CS241224B1 - Zařízení ke stanovení minimální filmotvorné teploty nátěrových hmot - Google Patents

Abstract

Zařízení využívá k chlazení studené části podkladové desky pro hodnocené nátěrové filmy chladicích elementů pracujících na principu termoelektrického jevu. Sestává z podélné podkladové desky se zapuštěnými teplotními čidly v obou protilehlých koncových částech, kde k jedné koncové části přiléhá elektrické topné těleso a k části protilehlé chladicí element. Podstata zařízení spo­ čívá v tom, že chladicí element Je tvořen termoelektrickým chladicím článkem, k ně­ muž je připojen chladič. Chladicí článek í topné těleso jsou přitom samostatně elektricky propojeny pres regulátory teploty s jim příslušnými teplotními čidly a napojeny na společný zdroj elektrického proudu.

Description

Vynález se týká zařízení pro stanovení minimální filmotvorné teploty při hodnocení vlastností nátěrových hmot.

Vlastnosti nátěrových hmot se hodnotí z mnoha· hledisek, přičemž jedním z důležitých ukazatelů je minimální teplota, při které se během zasychání vrstvy nátěrové hmoty vytvoří povlak ještě dostatečně kvalitní a použitelný nebo při které ještě nedojde k jeho zbělení. Tato hodnota teploty je ve světě známa pod pojmem „minimální filmotvorná teplota“ nebo případně „bod zbělení“. Princip stanovení minimální filmotvorné teploty je znám již od r. 1960, kdy byla prvně publikována metoda i přístroj k jejímu měření v časopisu Journal of Applied Polymer Science, 1960, IV., Č. 10, str. 81. Zlepšený přístroj byl pak popsán v časopisu Journal of Oil, Colour and Chemical Association, 49, 1966, č. 12, str. 1034 až 1036.

Princip metody a zařízení spočívá v tom, že ve vodorovně uložené kovové desce obdélníkového tvaru o určité délce se ve směru délky vytvoří teplotní spád tím, že jeden konec desky se ohřívá a druhý ochlazuje. Při předem stanovených a na konstantní výši udržovaných teplotách obou konců desky se po jisté době ustálí mezi ohřívaným a chlazeným místem teplotní spád. Potom se povrch desky opatří zkušebním nátěrem, který sé nechá zaschnout a po zaschnutí se' vyhodnotí podle stanovených kritérií, například. lesku, zvrásnění, trhlin aj. Současně se určí místo, kde je nátěr ještě vyhovující' a zde se stanoví teplota ve °C, která pro danou nátěrovou hmotu je minimální filmotvornou teplotou. Obdobným způsobem se pro některé typy nátěrových hmot zjišťuje i bod zbělení.

Používané přístroje staršího typu jsou chlazeny přímo tuhým kysličníkem uhličitým, přístroje novější používají cirkulující chladicí kapalinu, která proudí kanálky v desce a tím je ochlazuje. Cirkulací kapalina se ochlazuje buď v laboratorních termosetech, které je nutno doplňovat kapalným dusíkem, nebo tuhým kysličníkem uhličitým, nebo v odděleném zařízení s kompresorovým chlazením. Uvedená zařízení jsou rozměrná a komplikovaná, regulace teploty složitá, přitom tepelný zisk cirkulačního potrubí· zpravidla silně snižuje účinnost chlazení.

Tyto nedostatky ve značné míře odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je nový typ zařízení ke stanovení minimální filmotvorné teploty nátěrových hmot, sestávající z podélné podkladové desky se zapuštěnými teplotními čidly v obou protilehlých koncových částech, přičemž k jedné koncové části podkladové desky přiléhá elektrické topné těleso a k protilehlé koncové části přiléhá chladicí element. Podstata vynálezu spočívá v tom, že chladicí element je tvořen termoelektrickým chladicím článkem, k němuž je připevněn chladič. Termoelektrický chladicí článek i elektrické topné těleso jsou *

přitom samostatně elektricky propojeny pres regulátory teploty s jim příslušnými teplotnímu čidly a napojeny na společný zdroj elektrického proudu.

Uvedené zařízení má ve srovnání s dosud známými typy přístrojů pro měření minimální filmotvorné teploty nátěrových hmot některé přednosti. V důsledku použití termoelektrických chladicích elementů je celé zařízení bez pohyblivých částí, čímž je vyloučena možnost vzniku mechanického chvění, které v dosavadních zařízení s kompresorovým chlazením nebo s termostatem a cirkulačním čerpadlem narušuje tvorbu a zasychání zkušebního nátěru na podkladové desce, takže se tyto chladicí systémy musí umístit odděleně. Odstranění mechanického chvění u zařízení podle vynálezu umožňuje spojit vlastní podkladovou desku přímo s chladicí jednotkou v jediný kompaktní celek. Tím se jednak výrazně zmenší rozměr zařízení a jednak se podstatně sníží jeho hmotnost. Bezprostřední umístění termoelektrických chladicích elementů na podkladové desce zaručuje vysokou chladicí účinnost a odstraňuje nežádoucí ztráty chladu v cirkulačním okruhu chladicího média, který je nutnou, součástí dosavadních zařízení s odděleným zdrojem chladu.

Zařízení podle vynálezu využívá k chlazení podkladové desky termoelektrické chladicí elementy pracující na principu termoelektrického jevu, který spočívá v tom, že při průchodu elektrického proudu intermetalickým polovodičem typu PN se jedna strana polovodiče ohřívá a druhá ochlazuje. Pokud se zajistí dostatečně účinný odvod tepla ze strany vydávající teplo, lze druhou stranu využít k chlazení. Stykem ochlazované části termoelektrického elementu přímo s podkladovou deskou se dosáhne jejího ochlazování s relativně vysokou účinností za předpokladu účinného odvádění tepla v ohřívané části termoelektrického elementu, které je možno realizovat nejlépe pomocí kapalinového chladiče nebo vzduchového chladiče s případnou nucenou cirkulací vzduchu.

Postup měření na zařízení podle vynálezu ie následující: Nejprve se povrch podkladové desky očistí a odmastí a na regulátorech teploty se nastavví požadovaná maximální a minimální hodnota teplotního spádu na podkladové desce. Nejvýhodnější teplotní spád mezi ochlazovaným a ohřívaným koncem podkladové desky o délce 300 mm je 15 °C, což odpovídá 1°C na 20. mm délky. Tento teplotní spád je optimální z hlediska chladicího výkonu zařízení a přitom zaručuje dostatečnou přesnost při odečítání zjištěné hodnoty minimální filmotvorné teploty. Pokud se využívá vodního chlazení, připojí se zdroj chladicí vody a elektrickým spínačem se zařízení uvede do provozu. -Po indikaci dosažení na regulátorech nastavených teplot se přístroj ponechá ještě 30 až 40 minut bez

2412.24 měření, aby se teplotní spád v podkladové desce ustálil a pak se na podkladovou desku podélně ve směru teplotního spádu nanesou pomocí stíracího pravítka 3 až 4 pruhy hodnocené nátěrové hmoty o definované tloušťce. Přitom šířka nanesených pruhů a šířka mezer mezi nimi není pro průběh měření rozhodující. Přístroj se uzavře víkem a zkušební nátěr se nechá zasychat. Po dobu zasychání, která je závislá na typu nátěrové hmoty a pohybuje se obvykle v rozmezí 1 až 24 hodin, si zařízení samočinně udržuje teploty nastavené na regulátorech. Pod víkem přístroje jsou umístěny vložky s vysoušecím prostředkem, například silikagelem, a vzduch nad podkladovou deskou je cirkulován pomocným ventilátorkem rychlostí 50 až 100 mm/s. Po uplynutí doby zasychání se podle stanovených kritérií, například lesku, zvrásnění, trhlin, mléčného zbarvení apod. určí místo, kde je zkušební nátěr ještě vyhovující a zde se změří teplota podkladové desky, nejlépe kontaktním teploměrem. Tato teplota je pro danou nátěrovou hmotu minimální filmotvornou teplotou.

Jedno z možných konkrétních provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu, kde obr. 1 představuje princip celého zařízení, včetně elektrického zapojení, s použitím vodního chladiče, na obr. 2 je zakreslena ochlazovaná část podkladové desky s termoelektrickým chladicím elementem opatřeným vzduchovým chladičem.

Zařízení na obr. 1 sestává z podélné podkladové desky 1 se zapuštěnými teplotními čidly 2 v obou protilehlých koncových částech. K jedné koncové části podkladové desky 1 přiléhá termoelektrický chladicí element 3, k němuž je připevněn vodní chladič 4 napojený na zdroj chladicí vody 8. K protilehlé koncové části podkladové desky 1 přiléhá elektrické topné těleso S. Termoelektrický chladicí element 3 i elektrické topné těleso 5 jsou samostatně elektricky propojeny přes regulátory teploty 6 s jím příslušnými teplotními čidly 2 a napojeny na společný zdroj 7 elektrického proudu.

Na obr. 2 je zakreslena ochlazovaná část podkladové desky 1 s termoelektrickým chladicím elementem 3, k němuž je připevněn vzdušný chladič 4.

Funkce zařízení znázorněného na obr. 1 a 2 je následující:

Přístroj se nejprve připojí ke zdroji 7 elektrického proudu a v případě použití vodního chladiče i ke zdroji chladicí vody. Potom se regulátory teploty obou koncových částí podkladové desky 1 nastaví na požadované hodnoty, a to tak, že na regulátoru napojeném na teplotní čidlo 2 umístěné v koncové části podkladové desky 1, k níž přiléhá termoelektrický chladicí element 3, se nastaví minimální teplota, například —5 °C, a na druhém regulátoru, který přísluší k ohřívané koncové Části podkladové desky 1, ^e nastaví požadovaná maximální teplota, například 10 °C. Po zapojení elektrického proudu se samočinně udržují teploty koncových částí podkladové desky 1 na zvolených hodnotách a mezi nimi se na podkladové desce 1 vytvoří teplotní spád závislý na dosažených teplotách obou koncových částí podkladové desky 1. Po jisté době, stanovené experimentálně, se tento teplotní spád ustálí a pak se na povrch podkladové desky 1 nanese ve směru teplotního spádu vrstva určité tloušťky jedné nebo více nátěrových hmot v podobě několika souběžných pásů, která se nechá volně zasychat. Po zaschnutí se podle stupně zvrásnění vytvořeného povlaku, tvorby trhlin, vzhledu· povrchu nátěru a dalších kritérií určí rozhraní vyhovujícího a nevyhovujícího povrchu nátěrové hmoty a na tomto místě se dotykovým teploměrem změří teplota povrchu podkladové desky 1, která je minimální filmotvornou teplotou zkoušené nátěrové hmoty.

Po ukončení měření se přeruší přívod chladicí vody i elektrického proudu, podkladová deska 1 se očistí a přístroj je připraven pro další použití.

Pokud se u ochlazované koncové části podkladové desky 1 nepožadují příliš nízké teploty, lze pro chlazení termoelektrického chladicího elementu 3 použít místo vodního chladiče chladič vzdušný, například podle obr. 2.

Claims (1)

1. PREDMST

   Zařízení ke stanovení minimální filmótvorné teploty nátěrových hmot, sestávající z podélné podkladové desky se zapuštěnými teplotními čidly v obou protilehlých koncových částech, kde k jedné koncové části podkladové desky přiléhá elektrické topné těleso a k protilehlé koncové části podkladové desky přiléhá chladicí element, vyznačující se

   VYNALEZU tím, že chladicí element je tvořen termoelektrickým chladicím článkem (3), k němuž je připevněn chladič (4), přičemž termoelektrický chladicí- článek (3) i elektrické topné těleso (5) jsou samostatně elektricky propojeny přes regulátory teploty (6) s jim příslušnými teplotními čidly (2) a napojeny na společný zdroj (7J elektrického proudu. .