Dòng sản phẩm đầu tiên tôi được yêu cầu chuyển đổi là một loại sơn lót ethyl silicate dung môi. Nó nằm trong một xưởng dập thép: bốn mươi phần một giá, một lần nhúng, và một lò sấy tốn gần hết buổi chiều để đẩy ethanol ra khỏi buồng phun. Việc gia hạn giấy phép của họ đặt ra mức trần VOC cho tòa nhà vào mùa xuân năm sau. Câu hỏi được đặt ra theo cách thông thường: liệu khả năng chịu nhiệt tương tự có thể chạy trên nước không?
Mười hai tháng và ba dây chuyền được xây dựng lại sau đó, tôi có thể nói đây không phải là việc thay thế chất pha loãng. Trong một lớp phủ chịu nhiệt hoặc gốm, binder là một cấu trúc tạm thời. Những gì tồn tại sau lần nung đầu tiên là mạng vô cơ mà nó để lại. Hầu hết mọi thứ thay đổi trong quá trình chuyển đổi đều liên quan đến việc mạng đó thoát nước chậm như thế nào.
Vai trò của Binder trong Lần Nung Đầu Tiên
Các hệ vô cơ dung môi hoạt động nhờ phản ứng thủy phân ở điều kiện thường. Các nhóm alkoxy gặp hơi ẩm trong không khí và chuyển thành silanol. Sau đó chúng liên kết thành Si-O-Si và giải phóng ethanol, và ethanol chính là phần mà hệ thống xử lý khí thải của bạn phải ký nhận. Những gì còn lại trên chi tiết là silica, cùng với các oxit kim loại mà hàm lượng pigment mang theo. Đó là lý do tại sao một lớp lót ethyl silicate được đóng rắn đúng cách thoải mái ở 400 °C còn epoxy thì không.
Con đường chịu nhiệt gốc nước mang cùng bộ khung oxit trong một chất mang khác. Đó là một phân tán silicate ổn định kiềm, và nó ngưng tụ khi nước bay đi và pH giảm xuống. Sản phẩm của chúng tôi là YT-6033, một nhựa silicate vô cơ với hàm lượng rắn 32 ± 1%, pH 9–11, tỷ trọng 1.208 ở 20 °C, được đánh giá cho khoảng 1200 °C trong sử dụng.
Điều khác biệt là quá trình sấy, và nó khác rất nhiều. Nước cần nhiều năng lượng hơn để rời khỏi màng so với ethanol. Một phần nước cũng thoát ra qua bề mặt tiếp giáp với nền thay vì qua bề mặt, do đó thời gian bay hơi trở nên dài hơn. Độ ẩm trong xưởng bắt đầu có ảnh hưởng theo cách chưa từng có trước đây. Trong phòng thí nghiệm của chúng tôi, chúng tôi đã mất nhiều dây chuyền chuyển đổi vì lý do đó hơn là vì bất kỳ điều gì hóa học vô cơ gây ra.
Chọn mác gốc nước theo nhiệt độ phục vụ, không phải theo tốc độ dây chuyền
Ba ngưỡng quyết định công thức. Tốc độ dây chuyền chỉ tranh luận về vị trí của chúng.
Dưới khoảng 120–150 °C liên tục, đừng mua hóa học vô cơ làm gì. Một loại polyurethane hoặc acrylic gốc nước thông thường làm tốt công việc và có giá trên mỗi kg thấp hơn. Trên ngưỡng đó, màng PU không hỏng trong lò. Nó hỏng vào mùa hè nóng đầu tiên trên một pallet vận chuyển, đó là cách phát hiện tệ hơn. Đối với đồ nội thất và đồ gỗ trong dải đó, chúng tôi giữ các mác phủ và số liệu của chúng trên sơn gỗ trang.
Bề mặt gốm, thủy tinh và thiết bị vệ sinh là khoảng giữa đáng chú ý. Những lớp phủ này không bao giờ chịu 200 °C khi sử dụng, vậy mà chúng vẫn được sấy ở 200 °C chỉ để đạt độ cứng. Đó chính là chỗ một loại silicone vô cơ đơn thành phần, khô ở nhiệt độ phòng, phát huy giá trị. YT-6505 chạy ở 18 ± 1% solids, pH 7–10 và đạt bút chì 5H. YT-6508 chạy ở 20 ± 1% solids trong cùng khoảng pH, đạt 4H–6H, độ dai cao hơn rõ rệt cho các chi tiết bị uốn hoặc chịu chu kỳ nhiệt. Cả hai đều bám dính lên kim loại, thủy tinh, gốm, nhựa và gỗ mà không cần lớp lót riêng, và cả hai bộ số liệu đều nằm trong YT-6505 và YT-6508 TDS sheet.
Trên khoảng 600 °C, và ở bất kỳ đâu màng phải giữ được khả năng chịu nước và chịu dung môi song song với chịu nhiệt, YT-6033 là mác duy nhất trong ba mác vẫn còn một màng liên tục bảo vệ chi tiết.
Cần nói thẳng việc chuyển đổi này mang lại gì, vì nó không phải con số chịu nhiệt. Ở phía gốm, nó mang lại cái lò sấy. Một lớp phủ đạt độ cứng trong không khí thì không làm cong viền nhựa, không nằm ở cuối dây chuyền như một nút thắt, và không đốt gas. Cái nó không mang lại là tốc độ vào một buổi sáng lạnh. YT-6508 đóng rắn mà không cần lò, đúng vậy, nhưng quá trình crosslink vẫn tiếp tục chậm ở nhiệt độ phòng. Vì thế con số 4H–6H có nghĩa là bất cứ điều gì chế độ đóng rắn của bạn tạo ra. Hãy đo trên tấm panel của bạn trước khi báo cho khách, và lường trước việc một chi tiết đóng gói quá sớm sẽ quay lại với vết hằn của chính cái thùng carton. Bài tính chi phí chúng tôi đã trình bày cho giảm VOC trong sơn công nghiệp điều này cũng đúng với binder vô cơ: công đoạn tiết kiệm nằm ở lò sấy chứ không phải ở coalescent.
Sáu kiểu dây chuyền sau chuyển đổi hỏng ngay trong tháng đầu
Mỗi lần debug chuyển đổi, chúng tôi đều gặp một phần của danh sách này. Triệu chứng trông như lỗi màng sơn, nhưng gốc rễ lại là lỗi quản lý nước.
| Triệu chứng trên dây chuyền | Nó đang nói cho bạn biết điều gì | Bước xử lý đầu tiên |
|---|---|---|
| Mờ sữa hoặc blushing ngay sau lần khô đầu tiên | Nước bị nhốt dưới bề mặt vì thời gian flash-off quá ngắn so với độ ẩm trong xưởng | Để chi tiết flash mở 5–10 phút trước khi vào nhiệt, rồi chỉnh lại thời gian lò. Đừng tăng setpoint để đuổi theo vết mờ |
| Lỗ kim dọc mối hàn và trong góc bo | Nước bị giữ lại thoát ra qua chi tiết thép thiêu kết hoặc thép định hình sau khi bề mặt đã se lại | Lớp đầu mỏng hơn, flash lâu hơn. Với rack nhúng, để ráo và gõ trước khi mở cửa lò |
| Bám dính rất tốt trên kính thô, nhưng mất hẳn trên gạch tráng men | Màng vô cơ bám vào các nhóm hydroxyl trên bề mặt. Lớp men hoặc cặn chất tẩy gần như không còn nhóm nào để bám | Mài nhám hoặc xử lý ướt bằng lửa lên lớp men, rồi chạy cross-cut theo ISO 2409 trước khi vào lô, không phải sau |
| Bị phấn hóa và bong bột ngay lần gia nhiệt đầu tiên | Một mác biến tính hữu cơ bị đẩy quá giới hạn phục vụ, hoặc màng vô cơ mang quá nhiều pigment hữu cơ | Đọc lại nhiệt độ phục vụ đối chiếu với bảng mác. Sau đó cân lại tải lượng pigment thay vì đổ lỗi cho binder |
| Gỉ sét nhanh trên thép trần trong vòng một giờ sau khi phun | Silicate pH 9–11 cộng với nước trên bề mặt kim loại chưa sơn | Pha thêm inhibitor chống gỉ nhanh và đưa chi tiết vào lớp lót trong vòng 30 phút sau khi xử lý bề mặt |
| Độ nhớt tăng dần về trạng thái gel trong thùng phuy hoặc IBC | Amin đệm bị mất qua nắp mở hoặc do bảo quản ấm. pH trôi làm dispersion tụt xuống | Định lượng kín, đậy nắp, và tồn kho giữ trong khoảng 5–30 °C, đây là cửa sổ bảo quản ghi trên YT-6033 TDS |
Cách chúng tôi đánh giá một tấm panel sau chuyển đổi
Sáu bước kiểm tra. Chúng tôi chạy trên chính nền vật liệu của khách hàng chứ không phải trên tấm thép sạch tráng đều, vì tranh cãi thường nổ ra ở đúng chỗ đó.
- Độ cứng bút chì theo ASTM D3363. Đọc ở cả hai đầu cửa sổ đóng rắn mà dây chuyền thực tế có thể đáp ứng.
- Độ bám dính cắt ô theo ISO 2409 trên bề mặt thật. Kiểm riêng trạng thái đã làm sạch và trạng thái đã phong hóa.
- Một chu trình lò có cặp nhiệt điện hàn điểm lên chi tiết, không tin vào giá trị đặt. Nâng đến nhiệt độ mục tiêu, giữ một giờ, làm nguội, rồi chụp ảnh tại 200, 400 và 600 °C.
- Thử nóng ẩm ở 40 °C và độ ẩm tương đối 90% trong 240 giờ. Đây là chỗ các chuyển đổi sang gốc nước hỏng muộn, và cũng là phép thử mà phần lớn xưởng bỏ qua.
- Độ bóng ở 60° trước và sau thử nóng ẩm đó. Thêm một lần lau bằng bút đánh dấu carbon trên nền đã tráng men cho bất kỳ tuyên bố chống bám bẩn nào bạn định in ra.
- Ba chu kỳ đông tan trước khi bạn ký nhận container. Dung dịch silicate không chịu được sương giá, và YT-6033 là một trong số đó.
Sáu đến tám tuần là ngân sách đánh giá thực tế cho một lần chuyển đổi. Các lỗi xuất hiện theo một quy luật đáng để biết. Trong năm dây chuyền gần đây chúng tôi hỗ trợ chuyển đổi, lần loại đầu tiên đến từ độ bám dính trên bề mặt tráng men hoặc từ thử nóng ẩm. Không có ca nào do khả năng chịu nhiệt gây ra.
Tổng quan các mác
Ba mác, ba nhiệm vụ khác nhau. Các cột thông số là số liệu đã công bố. Cột cuối là những gì chúng tôi thực sự thấy chúng được dùng cho.
| Mác | Hệ hóa học | Hàm lượng rắn | pH | Độ cứng / chịu nhiệt | Ứng dụng |
|---|---|---|---|---|---|
| YT-6033 | Nhựa silicate vô cơ | 32 ± 1% | 9–11 | Khoảng 1200 °C khi làm việc | Sơn công nghiệp cho chi tiết nóng, sơn sàn trên nền cứng, lớp phủ bóng cho đồ gỗ và mỹ thuật cần vừa chịu thời tiết vừa chịu nhiệt |
| YT-6505 | Silicone vô cơ biến tính, 1K khô ở nhiệt độ thường | 18 ± 1% | 7–10 | Bút chì 5H | Thiết bị vệ sinh, bề mặt gốm và kính, sàn terrazzo và sàn tăng cứng — nơi khả năng chống xước và chống ố quyết định việc mua bán |
| YT-6508 | Silicone vô cơ biến tính, 1K khô ở nhiệt độ thường | 20 ± 1% | 7–10 | 4H–6H, màng cứng hơn | Phủ và dán trên gốm, thủy tinh, panel hầm, các chi tiết chịu uốn hoặc chu kỳ nhiệt |
Nếu không còn gì khác thì cứ nhận phần nhàm chán. Áp lực khởi đầu cho việc chuyển đổi vẫn còn nguyên, và hướng dẫn VOC của EPA cái khung đó vẫn chưa hề nới lỏng kể từ ngày bạn viết business case. Nếu dây dung môi của bạn đã đạt mục tiêu gloss và độ bám, lớp phủ vô cơ gốc nước sẽ không vượt các con số đó ngay lần đầu. Hãy xác định xem giấy phép có phải lý do thật sự không trước khi mất tám tuần để tìm hiểu. Nếu đúng là vậy, chọn hai tấm panel khó nhất bạn có và gửi kèm profile lò sấy. Chúng tôi sẽ đặt số liệu gốc nước cạnh số liệu dung môi trên cùng một nền.
Câu hỏi từ đợt chạy thử chuyển đổi
Lớp phủ vô cơ gốc nước có chịu được cùng mức nhiệt như ethyl silicate mà nó thay thế không?
Ở nhiệt độ cao thì có. Cả hai cuối cùng đều thành mạng oxide, và YT-6033 được định mức tới khoảng 1200 °C. Thùng dung môi vẫn giữ hai lợi thế hẹp hơn: bay hơi nhanh trên thép nguội, và độ bám ban đầu trên bề mặt tráng men hoặc chưa xử lý kỹ. Cả hai đều không phải lập luận về nhiệt. Đều xử lý được bằng thời gian chuẩn bị bề mặt.
Tôi có còn cần lò sấy không?
Với hai mác khô khí, không cần, và toàn bộ business case thường nằm ở đó. Với mác silicate thì nước phải được đuổi ra chứ không thể để bay hơi từ từ. Sấy nóng nhanh giúp ích nhiều hơn là để khô lâu ở nhiệt độ phòng. Nhiều hơn bao nhiêu thì phải chạy thử trên dây chuyền, và chúng tôi muốn chạy trên panel của bạn hơn là đoán qua email.
Nó có chạy được qua thiết bị phun hiện có của tôi không?
Phần lớn là được, kèm một lưu ý cứng. Silicate pH 9–11 sẽ ăn mòn đường ướt bằng nhôm, và không thân thiện với thép carbon. Bơm và đường dẫn chất lỏng bằng inox hoặc lót nhựa là điểm xuất phát, không phải nâng cấp. Xả rửa bằng nước trước khi hết ca. Còn YT-6505 và YT-6508 Dung dịch phân tán thường chạy ở nồng độ rắn 18–20%, nên cỡ đầu phun hầu như chuyển thẳng từ súng dung môi sang mà không gặp trục trặc gì.
Gửi cho chúng tôi thông tin về nền vật liệu, tấm mẫu bị lỗi và đường cong nhiệt của lò. Chúng tôi sẽ chạy đúng sáu phép kiểm tra như vậy và đặt kết quả cạnh dây chuyền hiện tại của bạn: liên hệ phòng thí nghiệm ứng dụng của chúng tôi.
