Avanço na tecnologia de revestimento por spray CO₂ supercrítico

Impulsionada pelos objetivos de "Dual Carbon" da China e pelas regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas, a indústria de revestimentos está à procura de novos processos de pulverização ecológicos que mantenham um alto desempenho.Revestimento por pulverização com CO2 supercríticoA combinação de dióxido de carbono supercrítico com materiais de revestimento reduz drasticamente a viscosidade, reduz ou elimina os solventes orgânicos,reduz as emissões de COV em 70%~80%, e melhora a qualidade de atomização e o desempenho do filme.Dongguan Mansheng Automation Equipment Co., Ltd.Recentemente anunciou que o seuSistema piloto de revestimento por pulverização de CO2 supercrítico, desenvolvido em conjunto com a Universidade de Tecnologia do Sul da China (SCUT), passou com sucesso na verificação piloto.posicionando a Mansheng na vanguarda da tecnologia de revestimento verde de próxima geração.

Os revestimentos convencionais à base de solventes exigem grandes quantidades de solventes orgânicos (tolueno, xileno, ésteres, etc.) para ajustar a viscosidade.tornando-se a principal fonte de emissões de COVMesmo revestimentos à base de água contêm pequenas quantidades de co-solventes, envolvem um elevado consumo de energia de secagem e exigem um tratamento estrito do substrato.CO2 supercrítico.

O CO2 atinge umestado supercríticoa temperaturas superiores a 31°C e pressões superiores a 7,38 MPa, combinando baixa viscosidade, alta difusividade (gás-like) com alta solvência (líquido-like).

• Reduz muito a viscosidade, permitindo uma atomization suave de revestimentos de alta solidez (≥ 90% sólidos).
• Substitui solventes orgânicos; o CO2 vaporiza instantaneamente sem resíduos ou COV.
• Melhora a atomização através de expansão rápida e micro-explosão, produzindo gotículas finas (10 ¢ 15 μm).
• Melhora as propriedades da película: densidade, adesão e brilho.

Originalmente desenvolvido pela Union Carbide (EUA) e posteriormente refinado na Alemanha e no Japão, a adoção comercial permanece limitada a nível mundial devido aos custos dos equipamentos de alta pressão, complexidade do sistema,e janelas de processo estreitas.

Em parceria com o Centro Nacional de Investigação em Engenharia para Novos Equipamentos de Processamento de Polímero da SCUT, Mansheng passou dois anos a desenvolver umModulo de pulverização de CO2 supercrítico compactoque se integra perfeitamente com o seu equipamento de pulverização automático de rotação de 360° de alta velocidade de 6a geração.

• Bomba de reforço de CO2: Pressuriza o CO2 de grau industrial (pureza ≥ 99,5%) até 1015 MPa.
• Unidade de aquecimento e controlo de temperatura: Mantenha-se a 40°C para manter o CO2 supercrítico.
• Misturador estático: Mistura uniformemente CO2 supercrítico e revestimento.
• Válvula de contrapressão e bocal de libertação rápidaMantém a pressão do sistema e desencadeia a atomização instantânea.

O módulo mede apenas 0,8 m × 0,6 m × 1,2 m e pode ser instalado ao lado de cabines de pulverização existentes sem grandes modificações de linha.Mansheng simplificou os algoritmos de vedação e liberação de pressão em alta pressão,redução dos custos de fabrico em ~ 40%e melhorar a segurança para a escalabilidade comercial.

Os testes com 85% de revestimento de alta solidez mostram melhorias dramáticas:

O líder do projecto disse que a redução dos COV de 68 para 14 é um resultado notável.Os custos operacionais totais permanecem abaixo da pulverização tradicional com solventes.

1. Mandatos de revestimento de alta solidezMáquinas de construção, pás de turbinas eólicas, revestimentos navais: anti-corrosivo de película espessa com limites rigorosos de COV.
2. Requisitos de revestimento de alta densidadeNovas caixas de baterias de energia, tanques de armazenamento de hidrogénio: filmes sem furos, de elevado isolamento.
3. Revestimentos ecológicos de linhas à base de solventesModernização de baixo custo sem mudar para linhas de água.

Um módulo de CO2 supercrítico tem um preço de¥150.000 ¥200,000(excluindo a unidade principal de pulverização) Para uma instalação média que utiliza 20 toneladas de revestimento por ano:

• Economia de revestimento: ~4,6 toneladas/ano → ¥276,000
• Economias de tratamento de COV: ~ 8 ¥,640
• Redução do custo do solvente: ~ 60 ¥,000
• Economias anuais totais: ~¥345,000

Benefício anual líquido: ~ ¥ 220,000Período de amortização: ~ 18 meses

Todas as linhas de alta pressão utilizam aço inoxidável 316L (de 25 MPa) com válvulas de segurança e discos de ruptura.Bloqueadores de vários níveisO CO2 supercrítico é não tóxico e não inflamável.500 horas e mais de ensaios contínuoscom fluctuação controlada dentro de ± 5%. O arranque com uma tecla e a limpeza automática permitem alterações de cor de 5 minutos.

O 14o Plano Quinquenal de Desenvolvimento Verde Industrial da China incentiva as tecnologias de revestimento de fluidos supercríticos.Até 15% de subsídios(max. ¥ 2 milhões) para projectos que reduzam os COV em > 50%.

Os concorrentes globais (Nordson, Wagner) cobram ¥800.000,5001000 por sistema.¥150.000 ¥200,000A definição de preços visa romper os monopólios estrangeiros e permitir a substituição interna.

• H2 2026: 10 programas piloto gratuitos em peças de automóveis, máquinas de construção, energia eólica.
• 2026: Lançamento comercial oficial.
• Construir umBase de dados de processos de CO2 supercríticospara epoxies, poliuretanos, acrílicos e vários substratos.

A pulverização evoluiu:

1. Canhões manuais → reciprocadores automáticos (1a revolução)
2. Robôs + atomização rotativa de alta velocidade (2a revolução)
3. Revestimento de CO2 supercrítico (candidato para a terceira revolução)

O avanço precoce de Mansheng assegura à China um papel de liderança na competição global de revestimentos verdes.