CN102886894B - 雾化法塑料件表面均化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于包括以下步骤：（1）塑料件准备，包括毛刺飞边；（2）静电除尘并清洗塑料件；（3）采用雾化法对塑料件进行表面均化处理；（4）热风吹干。其中，所述的雾化法对塑料件进行表面均化处理的步骤包括：采用微孔型和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾。本工艺适用于所有塑料件表面均化处理试剂的应用，以及各种深度要求的腐蚀，甚至塑料表面硬质层的破坏和重组，具有规模生产和环保优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件表面的均化处理方法，尤其是一种雾化法塑料件表面均化处理方法。
背景技术
随着塑料件在各行业的应用，塑料制品在机械加工、汽车制造等行业得以广泛应用，但由于各种塑料件存在基材表面能较低的现状，给涂覆防护、复合、粘接以及真空电镀加工带了不良的影响，主要表现在加工难度增大、加工后机械性能如应力增大、附着力下降等。目前业界普遍采用的是基础打磨、擦拭、离子轰击以及火焰处理等方式进行表面均化处理，以达到对注塑件硬质层的破坏，从而实现前处理工序加工，但上述方法存在以下技术障碍和缺陷：（1）处理过程复杂，人工作业耗时大劳动强度高，过程产生的废气和雾气不利于组织排放；（2）专业火焰处理以及等离子处理设备要求高，作业成本高，生产效率较低，不利于大批量加工作业，目前这种作业方式难以大规模应用和推广；（3）打磨和擦拭加工带来人为质量因素的影响，对后期的加工带来更多的表面清理工作，更不利于专业流水线生产组织。目前国内机械加工制造业正在步入以各种工程材料替代原始工程材料的转型期，各种工程材料的深加工正成为机械制造和汽车工业加工工艺的主导方向，因此，各种工程塑料的深加工和新型材料的应用也随之全面展开，对材料表面均化处理的需求的紧迫性便日渐彰显。
随着各类喷雾技术的进步,尤其是弥雾扩散装置的使用,喷雾法能够实现均匀弥撒在所需空间的技术日渐成熟,周边装置的进步也使得喷雾量和喷雾方向的控制可以得到充分的实现,给喷雾法表面均化处理工艺带来良好的可靠实现基础，同时静电喷雾装置的进一步发展为雾化法表面均化工艺提供了更加广阔的发展前景。
发明内容
本发明提供了一种环保、自动化程度高的雾化法塑料件表面均化处理方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）塑料件准备，包括毛刺飞边；
（2）静电除尘并清洗塑料件；
（3）采用雾化法对塑料件进行表面均化处理；
（4）热风吹干。
所述的雾化法对塑料件进行表面均化处理的步骤包括：采用微孔型喷嘴组和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾，实现均匀地对塑料硬质层进行表面处理。
采用雾化法对弱腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.2~0.4Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.05~0.10m/s，喷涂时间为45~120s。
采用雾化法对弱腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和松节水，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为40%，松节水的重量百分比为30%，乙酸乙酯的重量百分比为5%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为3g/L。
采用雾化法对中性腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.3~0.5Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.10~0.15m/s，喷涂时间为45~120s。
采用雾化法对中性腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为10%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为8g/L。
采用雾化法对强腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.35~0.6Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.10~0.15m/s，喷涂时间为45~120s。
采用雾化法对强腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和环己酮，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为15%，乙酸丁酯的重量百分比为15%，环己酮重量百分比为5%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为6g/L，乳化剂的加入量为10g/L。
本发明具有以下有益效果：
（1）利于封闭式加工，易于形成高效自动化流水作业，大幅降低作业强度，利于废气和雾气的组织排放，消除和减低加工过程对环境的影响，具有规模生产和环保优势；
（2）适用于所有塑料件表面均化处理试剂的应用，以及各种深度要求的腐蚀，甚至塑料表面硬质层的破坏和重组，尤其是当表面均化处理的试剂为不宜于接触人体的材料时，该工艺更具有现实推广意义；同时喷雾法表面均化处理技术，属于非接触类表面加工技术，既可以解决复杂工件表面均化处理，也可以解决耐溶剂较低的材料的均化腐蚀工艺，具有创新性；
（3）工艺具有易于实现的性能，使得上述工艺可以同前处理喷淋清洗、离子轰击以及火焰处理形成更完备的工艺环流，满足各种层次的加工需求。
具体实施方式
根据塑料对于有机溶剂的耐腐蚀性能的不同，塑料可分为弱腐蚀基体、中性腐蚀基体和强腐蚀基体，其中，弱腐蚀基体包括PMMA和PVC等，中性腐蚀基体包括ABS、PC和PBT等，强腐蚀基体包括POM、PP以及尼龙材料等。根据基体性能的不同，本方法的采用技术参数及化学共溶物也有所不同，以下结合实施例对本方法作进一步说明：
实施例1
对弱腐蚀基体的塑料件进行雾化法表面均化处理：
第一步：先对要处理的塑料件进行准备，包括毛刺飞边；
第二步：静电除尘并清洗塑料件；
第三步：采用雾化法对塑料件进行表面均化处理：采用微孔型喷嘴组和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，将化学共溶物喷出在密闭空间内，喷雾压力为0.3Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.08m/s，使化学共溶物在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾，喷涂时间为45s~120s。
其中，化学共溶物的制作包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和松节水，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为40%，松节水的重量百分比为30%，乙酸乙酯的重量百分比为5%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为3g/L；
第四步：用热风吹干塑料件，然后即可移入下道进行复合粘胶、喷涂等加工。
本发明人在喷雾压力为0.2~0.3Mpa/cm2和0.3~0.4Mpa/cm2、弥散喷雾速度为0.05~0.08m/s和0.08~0.1m/s、喷涂时间为45s~120s的范围内也做了相关实验，均能实现弱腐蚀基体的塑料件表面均化处理。
实施例2
对中性腐蚀基体的塑料件进行雾化法表面均化处理：
第一步：先对要处理的塑料件进行准备，包括毛刺飞边；
第二步：静电除尘并清洗塑料件；
第三步：采用雾化法对塑料件进行表面均化处理：采用微孔型喷嘴组和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，将化学共溶物喷出，喷雾压力为0.4Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.12m/s，使化学共溶物在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾，喷涂时间为45s~120s。
其中，化学共溶物的制作包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为10%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为8g/L；
第四步：用热风吹干塑料件，然后即可移入下道进行复合粘胶、喷涂等加工。
本发明人在喷雾压力为0.3~0.4Mpa/cm2和0.4~0.5 Mpa/cm2、弥散喷雾速度为0.10~0.12m/s和0.12~0.15m/s、喷涂时间为45s~120s的范围内也做了相关实验，均能实现中性腐蚀基体的塑料件表面均化处理。
实施例3
对强腐蚀基体的塑料件进行雾化法表面均化处理：
第一步：先对要处理的塑料件进行准备，包括毛刺飞边；
第二步：静电除尘并清洗塑料件；
第三步：采用雾化法对塑料件进行表面均化处理：采用微孔型喷嘴组和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，将化学共溶物喷出，喷雾压力为0.5Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.14m/s，使化学共溶物在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾，喷涂时间为45s~120s。
其中，化学共溶物的制作包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和环己酮，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为15%，乙酸丁酯的重量百分比为15%，环己酮重量百分比为5%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为6g/L，乳化剂的加入量为10g/L；
第四步：用热风吹干塑料件，然后即可移入下道进行复合粘胶、喷涂等加工。
本发明人在喷雾压力为0.35~0.5Mpa/cm2和0.5~0.6Mpa/cm2、弥散喷雾速度为0.10~0.14m/s和0.14~0.15m/s、喷涂时间为45s~120s的范围内也做了相关实验，均能实现强腐蚀基体的塑料件表面均化处理。
Claims (4)
1.一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）塑料件准备，包括毛刺飞边；
（2）静电除尘并清洗塑料件；
（3）采用雾化法对塑料件进行表面均化处理：采用微孔型喷嘴组和V型喷嘴组构成的喷雾装置，由储液槽、密封罩、工件传输设备构成工艺装备，以隔膜泵为主要动力，将化学共溶物喷出，使化学共溶物在小空间内形成均匀雾化气氛，对运转中的塑料件进行喷雾，实现均匀地对塑料硬质层进行表面处理；
（4）热风吹干；
其中，在所述步骤（3）中，当采用雾化法对弱腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.2~0.4Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.05~0.10m/s，喷涂时间为45s~120s；当采用雾化法对中性腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.3~0.5Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.10~0.15m/s，喷涂时间为45s~120s；当采用雾化法对强腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，喷雾压力为0.35~0.6Mpa/cm2，弥散喷雾速度0.10~0.15m/s，喷涂时间为45s~120s。
2.根据权利要求1所述的一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于：
采用雾化法对弱腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和松节水，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为40%，松节水的重量百分比为30%，乙酸乙酯的重量百分比为5%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为3g/L。
3.根据权利要求1所述的一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于：
采用雾化法对中性腐蚀基体的塑料件表面进行均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯和正丁醇，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为10%，正丁醇的重量百分比为25%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为4g/L，乳化剂的加入量为8g/L。
4.根据权利要求1所述的一种雾化法塑料件表面均化处理方法，其特征在于：
采用雾化法对强腐蚀基体的塑料件进行表面均化处理时，所述化学共溶物包括载体溶剂、腐蚀均化溶剂、乳化剂以及抑雾剂，制作化学共溶物包括以下步骤：
（1）将载体溶剂与腐蚀均化溶剂进行混合，所述载体溶剂为水和异丙醇，所述腐蚀均化溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯和环己酮，其中，水的重量百分比为30%，异丙醇的重量百分比为35%，乙酸乙酯的重量百分比为15%，乙酸丁酯的重量百分比为15%，环己酮重量百分比为5%；
（2）在载体溶剂与腐蚀均化溶剂的混合溶剂中加入乳化剂和抑雾剂，所述抑雾剂为十二烷基苯磺酸钠，加入量为6g/L，乳化剂的加入量为10g/L。
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