专利名称:扫射式光固化工艺的制作方法
本发明属涂饰工艺技术领域：
。
油漆装饰主要有二个工艺组成涂漆和涂膜固化。涂漆采用刷涂、滚涂、喷涂、淋涂和侵涂五种方式;涂膜固化工艺即使涂层由湿变干(包括溶剂挥发成膜和涂料本身交联成膜)使之牢固地附着在被饰物表面上;一般有自然固化，加热固化。自七十年代起，光敏涂料及其光固化工艺先后在西德、美国、日本等国开始应用，我所也于75年开始对光敏涂料及光固化工艺、设备进行试验、研究，并应用到生产领域。所谓光固化就是在涂料中添加对某种光线(如紫外线)有感光作用的光敏剂，在这种光线照射之下使涂膜快速固化的工艺。添加光敏剂的涂料称之为光敏涂料。
目前国内外采用的光固化工艺是移动涂膜加工件，固定紫外光辐照源的光固化工艺。即将紫外光线光源制成某一照射宽度的照射器，使涂膜工件在若干个固定的紫外光线光源照射器下以一定速度移动，接受辐照，使漆膜固化的工艺方法。
这种光固化工艺由于灯管表面温度高达900℃～1000℃，有较高的热量辐射，为防止涂膜表面因高温辐射产生大量气泡和起皱而采用分段照射方式(先弱紫外线辐照，后强紫外线辐照)及水冷却系统吸热装置，紫外线利用率低，辐射效率低，生产流水线长，耗能大，设备投资大，整个光固化装置较复杂;有1、弱紫外辐射装置，2、强紫外辐射装置，3、工件传送装置，4、水冷却装置和操纵台等组成。
光固化时，工件传送装置将涂层为80～100g/M2的工件以0～7米/分速度送到照射宽度为990mm，弱紫外辐射器下照射进行予固化，然后的同样的速度送到辐照距离为3000mm的强紫外辐射器下照射进行主固化。光固化时间长约3.5～5.75分，生产流水线长达13M。由于主固化段高压汞灯工作时表面温度过高，使涂膜表面过热而起泡，为解决涂膜质量问题，主固化段附带有一水冷却吸热装置。即在高压汞灯外套上一水冷却套，且其内外管必须由透紫外线的石英玻璃制作，外管φ95～100mm，内管φ45～50mm，内外管之间间隔20～25mm，通以冷却水，水质必须是能透紫外光的蒸馏水或高纯净的水;整个水冷却系统设备价格昂贵，通常每支高压汞灯的水冷却套需耗资1500元～2000元。水冷却套虽吸收了95%的红外光热量，但高压汞灯光线穿过二层石英玻璃和一层水以后，紫外光也损失了约50%之多，故辐射效率低，固化时间长。
为解决上述缺点，本所发明了一种新的光固化工艺-扫射式光固化工艺。本发明采用固定工件，移动光源的方式将紫外光光源作频繁、往复的照射，使工件上的漆膜快速固化。即涂有漆膜的工件固定不动，而大剂量紫外光源以某一速度在工件(漆膜)上方某一距离频繁地往复地照射漆膜，使之快速固化。
由于光源往复地移动，涂层不是连续接受光的辐照，而是间断、间歇式的接受辐照，故使光源照射在漆膜(涂层)上的持续时间相应减少，漆膜吸热时间也相应减少，且有了散热的时间，从而使涂层既得到了紫外光的辐照而又避免了高温红外线对涂膜的影响，使固化后的涂层光亮、洁净、没有气泡，没有皱皮。
与原有的光固化工艺比较，扫射式光固化工艺有下列优点1、由于避免了高温红外线对涂膜的影响，所以涂层不会起皱，不会起泡，从而不但省去了价格昂贵的石英玻璃水冷却套，且使紫外光源直接照射到涂膜上，使辐射效率提高一倍。
2、取消了分段照射工艺，使生产结构简化，没有弱紫外照射装置，减少了强紫外照射器数量;取消了水冷却系统，使生产流水线缩短到2米左右。
3、缩小辐照间距(光源与工件之间距离)，原来主固化辐照距离为300mm，本发明辐照间距可缩至100mm左右，从而使辐照强度增加到原来的9倍(反射光不计在内)。
4、节约能源;节省投资。原来光固化辐照宽度为800mm的生产流水线每小时耗电40KW-50KW，本发明辐照宽度为1000mm的生产流水线每小时耗电仅7KW，投资费用也从10万余元降至4万余元。
5、缩短漆膜固化时间，原来固化80～100g/M2涂料需3.5～5.75分钟，而现仅需0.5～2.0分钟。
扫射式光固化工艺的装置仅有一个部分组成紫外光扫射式照射器。该照射器由一传动装置来带动，涂料由75%环氧丙稀酸和25%聚氨酯丙稀酸组成。
实施本发明时，用对紫外光有感光作用的光敏涂料，涂层为80～100g/M2，扫射涂膜的速度取15米/分～20米/分，照射距离取80～120mm为最好，扫射幅度可以任意调节。
传动装置可用电动机带动一变速箱和链条传动，链条带动照射器使其作往复运动。也可用手工或其他机械传动装置和液压或气压等传动方式来传动。
紫外光照射器可以由60W/cm(长500mm×3KW)高压汞灯配以辐射罩制作，也可以根据工件幅面大小，采用其他规格的高压汞灯制作。
本扫射式涂料光固化工艺，既可用于以木材为底基的制品的涂料固化(如家具等)，又可用于以金属材料为底基的制品的涂料固化(如玩具、车辆、壳体等)。
权利要求
1.一种涂料光固化工艺，其特征是有一可移动的扫射式辐照光源和固定涂有涂料的加工件进行辐照。
2.权利要求
1所述的光固化工艺，其特征是辐照光源由能产生紫外线的有高辐射效率的大功率高压汞灯组成。
3.权利要求
1或2所述的光固化工艺，其特征是辐照光源是用无附加水冷却系统的高压汞灯组成。
4.权利要求
1所述的光固化工艺，其辐照光源扫射加工件的速度为15米/分～20米/分。
5.权利要求
1所述的光固化工艺，其辐照光源与加工件之间的距离为80～120mm。
6.权利要求
1所述的光固化工艺，其固化80～100g/m2的涂料，固化时间不大于2分钟。
7.权利要求
1所述的光固化工艺，其移动辐射光源的方式，可以由手工、机械、液压、气动、电气传动来完成。
专利摘要
本涂饰技术的光固化新工艺主要采用可移动高能紫外光源的低温间歇扫射式辐照，缩短光源与涂膜的间距，辐照强度增大，取消老工艺中水冷却系统，节省了能源。可移动高能紫外光源可用转动装置和不同规格的高压汞灯制成。
文档编号B05D3/06GK87101015SQ87101015
公开日1988年10月26日 申请日期1987年4月8日
发明者周以达 申请人:上海市家具研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan