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我國彩涂生產線技術發展的歷史不長,近年發展很快,彩涂方法也從幕流法、粉涂法發展到了先進的輥涂法,中國彩涂生產線技術的不斷進步,使中國彩涂板生產線技術在世界范圍內更具競爭力,市場前景良好。公司研發的彩涂生產線采用二涂二烤(三涂三烤)輥涂工藝,是將涂料經涂敷輥涂到帶材的上、下表面,涂有濕膜的帶材進入固化爐加熱烘烤,溫度由低至高,將濕膜中的溶劑完全揮發出去,并將含溶劑的廢氣排出送至焚燒爐處理,濕膜涂層固化后的帶材要經過淬水冷卻、熱風干燥、剪切收卷,從而形成涂層帶材的過程。輥涂機組可以高速、大批量生產,產品廣泛用于建筑、裝飾、家電、家具、電器等領域。
1、工藝流程
上料→開卷→鉚接→清洗→入口活套→化學輥涂→底漆輥涂→烘干→面漆輥涂→固化→冷卻→覆膜→出口活套→檢查卷取
2、關健技術
彩涂生產線技術是公司的主要生產技術之一,其涵蓋技術涉及機械、液壓、氣動、化工、材料、儀表、檢測、控制、通信、軟件、管理等眾多學科,其中先進性的技術如下:
1)輥涂技術(輥涂機具有專利技術)
傳統的涂裝生產線采用“噴涂”流程工藝,主要特點是將被噴涂物成型后用噴槍進行表面噴涂,這種工藝方式效率低、浪費大正在很多領域被逐步淘汰,被更加環保的“輥涂”生產方式所替代。輥涂是將涂料粘在膠輥上通過接觸工件連續對工件表面進行輥涂。實現輥涂技術的關鍵設備是輥涂機,本公司開發的專利技術新型涂裝機為雙涂頭精涂機,即兩涂頭上下布置,采用液壓驅動更換涂敷輥,約2秒鐘即完成換色;采用單滑軌涂裝機,其消除了輥系間多重間隙誤差,比傳統的堆積式滑軌涂裝機涂裝精度高,能對涂層厚度實施最佳控制,能大量節約涂料。輥涂機還增設了涂料刮刀,在生產質量要求高的彩涂板時使用。此外涂裝機涂敷輥輥頸兩端裝有位置壓力傳感器,配合濕膜厚度測量顯示及步進電機調整,可進行涂層厚度最佳控制。
復合材料的“輥涂”方式是一種與傳統的“噴涂”不同的涂裝方式,如其在家電產品制造業中的應用已表現出技術和成本優勢,兩者比較如下表:
噴 涂 | 輥 涂 | |
投資成本 | 一般 | 略高 |
生產成本 | 能耗高、涂料損耗多 | 能耗低、涂料損耗很少 |
物流成本 | 包裝復雜,占用場地 | 包裝簡便,庫存方便 |
環境成本 | 廢氣、廢水需回收處理達標 | 在線廢氣焚燒直排達標 |
人工成本 | 人均生產效率低 | 人均生產效率高 |
產品質量 | 不穩定 | 穩定 |
設備生產率 | 生產線速度低 | 生產線速度高 |
本公司研發的連續彩涂生產線上廢氣焚燒相關專利技術很好的利用了余熱,既節約了能源,又保護了環境。該技術主要是將固化爐烘烤產生的含有機溶劑的廢氣引入廢氣焚燒爐,廢氣焚燒爐由廢氣預熱區、燃燒室、熱量回收熱交換器、排煙煙囪構成。廢氣預熱區將廢氣先行預熱,再進入燃燒室,以提高廢氣氧化分解效率;燃燒室通過燃燒爐的火焰,將含有機物的廢氣氧化分解成對環境無害的H2O和CO2,并由溫度監控裝置調節熱源燃燒溫度進行加熱,達到最佳的反應溫度。燃燒氧化反應所需的空氣,通過空氣調節進口補充,并可調節進氣量,達到反應物—氧氣的基本平衡;熱量回收熱交換器將焚燒產生的熱量經過兩級熱交換回收,回送給用熱水清洗機、烘干爐等裝置。廢氣焚燒爐處理能力可達30000m3/h以上,最終排放氣體無味感、無人體不適感,達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297‐1996)二級標準。
3)固化爐技術(專利技術)
彩涂生產線的固化爐技術是公司相關專利技術,主要用于帶材表面涂料烘干,有良好的技術特性:
防爆安全技術:采用了固化爐內富溶劑廢氣的排出風量與固化爐內氧氣含量同時控制的雙安全操作模式,由安全風量的風機抽出固化爐內廢氣使爐內有機溶劑含量到達爆炸下限的1/4,無論爐內氧氣濃度為何指標,均可避免爆炸的發生;該廢氣經焚燒爐進行徹底焚燒裂解,去除氣體中的有毒有機物,并在焚燒過程中控制燃燒后氣氛內殘氧的含量在5%以下,無論局部有機溶劑濃度如何變化均因氧氣的缺乏而處于爆炸區域之外,再次避免爆炸的發生。
補風凈化技術:為確保固化爐燃充分,要不斷補入新鮮空氣。為保證彩涂板表面質量,固化爐補入的新風必須嚴格過濾,為此在進風口加裝了中效過濾器和亞高效過濾器,新風過濾后含塵量小于1.5mg/Nm3。
間接燃燒的后燃燒系統:如果采用焦爐煤氣或混合煤氣等做固化爐燃料,一般不再采用區段燒咀供熱,而將固化爐供熱集中到廢氣焚燒爐內,燃料燃燒和可燃廢氣燃燒所產生的熱量經過補風換熱器,將補風溫度加熱到足夠高,然后將熱風送到固化爐各區段,燃燒產物不進入固化爐,不會造成爐氣污染。
區段控溫技術:固化爐加熱采用后燃燒系統后,各區段溫度調節是通過同時調節熱風及冷風風量來實現,為了合理控制固化爐各段的溫度,設有整套的熱冷風控制系統,能夠根據不同的涂料以及板厚進行溫度的設定和自動控制,。
帶材懸垂技術: 固化爐的長度較長,輥涂帶材因表面未干不能接觸爐體,帶材在固化爐中處垂懸狀態,固化爐長達50米,要求有合適的懸垂度檢測和控制并與帶材板形、重量、速度、溫度合理匹配,形成優化的工藝參數,以確保生產質量。
4) PET/PVC膜復合技術
PET/PVC膜具有良好的耐熱性和耐磨性,除強堿外,具有良好的抗化學腐蝕性、抗污染性、抗溶劑性,因其優良的性能被日益應用到與金屬材料復合形成功能性新型復合材料,PET/PVC膜可對金屬材料具有保護性和裝飾性。PET/PVC膜分為兩種,一種是透明的PET/PVC膜;另一種為有印花圖案的PET/PVC復合膜。PET/PVC膜復合技術是將兩種膜分別與彩涂板油漆層壓粘結的生產技術,粘結劑將PET/PVC膜層壓到涂好底漆的基板上,粘結劑厚度約5μm,多為聚乙烯類樹脂,底漆多采用熱固化性好的環氧樹脂。
5)控制技術
PROFIBUS現場總線的控制:含有網絡結構的設計、系統組態及數據通訊設計。
速度、張力控制:含有全線速度設定、全線張力設定、張力控制的方法、基于間接張力控制的設計。
電機同步控制:含有模糊控制的產生和發展、模糊控制的基本原理、帶自調整因子的模糊控制器設計。
質量檢測控制:生產線可配置在線色差儀、濕膜測厚儀與干膜測厚儀等。
以上內容為公司產品技術的通用性描述,僅供參考。