Как порошковые краски помогают снизить энергопотребление в производстве
Общие преимущества технологии порошкового окрашивания
Порошковый состав позволяют получить прочное, термостойкое и долговечное покрытие с минимальным количеством отходов. Процесс рекуперации позволяет повторно использовать оставшиеся частицы, за счёт чего снижается общий расход порошковой краски. Кроме того, если при использовании классических ЛКМ требуется окрасить поверхность в 2-4 слоя, то порошок наносится в 1-2 слоя. Для гладкой металлической поверхности может быть достаточно одного, для шероховатой — два. Покрытие может быть матовым или глянцевым, любого оттенка по RAL, при этом оно имеет равномерную толщину по всей площади.
Использование полиэфирных, эпоксидных и полиуретановых составов обеспечивает сокращение производственного цикла, снижение энергозатрат и повышение производительности труда. Кратность воздухообмена в камерах при применении порошка примерно вдвое ниже, чем для жидких ЛКМ, что даёт дополнительную экономию энергоресурсов без нарушения требований пожарной безопасности
Сокращение энергопотребления во время сушки
Окрашивание порошковым методом при помощи пистолета-распылителя позволяет сократить энергопотребление за счёт того, что в процессе сушки не участвует разбавитель. Нет расхода энергии на его испарение и выведение из печи. Кроме того, по сравнению с использованием жидких ЛКМ нанесение порошковой краски происходит быстрее.
После напыления изделие можно отправлять в печь без подготовки. За счёт этого экономится пространство цеха и сокращается технологический процесс. Дополнительное снижение затрат достигается за счёт меньшего потребления воздуха. Как следствие, расходуется меньше энергии на вентиляцию и замещение подогретого воздуха.
Применение низкотемпературных покрытий
Низкотемпературные порошковые краски разработаны для покрытия изделий, которые нельзя нагревать. Их особенность — полимеризация при более низкой температуре, чем классические составы, за счёт чего сокращается энергопотребление. Температурный диапазон нагрева — до 80-90 °C. Результаты исследований, проведённых производителями конвекционных печей, показывают, что энергосбережение может достигать 22,5% за 1 час производственного цикла. В первую очередь снижается потребление электроэнергии и газа. Ещё один плюс составов этого вида — снижение экологической нагрузки, что позволяет соблюсти требования экостандартов.
Как сократить энергопотребление путём лазерного отверждения
Процесс нанесения порошка можно сделать менее энергоёмким, если задействовать лазер. Он подходит для термостойких материалов, обеспечивает высокую эффективность запекания и помогает экономить энергию. Для отверждения полимерного покрытия применяют лазерный свет с длиной волны 970 нанометров. По сочетанию стоимости за ватт и энергоэффективности выигрывают диодные лазеры. Краска затвердевает за счёт того, что излучение проникает вглубь порошкового покрытия на несколько микрон. Весь процесс занимает 45 секунд.
По сравнению с отверждением в печах применение лазера имеет несколько преимуществ:
- Излучение воздействует сразу на весь слой покрытия, по такому же принципу, как происходит нагревание продуктов в микроволновке.
- Материал окрашиваемого изделия не нагревается, что особенно важно, если это дерево или пластик.
- Лазерное излучение легко направить на нужный участок, чтобы не затрагивать неокрашенную область.
- Поскольку нагревается в основном слой краски, сокращается расход энергии на нагрев основания, а на остывание требуется меньше времени, чем при отверждении в конвекционной печи.
Сравнение разных способов полимеризации по энергоэффективности, стоимости энергии и углеродному следу:
| Характеристика | Лазер | Конвекционная печь | ИК-лампа |
|---|---|---|---|
| Скорость полимеризации | Консистенция геля достигается за 15 секунд, полное отверждение наступает через 1 мин. Изделие быстро охлаждается. | Процесс полимеризации дольше по сравнению с лазером и ИК-лампой. Охлаждение тоже занимает больше времени. | Состав гелеобразуется за 30 секунд, а полимеризуется за 1-1,5 мин. |
| Эффективность использования энергии | Около 40%. В свет преобразуется 50% потребляемой энергии, а в тепло — 90% от этого количества. | Менее 30%. Кроме самого изделия, в печи нагреваются стены и воздух. Повышению теплопотерь способствуют вентиляторы, очистители и теплообменник. | Менее 40%. Около 70% электроэнергии преобразуется в свет, а на процесс полимеризации расходуется примерно 50%. |
| Углеродный след | Низкий. | Высокий. | Средний. |
| Стоимость энергии | Сопоставимая с газовым оборудованием. | Низкая. | Выше, чем при лазерном запекании. |
| Капиталовложения | Высокие, но за счёт высокой производительности и сокращения операционных расходов оборудование быстро окупается. | Низкие. | Умеренные. |
Технология порошковой окраски подходит для стекла, дерева, керамики, полимеров, алюминия, стали и других металлов. Покрытие получается долговечным, жаростойким, привлекательным внешне и пригодным для эксплуатации в экстремальных условиях. Применение порошковых красок повышает экономическую эффективность производства, а если применять специальные составы и оптимизировать процесс сушки, сокращение затрат будет ещё более значительным.
