Spuitwanden steeds laagdrempeliger

Wetgeving

Met het oog op de arbeidsbescher­ming bepaalt de wetgeving dat de spuiter voldoende beschermd is en dat de luchtstroom rond de operator een snelheid van 0,5 m/s heeft.

De afzuig- en ventilatiedebieten moeten dus voldoende hoog zijn om aan deze voorwaarde te voldoen. Met het oog op brandbaarheid wordt bovendien gesteld dat de solvent­ concentratie in de wolk minstens 10% onder de laagste explosiegrenswaarde van de gebruikte lak moet liggen, wat opnieuw voorwaarden oplegt voor die debieten.

In 99% van de gevallen is het zo dat het afzuigdebiet dat berekend wordt om de spuiter voldoende te beschermen hoger is dan het minimaal noodzakelijke debiet om explo­sieve mengsels te vermijden. Tegen­woordig gebeuren dan ook relatief weinig ongevallen, als de spuit- en afzuig­installatie ten minste juist opgebouwd is en correct gebruikt wordt voor de bedoelde toepassing.

Geen standaardoplossingen

Bij het uitmeten van een afzuig­installatie moet telkens worden vertrokken van het te lakken product in de specifieke bedrijfsom­geving. Standaardoplos­singen zijn dus niet voorhanden. Maatwerk is de regel. In functie van de toepassing, de beoogde kwaliteit en het beschikbare budget, wordt het best een installatie gekozen na overleg met een gespe­cialiseerd bedrijf.

Opbouw

De luchtstroom wordt gecreëerd door middel van een ventilator die de schadelijke wolk door een filter­systeem afzuigt. De verfnevel (vaste bestanddelen) wordt hierbij opge­vangen in de filter(s), maar de dampen in de luchtstroom passeren erdoor en worden uiteindelijk naar buiten toe afgevoerd. Dit betekent dus dat minstens evenveel (verse) lucht moet worden toegevoerd als er wordt afgezogen, waardoor tijdens het spuiten telkens een poort of een deur moet openstaan. Die luchttoe­voer moet bovendien in rechte lijn met de afzuiginstallatie staan, omdat er anders turbulentie kan optreden, waardoor de afzuiging dan niet efficiënt verloopt.

Verticaal of horizontaal

De luchtstroom kan zowel verticaal als horizontaal worden ingericht. De opstelling met vloerafzuiging komt vooral voor bij toepassingen waarbij de spuiter zich makkelijk rond het te spuiten stuk moet kunnen begeven, zoals in een auto­spuitcabine.

Wanneer dit niet nodig is, of wanneer de bouw van een vloerafzui­ging praktische beperkingen inhoudt, wordt geopteerd voor een horizontale of diagonale afzuiging ('crossflow­ventilatie'). Dit is ook het geval wanneer het te spuiten stuk luchtdoorlatend is en er dus een grote 'overspray' is, zoals dat bij (houten) raamframes.

'Crossflowventilatie' gaat telkens gepaard met een of meerdere spuitwanden. In wat volgt, beperken we ons tot deze horizontale afzuiging, omdat die het vaakst wordt toegepast in de schrijnwerksector.

Filtersystemen

In een spuitwand kunnen er diverse filtersystemen geïmplementeerd worden. We onder­scheiden vier categorieën: de vezeldoekfilter, de kartonfilter, gebaffeld papier en de kartonbox­filter. Elk type filter heeft zijn optimale werkingsgebied, wat even­eens in rekening moet worden gebracht bij het berekenen van de luchtsnelheid. De filterkeuze is vooral sectorgerelateerd. Er wordt geen verdeling gemaakt op basis van de chemische samenstelling van de lak (water- of solventgedragen).

Vezeldoekfilter

Een vezel- of vliesdoekfilter is opgebouwd uit een dikke laag glasvezeltjes, zonder grote luchtopeningen of dode zones. Het kluwen van vezels houdt de verfparti­kels tegen wanneer deze hiertegen botsen. Omdat er echter altijd wat doorslag is, wordt vaak nog een tweede filter achter de eerste geplaatst. Het is belangrijk dat deze filters volledig in de spuitwand ingeklemd zitten. Ook als ze volledig verzadigd zijn en tot 4 kg/m² wegen, zakken ze niet onder dat gewicht door.

Kartonfilter

Een kartonfilter wordt voor de vezeldoekfilter geplaatst. Deze filter is als het ware een beschermplaat voor wanneer er te hard op het doek gespoten wordt en voorkomt ook de snelle verzadiging van de toplaag.

Gebaffeld papier

Deze derde soort filter is net als een kartonfilter opgebouwd als een doolhof waarin de vaste verf­partikels verstrikt raken. Deze filter wordt evenwel niet in combinatie met een vezeldoekfilter gebruikt, maar staat als het ware op zichzelf.

Kartonboxfilter

Deze filter is in feite een diepe kartonnen doos. Ook hier passeert de luchtstroom door een labyrint van kantjes en bochtjes, waardoor deze van de verfnevel gezuiverd wordt. Een groot voordeel is dat de filter­wand modulair is opgebouwd uit verschillende boxen.

De dozen die het vaakst door de lak geraakt worden en dus het snelst verzadigd zijn, kunnen afzonderlijk worden vervangen. Dit filtertype wordt dan ook vooral gebruikt wanneer de operator dicht bij de filter spuit en daarbij zeer veel verf gebruikt op telkens hetzelfde punt.

Keuze bij lakken van houten raamprofielen

Voor het verspuiten van houten raam­profielen wordt in de praktijk vooral de combinatie van een kartonfilter met een vezeldoekfilter gebruikt, omdat dit de beste garantie is om te voldoen aan de strengste Europese normen (10 mg/Nm³ uitstoot).

Qua prijs zitten de verschil­lende types filters overigens nage­noeg op dezelfde lijn: de filters met een hogere standtijd zijn duurder dan de varianten die snel verzadigd zijn. De vervangtijd van de filters is afhan­kelijk van de soort verf, het te verspuiten werkstuk ('overspray') en de afstand tussen dit stuk en de afzuigwand. Zo kan deze vervangtijd variëren van 40 tot 200 uur. Er wordt telkens gestreefd naar systemen die snel en makkelijk door één persoon vervangbaar zijn.

Ventilatorsystemen

Action- of reaction-driven

In een moderne afzuiginstallatie wordt bijna uitsluitend gebruikgemaakt van turbines. Axiale ventilatoren komen nog maar zelden voor, omdat het rendement van deze systemen te laag is. Binnen de turbines zijn twee categorieën te onderscheiden: ofwel zijn de schoepen voorwaarts gebogen (action-driven, AD(H) of AD(N)), ofwel achterwaarts gebogen (reaction-driven, RD(H) of RD(N)).

Voorwaarts gebogen schoepen hebben het voordeel dat ze stiller werken, terwijl achterwaarts gebogen schoepen beter zware tegendruk kunnen overwinnen ten opzichte van de voorwaartse variant met een identieke diameter van het schoepenblad.

Enkel- of dubbelaanzuigend

Daarnaast wordt ook een onderscheid gemaakt tussen enkel- en dubbelaanzuigende ventilatoren. De dubbelaanzuigende variant heeft een stillere werking en een hoger rendement, maar moet voorzien worden van een indirecte aandrijving met poelies en V-riemen.

Een directe aandrijving lijkt de goedkoopste oplossing, maar is dit zeker niet op lange termijn. De indirecte aandrijving is dan ook te verkiezen, ondanks de hogere investering.

Spuitcabine

Halfopen spuitcabine

In de praktijk komt een open afzuigwand maar weinig voor, omdat die de lucht langs alle kanten tegelijk aanzuigt. Om toch een zekere sturing in de luchtstroom te verkrijgen en die dus geforceerd over het werkstuk te trekken, wordt vaak voor een (gedeeltelijke) voorbouw gekozen. Die heeft verder als voordeel dat er explosie­vrije verlichting in de wanden en het plafond kan worden geïmple­menteerd, en dat de operator niet in het wilde weg zit te spuiten. Zo'n voorbouw komt de goede werking en de netheid op de werkplaats dus verder ten goede, waardoor dit absoluut aan te raden is.

Gesloten spuitcabine

Een volledig gesloten ruimte is een onderdrukcabine. Die zorgt verder voor minder stof, omdat in het plafond filters geïntegreerd zijn die de aangezogen lucht voorfilteren. Men kan die onderdrukcabine nog verder uitbreiden tot een volwaardige spuitcabine, door er een verwarmingsgroep op te plaatsen. Bovenop de aanzuiging en filtering warmt die de lucht ook op, vooraleer ze doorheen een filterplafond te blazen. Zo kan het hele jaar door in optimale omstandigheden worden gewerkt.

Logistiek

Het product dat moet worden verspoten, moet te allen tijde tussen de operator en de spuitwand of -cabine staan, omdat de spuiter logischerwijze nooit tegen de luchtstroom in mag spuiten. Daarom is het belangrijk dat het te spuiten werkstuk makkelijk hanteerbaar is.

Ofwel ligt dit op een verrolbare kar, ofwel hangt het aan een haak en wordt het dan via een railsysteem tot bij de spuitwand gebracht. Ramen zijn makkelijker op te hangen dan dat ze liggend verrijdbaar zijn, waardoor railsystemen zeer courant worden toegepast in de schrijnwerksector. Gezien het veelal om grote en hoge constructies gaat, staat de operator dikwijls op een explosievrije lift, om zo makkelijk en ergonomisch te kunnen werken.

Een andere oplossing bestaat erin de raamelementen in een dropsectie (put) te laten zakken. Het aandrijven van de rails kan elektrisch, maar in de schrijnwerksector gebeurt dit in de meeste gevallen nog manueel. Ook het ophangen van de stukken gebeurt in de regel manueel of door middel van een heftruck. Ook voor dit aspect is de regel dat alles individueel met de klant besproken wordt, naargelang van zijn eisen, noden en budget.

Recuperatiesystemen

Tot slot kan er nog gekozen worden voor een compensatie- of recuperatiesysteem dat de afgevoerde, opgewarmde lucht
terug in het circuit brengt.

Bij spuitwanden wordt dit in de praktijk nog maar zeer zelden toegepast. In onderdrukcabines met in- en uitlaatventilatoren en verwarming komt het wel al vaker voor. Toch schrikken de hoge investeringskosten nog veel gebruikers af, hoewel met een goede warmterecuperatie tot 50% bespaard kan worden op de energiekosten. Het principe is simpel: door de afgezogen lucht over een kruisbatterij te sturen, wordt de aangezogen lucht voorverwarmd tot een bepaald percentage van de temperatuur van de afzuiglucht. In Scandinavische en andere 'koude' landen wordt dit principe wel al frequent toegepast.

wanden spuitcabine beschermen tegen lak

Om te vermijden dat de wanden van de cabine vol lak hangen bij het spuiten, wordt altijd een beschermlaag tegen deze wanden aangebracht.

Een eerste mogelijke oplossing is een kleeflak: een kleverige pasta die als extra voordeel heeft dat die rondzwevend stof opvangt en vasthoudt, zodat dat niet op het werkstuk kan terechtkomen. Een nadeel van deze kleeflak is dan weer dat het een kleverige brij blijft, wat vervelend is als de spuiter er toevallig met zijn mouw tegenaan loopt.

Een tweede oplossing die dit laatste nadeel niet heeft, bestaat erin een coating op de wand te spuiten. Die voelt droog aan en kan als een vel worden afgetrokken als hij te sterk vervuild is. Zolang de beschermlaag elastisch is, hoeft ze niet vervangen te worden.

Beide oplossingen kunnen ook gecombineerd worden: vaak brengt men eerst een kleeflak aan en spuit men er vervolgens een coating bovenop.