Puutuotteiden elektrostaattinen pintakäsittely: Esitutkimus

Saila Jämsä, Paavo Mansikkamäki

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Elektrostaattiset pintakäsittelymenetelmät on alun perin kehitetty metallien pinnoitusta varten. Puun ja puutuotteiden pinnoittamiseen menetelmiä on ilmeisesti alettu kokeilla 1970-luvulla. Elektrostaattisessa pintakäsittelyssä negatiivisesti varautuneet pinnoitehiukkaset kulkeutuvat sähkökentässä positiivisesti varautuneeseen pinnoitettavaan maadoitettuun esineeseen. Pinnoitepisarat kulkeutuvat sähkökentän voimaviivoja seuraten jossain määrin myös esineen takapuolelle. Sopivan muotoinen esine voidaan näin ollen päällystää varsin hyvin ruiskuttamalla kappale vain yhdeltä puolelta. Elektrostaattisesti levitettävät pinnoitteet voivat olla joko liuos- tai jauhemaaleja. Sekä liuos- että jauhemaalauksessa voidaan pinnoite hajottaa pyörivän levyn tai kuvun reunassa, jolloin vaikuttavat voimat ovat sekä mekaanisia että sähköisiä. Lopullisen pinnan laatu riippuu ratkaisevasti siitä, kuinka pinnoitteen hajotus pisaroiksi ja pisaroiden varautuminen onnistuvat. Hajottaminen voidaan tehdä myös pneumaattisesti tai hydraulisesti, jolloin hiukkaset varautuvat vasta hajotuksen jälkeen. Sovellettaessa elektrostaattisia menetelmiä puutuotteiden pintakäsittelyyn on tuotteen pinnan sähkönjohtokyvyllä tärkeä merkitys. Kuiva puu johtaa huonosti sähköä hjasen sähkönjohtavuus vaihtelee kosteudesta riippuen. Käytännön kokeet ovat asoittaneet puun pinnan sähkönjohtavuuden olevan riittävä elektrostaattiseen pintakäsittelyyn silloin, kun puun kosteus on yli 8 %. Jos kosteutta ei voida riittävästi nostaa, voidaan puun pintaan levittää sähköä johtava esikäsittelyaine ennen varsinaista pintakäsittelyä. Tällöin on luonnollisesti varmistauduttava siitä, että esikäsittely sopii yhteen varsinaisen pinnoitteen kanssa. Puutuotteiden elektrostaattiseen jauhemaalaukseen liittyy puun huonon sähkönjohtokyvyn lisäksi myös muita ongelmia. Nykyiset jauhevärit vaativat kalvonmuodostusvaiheessa varsin korkean sulamis- ja kovettumislämpötilan, mikä aiheuttaa helposti maalikalvon kuplimista ja pihkavuotoja sekä puuaineksen termistä hajoamista. Puun jauhemalaus onkin vielä tutkimusasteella, mutta esinerkiksi lastulevyn elektrostaattisesta jauhemaalauksesta on julkaistu patenttihakemuksia. Eräässä menetelmässä levy esikäsitellään ennen jauheruiskutusta alustaa suojaavalla lakkakerroksella, ja toisessa menetelmässä käytetään pinnoitteita, jotka voidaan kovettaa JR-säteilyllä, ja näin vältetään kuivauslämmön aiheuttamat vauriot. Elektrostaattista pintakäsittelyä varten on kehitetty monia erilaisia laitteistoja, mutta viime aikoina näyttävät sekä jauhe- että liuoskäsittelyissä yleistyvän yhä enemmän elektrostaattiset ruiskut, jotka muistuttavat ulkonaisesti varsin paljon perinteisiä nnaliruiskuja. Elektrostaattisten pinnoitusmenetelmien tärkeimnmät edut ovat käsittelyn taloudellisuus, pieni materiaalihukka ja käsittelyn ynpäristöystävällisyys.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages32
ISBN (Print)951-38-1695-8
Publication statusPublished - 1983
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita
Number201
ISSN0358-5085

Cite this

Jämsä, S., & Mansikkamäki, P. (1983). Puutuotteiden elektrostaattinen pintakäsittely: Esitutkimus. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tiedotteita, No. 201