sấy ở nhiệt độ trung bình và sấy ở nhiệt độ cao. Sấy ở nhiệt độ dưới 1000C là sấy ở nhiệt độ thấp, thường sấy ở nhiệt độ 60 - 800C để rút ngắn thời gian để khô, thoả mãn yêu cầu sản xuất công nghiệp.
Ví dụ: Sơn nitroxenlulo nhiệt độ thường khô trong khoảng 1 giờ 30 phút, ở nhiệt độ
60 - 800C chỉ cần 10 - 30 phút, sơn polyurethan ở nhiệt độ thường thời gian khô 12 giờ, ở 600C là 30 phút, ở 800C chỉ cần 15 phút.
Sấy ở nhiệt độ dưới 1500C là sấy ở nhiệt độ trung bình, chủ yếu để sấy khô sơn bề mặt. Khi nhiệt độ quá 1500C, màng sơn vàng, giòn, thông thường sấy ở nhiệt độ 120 - 1400 C.
Nhiệt độ thích hợp để sấy các loại sơn như sau:
Sơn sấy acrylat: 120 - 1400C; 30 - 60 phút Sơn sấy gốc amin: 120 - 1400C; 30 - 60 phút
Sơn ankyd: 100 - 1200C; 20 - 30 phút
Sơn gốc amin tính nước: 1400C; 20 - 30 phút Sơn sấy epoxi: 130 - 1500C; 20 - 30 phút Sơn lót kẽm vàng: 120 - 1400C; 20 - 30 phút Mattit gốc amin: 100 - 1200C; 30 - 60 phút.
Sơn màu nhạt thường sấy ở nhiệt độ thấp (1200C), thời gian sấy dài, tránh biến vàng, sơn màu đậm, sấy ở nhiệt độ cao, rút ngắn thời gian sấy, nâng cao năng xuất.
Sấy ở nhiệt độ 1500C là sấy ở nhiệt độ cao, ví dụ như sơn lót epxi phenol fomandehit, sơn fomandehit, sơn điện di katốt,…thông thường màng sơn sấy ở nhiệt độ 180 - 2000C mới tạo màng đầy đủ, nâng cao tính năng chống rỉ. Sơn lót chỉ cần tính năng bảo vệ, không cần màng sơn bóng, vì thế đều sấy ở nhiệt độ cao để đề phòng trong quá trình sấy màng sơn dễ bị châm kim, nhăn…trước khi sấy màng sơn ướt, tuỳ theo độ dày màng sơn mà để ngoài từ 3 đến 8 phút.
- Sấy bức xạ
Sấy bức xạ dùng tia tử ngoại hoặc chùm điện tử cho màng sơn chưa bão hoà, hoá cứng trùng hợp tốc độ nhanh. Tia tử ngoại dùng để hoá cứng sơn trong suốt, thời gian hoá cứng không quá 3 phút. Bức xạ chùm điện tử cần đầu tư lớn quản lý an toàn, chặt chẽ, sử dụng tương đối ít. Sấy tia tử ngoại dùng để sấy mặt phẳng gỗ, chất dẻo, da… được ứng dụng rộng rãi.
Ngoài 3 phương pháp sấy chủ yếu trên, còn có sấy cảm ứng, sấy làn sóng ngắn, dùng để sấy tăng tốc chất dính keo. Sấy cảm ứng điện còn gọi là gia nhiệt cao tần, khi sản phẩm kim loại được đưa vào trong cuộn dây, dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây 300 - 400 Hz/giây, xung quanh nó tạo nên từ truờng làm tăng nhiệt sản phẩm, nhiệt độ cao nhất đạt đến 250 - 2800C, có thể diều chỉnh độ lớn cường độ dòng điện. Do năng lượng trực tiếp có trên bề mặt sản phẩm mà màng sơn được sấy gia nhiệt từ trong ra ngoài, dung môi bay nhanh và triệt để ra khỏi màng sơn, cường độ dính kết nâng cao.
Sấy làn sóng ngắn là do các phân tử vật chất, dưới tác dụng của làn sóng ngắn (1 - 1000mm) chấn động được năng lượng, sinh ra hiệu ứng nhiệt. Sấy làn sóng ngắn dùng để sấy màng sơn trên bề mặt nguyên liệu nền là phi kim loại. Sấy làn sóng ngắn đầu tư thiết bị lớn, nhưng màng sơn đồng đều thời gian sấy từ 1/10 - 1/100 thời gian sấy thông thường.