許多客戶都對(duì)粉末的運(yùn)用率要求很高，而上粉率是對(duì)運(yùn)用率最具體的表現(xiàn)。上粉率的影響因素比較多，例如樹脂份，粒度，流動(dòng)性，樹脂品種等等，金屬粉與普通粉也有差異，別的再加一些查驗(yàn)辦法。
這個(gè)論題可大可小，是一個(gè)集資料、配方規(guī)劃、運(yùn)用一體的系統(tǒng)工程，所以本文只是結(jié)合粉末涂料的一些特點(diǎn)，對(duì)一些大家比較關(guān)注的點(diǎn)打開部分討論。并總結(jié)了上粉率的一些檢測(cè)辦法供大家參閱。
1、粉末涂料簡介
跟著人們對(duì)環(huán)保的認(rèn)識(shí)日益進(jìn)步，國家法律法規(guī)對(duì)環(huán)保的要求也越來越嚴(yán)格，一些污染的涂裝工藝逐步受到了限制。
在這種條件下，為了最大限度下降對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)工程機(jī)械職業(yè)所用涂料及涂裝工藝提出了更高的要求。
因?yàn)榉勰┩苛吓c傳統(tǒng)溶劑型涂料比較，更具有經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。近年來，跟著粉末涂料新產(chǎn)品和新技術(shù)的不斷開發(fā)，使其在許多范疇得到了開展。
2、上粉率的意義及背景
粉末涂料的上粉率，也可理解為粉末噴涂工件的覆蓋率，在確保粉末涂膜的外觀、機(jī)械功能等前提下,單位耗粉量是客戶最重要的出產(chǎn)本錢操控目標(biāo),所以粉末涂料的上粉率顯得非常重要。
打開來講，噴槍的一次上粉率更為重要，第一次噴涂到工件上的粉末數(shù)量與總出粉量（包括未噴上而被收回的粉末數(shù)量）之比，稱之為堆積效率。粉末的收回量巨細(xì)與堆積效率成反比，堆積效率越高，則粉末收回量越小。
結(jié)合粉末涂料為100%固體涂料的特點(diǎn)，過噴的粉末涂料能夠收回再用，一般噴涂設(shè)備由噴涂系統(tǒng)和收回系統(tǒng)組成（如圖1）。
所以上粉率在這里顯得尤為重要，抱負(fù)狀態(tài)下咱們期望噴出的涂料100%吸附在工件上，沒有任何涂料進(jìn)入收回系統(tǒng)。
因?yàn)檫M(jìn)入收回系統(tǒng)后的涂料在流動(dòng)性，粒度，粉體物性上都有變化，特別是金屬作用粉末涂料，直接影響到是否能重復(fù)運(yùn)用的問題。
而現(xiàn)實(shí)狀況是因?yàn)閲娡肯到y(tǒng)、粉體特性、工件形狀等因數(shù)的影響，粉末涂料一次上粉率正常都在60%以下，有些乃至低于30%（譬如一些籃框等異型工件）。
3、影響上粉率的因數(shù)
一、粉末涂料本身的帶電性
（一）影響上粉率的因數(shù)許多，從噴涂角度考慮（如圖2），粉末涂料從噴涂系統(tǒng)出來后受到壓縮空氣推動(dòng)力（藍(lán)色）、空氣阻力（黃色）、粉體重力（綠色）、靜電力（赤色）；
抱負(fù)狀態(tài)是當(dāng)粉末挨近所需噴涂的工件時(shí)，壓縮空氣推動(dòng)力、空氣阻力、重力其合力為0，粉漆顆粒僅在靜電力的作用下吸附到工件外表。
由此咱們能夠推斷出慣例影響粉末上粉率的因數(shù)主要是粉末涂料粉體帶電性。依據(jù)庫倫規(guī)律，在一定時(shí)間內(nèi)，粉末涂料顆粒的帶電量有如下的公式（圖2） ①，可見經(jīng)過進(jìn)步粉末涂料的帶電功能夠顯著進(jìn)步粉末涂料的上粉功能。
（二）進(jìn)步粉末涂料的帶電性辦法各家都有不同的見地，咱們開始總結(jié)，能夠從4個(gè)方面著手：
(1)操控粉末涂料顆粒粒度及散布。有圖3能夠得知粉末帶電量與粉末粒徑的平方成正比。所以理論上顆粒粗，帶電量會(huì)添加，但粒度粗了，外表作用會(huì)變差。
所以咱們實(shí)踐出產(chǎn)中經(jīng)過配方規(guī)劃，以及調(diào)整設(shè)備的工藝參數(shù)，例如喂料/磨的速度將均勻粒度操控在合理規(guī)模內(nèi)，搭檔需求操控粒度散布。
過小的粒徑（10um以下）上粉率比較差，所以粒度散布越窄越好，一般操控在35um左右。過粗、過細(xì)粒徑所占比例越少越好。
(2)粉末配方規(guī)劃樹脂份的比例。配方中高分子有機(jī)物（俗稱樹脂份）的含量決議這個(gè)粉末的帶電功能，理論上樹脂份越高，粉末的帶電功能越高。
但因?yàn)槭袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，從本錢考慮盡可能的削減樹脂份，削減顏基比，添加填料含量成了必然。
筆者以為，沒有適宜的樹脂份作為基礎(chǔ)，進(jìn)步粉末上粉率很難?，F(xiàn)在也有許多客戶經(jīng)過丈量燒蝕份來檢測(cè)粉末的有機(jī)物含量來查驗(yàn)粉末，客戶也懂得樹脂份的含量決議著粉末上粉率及運(yùn)用率。
(3)粉末流動(dòng)性/水分等物性目標(biāo)的操控：粉末涂料在制造進(jìn)程中的水分含量及粉體流動(dòng)性也密切關(guān)系到上粉率。
在設(shè)備清洗或天氣及冷凝水的影響下，粉末或多或少的會(huì)含一部分水份，會(huì)直接影響到粉末上流動(dòng)性和涂膜外表，也下降上粉率，所以咱們要經(jīng)過削減水洗設(shè)備，操控進(jìn)風(fēng)口濕度，削減高濕度天氣出產(chǎn)等手法削減水份進(jìn)入粉體。
別的運(yùn)用氣相二氧化硅和氧化鋁C等流動(dòng)助劑進(jìn)步粉體流動(dòng)性也是進(jìn)步上粉率的有效辦法。需求注意的是流動(dòng)助劑的品種及流動(dòng)性的巨細(xì)需求結(jié)合粉末涂料出產(chǎn)的工藝、空氣氣溫、濕度和客戶的設(shè)備需求做相應(yīng)調(diào)整。
(4)添加帶電助劑：在粉末涂料中參加抗靜電劑或電荷調(diào)節(jié)劑可下降粉末的外表電阻使粉末更好地堆積到工件的外表上，也改進(jìn)了靜電噴涂中法拉弟效應(yīng)的發(fā)生。
就靜電涂裝而言，在接地工件和噴槍電極之間施加了一個(gè)很強(qiáng)的電壓并發(fā)生很強(qiáng)的靜電場(chǎng)。
因?yàn)槭┘拥碾妷鹤銐蚋呤沟迷跇尲獠糠职l(fā)生CORONA放電，CORONA放電是一種冷態(tài)的等離子體，它會(huì)在放電區(qū)域發(fā)生許多的電子并充斥在電極和工件之間。
這些電子會(huì)吸附在空氣的分子中發(fā)生帶負(fù)電荷的離子，這些帶電的離子會(huì)吸附在粉末粒子上并跟著噴涂進(jìn)程在工件上堆積。
事實(shí)上粉末粒子的帶電效率是非常低的，大約只有0.5%，其它大部分為自在離子，它們會(huì)跟著噴涂進(jìn)程吸附在被涂外表并發(fā)生累積直至排斥或放電停止，嚴(yán)重地影響了粉末的進(jìn)一步堆積和凹槽面上粉率。
而外表電荷調(diào)節(jié)劑則能夠平衡或改進(jìn)被涂工件外表的自在離子的累積，然后改進(jìn)噴涂作用，使厚膜涂裝也成為可能。
高分子外表的高外表電阻致使發(fā)生的靜電荷很難排泄出去，一般能夠經(jīng)過以下辦法取得。
①進(jìn)步加工環(huán)境的濕度有利于按捺靜電荷的發(fā)生和促使電荷的走漏；
②改進(jìn)聚合物的結(jié)構(gòu)，如引入極性化或離子化基團(tuán)以進(jìn)步導(dǎo)電性；
③在高分子資料中參加導(dǎo)電性資料如金屬粉，碳黑等；
④添加抗靜電劑進(jìn)步資料的極性或吸濕性。
以上幾種辦法各具特點(diǎn)，其間濕氣對(duì)資料的外表電阻或體積電阻影響很大，而有些辦法如添加金屬粉末或改進(jìn)高分子資料等不是在任何運(yùn)用場(chǎng)合下都能夠輕松取得的，有局限性，而添加抗靜電劑的辦法最簡單易行。
抗靜電劑按親水基能否被電離可分為離子型和非離子型。假如親水基電離后帶負(fù)電則為陰離子型，反之帶正電則為陽離子型。
假如帶有二個(gè)以上的親水基而電離后又別離帶有不同的電荷時(shí)則又分為兩性離子型抗靜電劑；
若不電離則稱為非離子型抗靜電劑，不論其怎么分類其作用原理基本相同，主要運(yùn)用外表活性特征吸附空氣中的水分，外表活性劑發(fā)生極化構(gòu)成極薄的導(dǎo)電層，構(gòu)成電荷走漏通道。
因而絕大多數(shù)的抗靜電作用取決于化合物結(jié)構(gòu)和環(huán)境的相對(duì)濕度。與吸濕機(jī)理比較，添加抗靜電劑所發(fā)生的潤滑作用而由此下降的沖突系數(shù)在一定程度上也按捺了靜電荷的發(fā)生。
需求說明的是抗靜電劑的添加量和高分子結(jié)構(gòu)及運(yùn)用環(huán)境相關(guān)，過多的導(dǎo)入會(huì)導(dǎo)致噴涂效率的下降乃至發(fā)生不吸附現(xiàn)象。
陰離子型抗靜電劑一般有硫酸衍生物、磷酸衍生物和高分子量的陰離子型聚丙烯酸鹽等。陽離子型則有季銨鹽類、烷基咪唑啉類等。
非離子型則有脂肪酸、醇、烷基酚的環(huán)氧加合物，胺類衍生物等，在實(shí)踐運(yùn)用中絕大部分抗靜電劑都?xì)w于陽離子型季銨鹽類和陰離子磺酸衍生物。
特別是胺類的產(chǎn)品會(huì)對(duì)環(huán)氧系統(tǒng)發(fā)生催化作用或?qū)е逻^烘烤黃變，同時(shí)過多的導(dǎo)入也會(huì)導(dǎo)致帶電性下降然后影響吸附率。
因?yàn)樵趪姌尯凸ぜg存在著非常強(qiáng)的電場(chǎng)，因而靜電涂裝很難對(duì)拐角或凹槽處發(fā)生非常好的涂裝作用；
而沖突帶電噴涂能夠較好地處理在類問題，因?yàn)闆_突槍（tribo gun）不發(fā)生很強(qiáng)的電壓，不會(huì)在工件外表鄰近發(fā)生很強(qiáng)的電場(chǎng)以阻撓帶電粒子的飛入。
沖突槍噴涂主要是經(jīng)過粉末粒子在管道中沖突帶電，對(duì)不同的樹脂系統(tǒng)因?yàn)榫哂胁煌膸щ娮饔茫詾榱巳〉幂^好的帶電率，咱們?cè)谕苛吓浞交驑渲袇⒓右欢康臎_突帶電劑以進(jìn)步?jīng)_突帶電作用。
含氮化合物可顯著改進(jìn)沖突帶電性，因而有些顏料乃至 ？-HAA都是有效地沖突帶電物質(zhì)。
為了避免含氮添加劑對(duì)含有環(huán)氧系統(tǒng)發(fā)生加快性，一般用受陰胺或胺醇類物質(zhì)作沖突帶電劑，某些光穩(wěn)定劑如（HALS）如Ciba-Geigy的Tinuvin144一般也用作沖突帶電劑運(yùn)用。
有時(shí)為了加強(qiáng)沖突帶電性，在配方系統(tǒng)中還參加少數(shù)高度分散的氧化鋁粉末來添加沖突帶電作用。
二、除粉末涂料本身的特性，此外影響粉末涂料上粉率的因數(shù)還與噴槍的類型、工藝參數(shù)、工件的形狀以及噴涂辦法有關(guān)。
（一）*電暈式”充電：采用一個(gè)高電壓電場(chǎng)使周圍的空氣發(fā)生電離作用，引至帶電離子的發(fā)生。
在噴涂時(shí)，當(dāng)粉漆顆粒碰上這些處于不穩(wěn)定狀態(tài)的帶電離子時(shí)，粉漆便會(huì)接受電荷充電。
靜電噴涂的兩個(gè)現(xiàn)象：
(1)靜電屏蔽（左上），靜電場(chǎng)中導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)為零，因而導(dǎo)體外部的電力線只能終止（或開始）于導(dǎo)體外表并與導(dǎo)體外表筆直，不能穿入導(dǎo)體而進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部。
針對(duì)靜電噴涂而言，即是當(dāng)所需噴涂零件為一凹形零件，粉末在電力線的指引下很難進(jìn)入凹位，然后發(fā)生此部分涂層薄乃至無法上粉。這方面咱們能夠考慮經(jīng)過沖突槍來處理。
(2)反向電離（右上），是由儲(chǔ)存在工件外表的粉末層所發(fā)生的靜電場(chǎng)而發(fā)生的，當(dāng)粉末涂層厚度添加時(shí)，其所發(fā)生的電場(chǎng)也隨之增強(qiáng)。
當(dāng)?shù)竭_(dá)足以電離周圍空氣時(shí)，就會(huì)好像高壓導(dǎo)電針相同放電。帶正電的離子就會(huì)向帶負(fù)電的離子射來的方向運(yùn)行。因而中和一部分粉末離子，限制粉末進(jìn)一步噴上工件。
（二）噴槍的靜電操控，可按工件的不同形狀來設(shè)置。一般平板零件，80kV，100uA；有凹槽的復(fù)雜零件，80kV，22uA；重涂，40kV，100uA。
特別需求關(guān)注的是，國產(chǎn)噴槍當(dāng)設(shè)定較低電壓，需求進(jìn)步電流時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無法將噴槍電流保持在15uA以上，導(dǎo)致噴槍無法正常帶電。一般情況下靜電電流在15uA以上，均能到達(dá)充電。
（三）噴涂氣流的操控：由以上論說能夠以為，出份量的多少能夠由噴涂的需求來調(diào)整，多數(shù)情況下，噴槍出粉量宜100-200g/min。輔佐氣以不發(fā)生吐粉為宜，一般在4.0Nm2/hr。
需求指出的是加到噴槍導(dǎo)電針部分的三次氣，其作用是整理導(dǎo)電針，使之不會(huì)因?yàn)殪o電原因發(fā)生粉末在槍尖部位積粉，特別是噴涂細(xì)銀作用的金屬粉。
并且因?yàn)槭侵苯蛹拥綐尲獠课?，?/span>0，2為適宜，太大會(huì)導(dǎo)致已噴涂在工件上的粉末會(huì)再次吹落。
（四）其他影響因數(shù)：噴槍的距離也直接影響上粉率，噴槍距離工件越近，粉末上粉率越好，但跟著槍距近，反向電離和擊穿現(xiàn)象加重。
工件的接地也影響到上粉功能，杰出的接地有利于粉末顆粒的吸附。此外影響因數(shù)還有工件形狀，工件掛件密度，噴槍的位置設(shè)置等等。
4、上粉率查驗(yàn)辦法
一、粉體粒度檢測(cè)：
測(cè)驗(yàn)設(shè)備：干法&濕法粉體粒度儀。
測(cè)驗(yàn)辦法：按設(shè)備操作規(guī)程。
越來越多的粉廠認(rèn)識(shí)到粒度操控的重要性，粉體的粒度檢測(cè)直接關(guān)系到粉末運(yùn)用進(jìn)程中的上粉功能，涂膜外表功能。
所以批次粒度操控尤為重要，經(jīng)過在線粒度檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，然后穩(wěn)定粉體粒度，穩(wěn)定客戶運(yùn)用工藝。所以一般粉末的均勻粒徑操控在 35 ～ 45 μm 為宜 。
二、粉體流動(dòng)性檢測(cè)：
測(cè)驗(yàn)設(shè)備：粉體流動(dòng)測(cè)驗(yàn)儀。
測(cè)驗(yàn)辦法：按設(shè)備操作規(guī)程。與粒度檢測(cè)類似，粉體流動(dòng)性的檢測(cè)許多粉廠重視缺乏。粉體流動(dòng)性的定量檢測(cè)，有利于批次穩(wěn)定性操控，削減粉體流動(dòng)性波動(dòng)。
擬定出適合的操控規(guī)模，慣例的檢測(cè)儀器規(guī)模在120以上。考慮粒度、氣溫及濕度影響，不少加，更不能多加流動(dòng)助劑。
三、燒蝕份檢測(cè)：
測(cè)驗(yàn)設(shè)備：馬弗爐。此辦法多用于涂裝客戶用來查驗(yàn)粉末的樹脂份。
測(cè)驗(yàn)辦法：稱取一定量的粉末涂料，置于馬弗爐內(nèi)500度以上高溫?zé)g，待有機(jī)物揮發(fā)徹底后，稱量剩余物。
經(jīng)過剩余物的分量判別樹脂份含量，然后判別上粉功能的優(yōu)劣?？紤]到流平劑等功能助劑也會(huì)揮發(fā)掉，所以慣例的燒蝕殘留量在30%左右。
四、死角上粉率測(cè)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器件：實(shí)驗(yàn)室高壓靜電噴槍；鋁板；夾子；電子天平；實(shí)驗(yàn)粉末涂料；
實(shí)驗(yàn)辦法：運(yùn)用一個(gè)專門規(guī)劃的鋁板，進(jìn)行死角上粉率的測(cè)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，鋁板中心凹槽深3cm，寬3cm，如上圖所示。
噴涂前用夾子將三條鋁片（寬3cm，長和鋁板相同），別離固定在相應(yīng)部位，兩條坐落槽外，一條坐落槽后內(nèi)壁上，然后在固定風(fēng)量，電壓下依據(jù)實(shí)驗(yàn)噴涂定量粉末。三條鋁片在噴涂前和噴涂后別離稱重，以測(cè)定粉末堆積量。
經(jīng)過槽內(nèi)后壁粉末堆積量M(internal)與槽外兩條鋁片上粉末量均勻值M(outer)進(jìn)行比較，就能測(cè)出死角上粉率R=1表明死角上粉率好，R=0時(shí)表明靜電屏蔽效應(yīng)最大，死角上粉率簡直為0。
五、彎板敲擊：
因?yàn)榻饘兕伭?，特別是鋁粉、銅粉導(dǎo)體的特性，在高壓靜電下帶電性差，使得產(chǎn)品粉末涂料的帶電性下降。在客戶運(yùn)用時(shí)會(huì)形成上粉差、鏈條顫動(dòng)掉粉等現(xiàn)象。
為了處理上述問題，在出廠前需求進(jìn)行屢次從檢測(cè)，其間一項(xiàng)就是對(duì)彎板進(jìn)行敲擊。
靜電噴涂后的樣板在敲擊后需求對(duì)彎板進(jìn)行烘烤，在敲擊進(jìn)程中怎么確保每次敲擊的力度相同的問題和敲擊后對(duì)彎板移動(dòng)影響檢測(cè)作用的問題需求處理。比較粉末的掉落的面積。得出粉末帶電性的等級(jí)。
六、粉體電阻率：
實(shí)驗(yàn)器械：壓片機(jī)+電阻測(cè)驗(yàn)儀
實(shí)驗(yàn)辦法：稱取一定量的粉末，用壓片機(jī)壓成粉餅。用電化學(xué)站電阻測(cè)驗(yàn)儀稱量電阻R，再換算成粉體電阻率。優(yōu)異上粉率粉體的電阻率應(yīng)該操控在< 1 MΩ·cm。
此外還有許多一下檢測(cè)辦法，例如看落地粉的分量、噴涂板厚涂膜的分量等等，筆者覺得辦法只要有重復(fù)性，可操作性或可對(duì)比性，沒有好壞之分，只要在客戶運(yùn)用前經(jīng)過檢測(cè)模仿出上粉率即可。
5、總結(jié)
綜上所述，粉末涂料的上粉率與粉體本身的功能密切相關(guān)，也受到運(yùn)用環(huán)境、工藝、工件設(shè)備等影響。
雖然復(fù)雜，但咱們作為粉末技術(shù)人，在從事著關(guān)乎綠色環(huán)境的環(huán)保職業(yè)，更有責(zé)任進(jìn)步粉末涂料職業(yè)的拓展，粉末的上粉功能關(guān)系到客戶的運(yùn)用感觸和施工及運(yùn)用本錢，相信在未來的涂料開展中，更多的職業(yè)和客戶認(rèn)識(shí)到漆改粉的優(yōu)勢(shì)，然后迎來粉末職業(yè)的新高峰。
我們位于：廣東省東莞市橫瀝鎮(zhèn)田坑園林路3號(hào)
Copyrigh ? 2020東莞市兆辰塑粉有限公司 版權(quán)所有 ALL RIGHTS RESERVED 技術(shù)支持：百方網(wǎng)【網(wǎng)站地圖】