Особенности аэроионификации полиуретановых ЛКП

Пленкообразование можно интенсифицировать за счет сообщения лакокрасочному покрытию (ЛКП) дополнительной энергии (нагрев, инфракрасное излучение и т.д.), а также путем введения катализаторов и инициаторов химических реакций в состав ЛКМ [1]. На кафедре механической обработки древесины Уральского государственного лесотехнического университета РФ ведутся исследования нового способа повышения скорости пленкообразования ЛКП, образованных жидкими ЛКМ методом аэроионификации [2, 3].

• Share

Аэроионификация — это метод образования отрицательных аэроионов в поле коронного разряда электроэффлювиального аэроионизационного устройства (ЭЭАУ) (рис. 1). Впервые аэроионификация была предложена в начале XX века А.Л. Чижевским с целью искусственного создания благоприятного для человека режима воздуха внутри помещений [4]. Согласно проведенным исследованиям, применение аэроионификации для повышения скорости пленкообразования ЛКП требует поиска и отработки режимных параметров метода [3]. Влияние аэроионификации на живые организмы обусловлено оптимальной концентрацией аэроионов в помещении, а для пленкообразования решающую роль играет величина напряженности электрического поля.

• Share

Для исследования вышеизложенного был проведен эксперимент, цель которого — определение зависимости времени пленкообразования ЛКП при аэроионификации от характера распределения электрического поля ЭЭАУ.
Пленкообразование производилось при аэроионификации и в естественных условиях (температура воздуха t = 20 ±2°С, влажность воздуха W = 60 ±5%).
В качестве материала использовался двухкомпонентный полиуретановый лак Verinlegno I 362 VLX 36 (Италия). Покрытия формировались на подложках из древесины (ГОСТ 8486-86). Расход ЛКМ — 120 г/м2.
По данным ранее проведенных исследований, наиболее оптимальными условиями интенсификации пленкообразования полиуретановых ЛКМ аэроионификацией является расстояние между образцом и излучателем h = 0,025 м при напряжении U =  24 кВ [2]. В качестве переменного фактора было выбрано расстояние между электродами излучателя S = 0,02 / 0,04 м. Время пленкообразования фиксировалось по ГОСТ 19007-73.
В результате проведенных исследований получены образцы ЛКП с круглыми отпечатками (рис. 2). По отпечаткам можно предложить схему распределения электрического поля ЭЭАУ на поверхности ЛКП непосредственно под электродами (рис. 2б).

• Share

Для получения равномерного ЛКП необходимо перемещение образца относительно электродов для перекрытия отпечатков их полей, где наблюдается сокращение времени пленкообразования ЛКП на всей поверхности образца в 1,5 / 2 раза по сравнению с естественными условиями (рис. 3, 4).
Таким образом, характер распределения электрического поля оказывает решающее влияние на эффективность аэроионификации: повышение скорости пленкообразования возможно только непосредственно под электродом ЭЭАУ, поэтому периодическое перемещение образца с ЛКП является необходимым условием применения метода.
Полученные покрытия подвергались испытанию на склерометрическую твердость (ГОСТ 27326-87). Результаты представлены на рис. 5.
По результатам визуальной оценки внешнего вида установлено, что при воздействии аэроионификации ЛКП приобретает матовость. Теоретически такой результат объясняется бомбардировкой ЛКП ионами с образованием многочисленных неровностей на поверхности покрытия.
Таким образом, аэроионификация позволяет получать матовые полиуретановые ЛКП без использования специальных добавок.
На основании проведенных исследований можно предложить следующий режим пленкообразования ЛКП полиуретановым лаком Verinlegno I 362 VLX 36 (Италия) при аэроионификации:
1. Напряжение на излучателе ЭЭАУ U = 24 кВ.
2. Расстояние между образцом и излучателем h = 0,025 м.
3. Периодическое перемещение образца с ЛКП в процессе пленко­образования с учетом характера распределения электрического поля ЭЭАУ.
4. Расстояние между электродами излучателя S = 0,04 м.

• Share

• Share

Библиографический список:
1. Рыбин, Б.М. Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов [Текст]: Учебник для вузов / Б.М. Рыбин; М.: МГУЛ, 2003. 568 с.
2. Газеев, М.В. Эффективность применения аэроионификации для интенсификации отверждения лакокрасочных покрытий, образованных алкидными лаками на древесине [Текст] / М.В. Газеев, Е.В. Тихонова // Деревообработка: технологии, оборудование, менедж­мент XXI века. Труды III Международного Евразийского симпозиума. Екатеринбург, 2008. С. 37–41.
3. Газеев, М.В. Влияние аэроионификации на процесс пленко­образования полиуретановых лакокрасочных покрытий [Текст] / М.В. Газеев, Е.В. Тихонова // Современные проблемы лесозаготовительных производств, производства материалов из древесины: пиломатериалы, фанера, деревянные дома, заводского изготовления, столярно-строительные изделия. Материалы Международной научно-практической конференции. С.-Петербург, 2009. С. 60–64.
4. Скипетров, В.П. Феномен «живого» воздуха [Текст]: Монография / В.П. Скипетров, Н.Н. Беспалов, А.В. Зорькина; Саранск: СВМО, 2003. 93 с..

Газеев М.В., Тихонова Е.В., (УГЛТУ).
По материалам доклада
на IV Международном евразийском симпозиуме
«Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века»
в рамках II Евро-Азиатского лесопромышленного форума, г. Екатеринбург, РФ,
осень 2009 г