Nguyên nhân và giải pháp hiện tượng rơi bột sau khi sơn tĩnh điện

Nguyên nhân và giải pháp hiện tượng rơi bột sau khi sơn tĩnh điện

Phản hồi chung từ các nhà sản xuất dây chuyền sản xuất sơn phủ là yếu tố chính ảnh hưởng đến việc tiếp nhận và lưu giữ điện tích của các hạt bột là hằng số điện môi của bột. Hằng số điện môi của bột càng thấp thì các hạt càng dễ tích điện nhưng chúng càng dễ mất điện tích. Điều này thể hiện qua lực hấp phụ yếu của bột trên phôi, khiến bột rơi ra khi rung nhẹ. Đối với sơn bột phun tĩnh điện, nên sử dụng hằng số điện môi cao càng nhiều càng tốt, điều này sẽ làm tăng đáng kể lực hấp phụ của bột.

Từ tĩnh điện, người ta biết rằng sự phân bố điện tích bề mặt trên một dây dẫn cách ly tích điện có liên quan đến bán kính cong của bề mặt. Mật độ điện tích cao hơn ở những khu vực có độ cong lớn hơn (tức là bề mặt sắc nét) và cường độ điện trường trong không gian xung quanh cũng cao hơn. Khi cường độ điện trường đạt đến mức đủ để ion hóa khí xung quanh thì đầu trên của dây dẫn sẽ phóng điện. Nếu là sự phóng điện cao áp âm, các electron rời khỏi dây dẫn sẽ được gia tốc bởi một điện trường mạnh, khiến chúng va chạm với các phân tử không khí và ion hóa chúng tạo ra các ion dương và electron. Các electron mới được tạo ra được gia tốc và va chạm trở lại, khiến các phân tử không khí hình thành quá trình "điện tử tuyết lở". Các electron có khối lượng nhỏ và khi rời khỏi vùng ion hóa, chúng nhanh chóng bị thu hút bởi các phân tử khí nặng hơn nhiều, trở thành các ion âm tự do. Loại ion âm này lao về phía điện cực dương dưới tác dụng của lực điện trường, tạo ra một lớp phóng điện quầng ở tầng điện ly gọi là phóng điện quầng. Khi bột đi qua ngoại vi hào quang, nó sẽ được tích điện do sự va chạm của các ion âm lao về phía điện cực dương.

Hầu hết các loại sơn bột công nghiệp là chất cách điện polymer có cấu trúc phức tạp và các ion âm chỉ có thể hấp phụ trên bề mặt của các hạt bột khi có các vị trí thích hợp trên bề mặt bột để nhận điện tích. Đối với các ion âm, vị trí này có thể là tạp chất tích điện dương trong thành phần bột hoặc hố năng lượng tiềm năng trong chế phẩm hoặc có thể hoàn toàn là cơ học. Tuy nhiên, bất kể cơ chế hấp phụ nào thì việc lắng đọng các ion trên mỗi hạt bột là không hề dễ dàng. Điện trở bề mặt của các hạt bột rất cao và điện tích sẽ không được phân phối lại do tính dẫn điện nên sự phân bố điện tích bề mặt không đồng đều.

Các hạt sơn tĩnh điện được tích điện âm gần điện cực do phóng điện vầng quang. Khi các hạt bột vừa rời khỏi miệng phôi, chúng được thổi ra sát với phôi (điện cực dương) nhờ lực truyền tải của khí nén và được dẫn hướng bởi lực điện trường, lớp phủ được hấp phụ chắc chắn trên phôi. Nói chung, chỉ mất vài giây để đạt được độ dày lớp phủ 50-100 μ m. Đồng thời, khi lớp bột đạt đến độ dày nhất định, một lớp che chắn điện tích âm dày sẽ được lưu trữ trên bề mặt, khiến các hạt điện tích âm tiếp theo bị đẩy lùi và lớp phủ không còn dày nữa. Quá trình phủ sơn bây giờ đã hoàn tất.