Secagem forçada de materiais de acabamento

Uma parte muito importante do processo de acabamento é a secagem dos materiais. Sobre secagem ao ar ambiente de que já falámos. Mas nas grandes fábricas (e não só) existem instalações para a secagem forçada de materiais de acabamento, genericamente designadas por secadores. Reduzem o tempo de secagem e aumentam assim a produtividade. Normalmente estão inseridos dentro das linhas de acabamento, seguindo o fluxo natural do processo tecnológico, mas também podem ser separados para peças acabadas à mão ou para servir várias linhas de acabamento. Um pouco sobre esses secadores na próxima matéria.

Mas antes quero dizer-vos que, consoante a formação da película, existem 3 tipos de secagem:

• Secagem físicaos produtos secam devido à evaporação do solvente. Após a secagem, estes materiais podem ser novamente dissolvidos no mesmo solvente (processo reversível). O tempo de secagem física pode ser significativamente reduzido através do aumento da temperatura. Este é o caso dos produtos de nitrocelulose
• Secagem química -secagem de materiais de dois componentes. Na realidade, é a reação química entre os dois componentes líquidos que dá origem a um terceiro produto, a película de verniz, que é sólida. É assim que secam os produtos de poliuretano, poliéster e poliacrílico. A secagem de produtos monocomponentes, como os produtos diluíveis em água (dispersões acrílicas), pode também ser considerada como uma secagem química, em que a reação química é desencadeada quando as moléculas se aproximam muito umas das outras devido à evaporação da água. Ao contrário da laca de nitrocelulose, neste caso o processo é irreversível, ou seja, a película não se torna líquida se for adicionada água.
• Secagem oxidativa - é a secagem e a cura de resinas alquídicas sintéticas. Neste caso, a secagem é o resultado da evaporação de solventes e de uma reação entre a resina e o oxigénio do ar. É o tipo de secagem que não é muito influenciado pelo aumento da temperatura.

Voltar aos secadores utilizado na indústria. Os mais comuns são:

 Secadores por convecção. Um secador deste tipo tem 3 partes distintas: o espaço de desidratação, o espaço de secagem propriamente dito e o espaço de arrefecimento. A zona de desaeração situa-se imediatamente após a aplicação do material de acabamento e é necessária para que a película de verniz assente o melhor possível. A temperatura nesta zona é próxima da temperatura ambiente. Na zona de secagem, a temperatura sobe até 45-50 grd.C. É aqui que ocorre a secagem e o endurecimento da película. Na zona de arrefecimento, os objectos são levados à temperatura ambiente antes de serem retirados da máquina de secar. O arrefecimento dos objectos é muito importante porque a maioria dos revestimentos são termoplásticos, o que significa que são macios a altas temperaturas. A troca de ar na zona de arrefecimento deve ser intensa.

Estes secadores são os mais utilizados e podem ser construídos na vertical ou na horizontal. Os materiais são movimentados no seu interior através de placas que sobem e descem, no caso dos secadores verticais, ou de correias transportadoras ou correntes (correntes), no caso dos horizontais. A velocidade de deslocação é calculada de forma a que o material esteja seco à saída do túnel.

Secadores por infravermelhos IR. Nestes secadores, é utilizada a potência de aquecimento da radiação infravermelha. A radiação electromagnética com um comprimento de onda de 0,76 µm - 1 mm é designada por infravermelhos. Dependendo do comprimento de onda da radiação, podem existir secadores IRS (radiação IR curta), secadores IRM (radiação média) e secadores IRL (radiação longa). Os secadores IR são frequentemente combinados com secadores por convecção.

Os secadores por infravermelhos são mais eficientes em termos energéticos do que os secadores por convecção.

Secadores UV ultravioleta. Nestes secadores, o material é curado por radiação UV. São utilizados vernizes e tintas especialmente formulados para este tipo de secagem (acrílico, poliéster, combinação), e a cura ocorre muito rapidamente (5-15 segundos).

São utilizados dois tipos de fontes de radiação: lâmpadas de gálio (Ga) e lâmpadas de mercúrio (Hg). As lâmpadas de gálio têm um comprimento de onda superior a 420 nm e uma duração de vida de cerca de 2000 horas. São utilizadas para endurecer vernizes pigmentados e são frequentemente combinadas com lâmpadas de mercúrio. As lâmpadas de mercúrio têm um comprimento de onda de 200-380 nm e duram cerca de 3000 horas. São utilizadas para a cura de vernizes transparentes. As lâmpadas UV têm de ser verificadas regularmente porque a sua potência diminui com o tempo. O consumo de energia é significativamente inferior ao da secagem convectiva.

Na cura por UV, o solvente tem de ser removido até o produto ficar sob a lâmpada. Os vestígios de solvente remanescentes tornam a película opalescente. É por esta razão que existe um túnel de secagem convectivo ou por infravermelhos em frente às lâmpadas para ajudar a remover o solvente. O comprimento deste túnel depende da rapidez com que o solvente pode ser removido. Para secar produtos solúveis em água, o túnel é mais longo. O túnel só pode faltar para produtos ondulados com o corpo 100%.

Os produtos de cura dupla, ou seja, produtos que têm uma cura combinada de UV + química, podem ser utilizados para acabamentos pigmentados. Esses produtos são misturados com endurecedores e, à medida que passam pelas lâmpadas, a secagem ocorre na superfície, mas não na profundidade do revestimento. O processo de endurecimento da película é continuado depois de os objectos saírem de debaixo das lâmpadas, graças ao catalisador adicionado. Isto é necessário porque, devido ao pigmento, a radiação UV não consegue penetrar na película para a endurecer instantaneamente. Então, porque não utilizar a cura normal sem o incómodo dos UV? A secagem instantânea da superfície ao passar pelas lâmpadas significa que a película já não retém o pó atmosférico quando colocada no rodo para secagem total, aumentando assim a qualidade da película (especialmente as películas brilhantes).

O tempo de secagem é um elemento muito importante na tecnologia de trabalho, bem como na economia do processo de produção, especialmente quando estão envolvidos grandes volumes de produtos idênticos. Um secador reduz consideravelmente o tempo de secagem, aumentando a produtividade. Mas se a sua área de atividade envolve produtos artísticos, únicos, de trabalho intensivo e que acrescentam valor, um secador de alto desempenho não é o melhor investimento.