UV涂装中温度控制的重要性

在现代涂装操作中，和温度相关的变化因素可能会对成膜、颜色匹配、表面效果、光泽和附着力等诸多指标造成重大影响。对于UV涂料的涂装存在同样的问题。...

　　在现代涂装操作中，和温度相关的变化因素可能会对成膜、颜色匹配、表面效果、光泽和附着力等诸多指标造成重大影响。对于UV涂料的涂装存在同样的问题。

温度的变化会导致液体粘度变化，我们最常接触的液体-水也存在这种情况。从10°C到40°C的温度变化，将会导致水的粘度降低一半之多。

图2中是一种典型溶剂型涂料的粘度随温度变化的曲线图。

低粘度溶剂的添加，会降低溶剂型涂料的粘度。在溶剂型涂料中，10秒粘度的降低将仅需要溶剂量增加3%，而12秒粘度的降低则需要溶剂量增加近5%。过多的溶剂可能会导致诸如砂眼、气泡、橘皮、失光和颜色变化等问题，因此减少溶剂的添加是一个值得努力的目标。

从16°C到20°C温度的上升，将会导致粘度有15秒的降低，在接下来的20°C到25°C的5°C温度增加，将会带来额外的10秒粘度降低。

我们需要注意到，不同的涂料配方都有其自己独特的温度/粘度关系曲线。

图5是同一种涂料配方，但不同配色情况下的温度/粘度关系曲线图。

图6是在UV固化配方体系中，树脂和活性稀释剂不同比例下粘度随着温度的变化曲线。该变化呈指数式变化，我们可以将纵轴转换为指数单位之后，将会得到更加直观的图7。

理解了粘度和温度的关系之后，我们来看看两种最常用的涂装方式：喷涂和辊涂。

有多少设计工程师，就有多少种不同设计的喷涂设备。

虽然在液体输送路径中诸多点的温度控制来保持稳定的涂料粘度可能都是重要的，不过决定最终涂装质量的，只有一个温度，那就是涂料离开喷嘴时的温度。在雾化的过程中，粘度越高，那么所形成的液滴就越大、越重；反之，粘度越低，那么液滴就会越小、越轻。雾化的一致性对于涂层的沉积速度是基本要素，这对于诸如转移效率、配色、表面性能和附着力都至关重要。雾化直接受粘度的影响，而粘度又直接受温度的影响，因此雾化的一致性需要有稳定的温度控制。

当温度高于95°F时会出现薄涂的情况，90°F – 95°F温度范围会很均匀，而低于85°F则会出现不均匀及厚边的情况。在这种情况下，喷涂工就必须通过压力调节来进行调整，或者通过手眼协调来调整重叠的部分并对薄涂的区域进行重喷。当保留在阀门中低温涂料部分被喷出来时，形成的面积就会窄一些，而且涂层会厚一些。这种情况如图12所示。

在这种情况下，大部分的喷涂工都会在中断喷涂操作后再进行重新喷涂时，将输送管中的物料喷到废料池中来确保不会产生缺陷，自动喷涂机也可以被设置成进行同样的操作。

喷涂是将物料从一个单独的孔喷出来的，而辊涂则是将涂料在涂布辊的整个辊面上进行施工的。在整个施工辊面上的任何粘度(以温度来表征)变动都会带来所形成涂层的变动。对于辊涂来说，辊之间的摩擦会产生热，而这个热则会影响到粘度。

在实际操作中，当将室温升高5°F时，加工温度却升高了10°F。这表明由于摩擦所产生的热，对操作间的室温控制并不能准确地控制涂料的温度。

图14是在辊筒上堆积料的8个点对涂料进行温度测定，测定结果显示这8个点的温度波动很大(图15)。

在这种情况下，为了确保所得到的整条涂装带上的涂层堆积量足够，常常需要增加总的涂层堆积量，结果是在某些区域放下更多的涂料来确保其他区域能够达到最小的涂层堆积量。在温度高的区域涂料粘度低，所得到的涂层堆积量就少而薄；在温度低的区域涂料粘度高，所得到的涂层堆积量就多而厚。因此，目标就是在涂料涂布到底材上时减少涂料粘度的波动。

在这些情况下，所需要的解决方案就是需要在施工的那个点上面来控制涂料的温度，从而达到稳定操作的效果。图17和图18表示了在涂装带上面进行温度控制前后的涂层堆积量变化。

在很多天气条件情况下的大多数场景，通常都需要在凉爽的早上工作时间加热涂料，以及在温暖的下午工作时间对涂料降温。季节性的温度变化总体来说将更加严重，会带来相似的需求。涂装系统的很多输送和施工过程中都会存在摩擦，从而产生热，而这些热通常都需要通过温度控制系统来去除。在当前现代化涂装应用中，同时带有加热和冷却功能，并能在两者之间无缝切换，这已经成为了一个基本的要求。

事实上，现在的新型涂料配方对温度的敏感性常常比传统的涂料配方要高的多，因此对温度控制也带来更大的挑战。