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水性木器涂料施工干燥工艺全解！
涂料工业： 在化学工业生产中，要制得合格的产品需除去固体物料中的多余的湿分，常用的除湿方法有机械除湿（离心分离、沉降、过滤）和干燥两大类，其中干燥技术按照不同的分类方法可分为以下几种：
相比溶剂型木器漆，水性木器漆的稀释剂是水，水的比热容高达4.2×103J/(Kg·℃)，其挥发所需要的热量明显高于溶剂，而水分挥发还受环境湿度的影响，当环境湿度过大，水分挥发的传质推动力消失，水性木器漆就会出现慢干甚至是不干现象。为了解决上述问题，进一步推广水性木器涂料的应用，各种强制干燥技术正逐渐应用于水性木器涂料。目前用于水性木器漆的强制干燥技术主要有几种：热风干燥、红外干燥和微波干燥。 1 热风干燥技术 1.1热风干燥技术的原理
1.2 热风干燥技术的优劣分析 1.2.1 热风干燥技术的优势 热风干燥技术主要是利用热对流的原理，可以明显加快水性木器漆的干燥速度，设备投入较小，适应性强，是目前应用较为广泛的干燥技术。现今国内大中型家具厂都已经配备有热风干燥线，在家具涂料“油”改“水”的过程中，只需要对现有涂装线进行小范围的改良、对涂装工艺参数进行小幅度的微调，基本就可以满足水性木器漆的正常生产。 1.2.2 热风干燥技术的劣势 由于热风干燥过程中温度是通过热传递的方式由表及里对涂膜和板材进行加热，所以对木材和涂膜的加热速度较慢。特别是在冬季，这就势必会延长了整个干燥过程所需要的时间。另外在厚涂的情况下容易发生表干里不干而造成涂膜开裂的情况。此外，热风干燥的效果也容易受到施工情况和外界环境因素的影响，如涂膜的厚度、空气的湿度以及热风的速度等。 2 红外线干燥技术 2.1 红外线干燥技术的原理 红外干燥技术，即涂层通过吸收红外线辐射能量并转化为热量最终达到固化成膜的一种干燥技术。红外线是一种电磁波，它的波长范围位于可见光和微波之间，红外线的波长范围是0.76～1000 μm，通常可分为远红外( 4.0～1000 μm) ，中红外(2.5～4.0 μm) 和近红外( 0.72～2.5μm) 。目前红外干燥技术通常选用远红外干燥，其可穿透到涂膜内部，使涂膜内部温度升高，伴随着物料表面水分不断蒸发带走热量使其表面温度降低，造成涂膜内部温度高于表面，使涂膜的热扩散由内向外发生形成温度梯度。同时涂膜内部也存在着水分梯度而引起水分移动，含水量较多的内部逐渐向含水量较少的外部进行湿扩散，与热扩散的方向一致，从而加速了干燥的进程。 2.2 红外干燥技术的优劣分析 2.2.1 红外干燥技术的优势 近红外干燥技术，由于波长短、能量密度高使其具有更强的穿透性，能加快涂膜内部水分的干燥，使涂膜表面与内部干燥速度更均一，因此能在较短的干燥过程中得到较好的涂膜效果。 2.2.2红外干燥技术的劣势 由于温度梯度和水分梯度的存在，远红外干燥不适合干燥较厚的涂膜，涂膜越厚梯度越明显。红外干燥只能加热红外线能够照射到的区域，不能用来干燥立体的物件，并且红外干燥对于能量的消耗也较大。 3 微波干燥技术 微波干燥技术属于介电加热方式，微波是波长在1mm～1m之间，频率在3.0×102～3.0×105MHz具有穿透性的一种电磁波。在工业加热上只允许使用特定的频率，在我国为915MHz和2450MHz，其中915MHz的微波可使水分子每秒运动18.3亿次。微波干燥起源于20世纪40年代，到60年代末，微波已能应用于加热、干燥、杀虫、灭菌、医疗等领域。由于微波具有的独特优点，使其发展很快，微波技术及其应用作为一项高新技术被指定为我国“十五”计划重点研发项目。 3.1 微波干燥原理 当介电质置于交变电磁场中时，带有不对称电荷的分子受到交变电磁场的激励，产生转动，由于物质内部原有的分子无规律热运动和相邻分子之间作用，分子的转动受到干扰和限制，产生“摩擦效应”，结果一部分能量转化为分子热运动功能，即以热的形式表现出来，从而物料被加热。也就是电场能转化为势能，尔后转化为热能。 单位体积内介质吸收的微波功率Pɑ与该处的电场强度和频率f 有下列关系：
3.2 微波干燥技术的优劣分析 3.2.1 微波干燥技术的优势 一般介质的穿透深度大致与波长是同一数量级。以915MHz（λ=33cm)和2450MHz（λ=12.2cm）的常用加热频率来讲通常被干燥物料D值大约为几十厘米到几厘米的范围，除很大的物体外，一般可以大致做到表里一致均匀加热。在加热过程刚开始时，物料含水量高，自由水分子占多数，此时ε″是负温度系数(dε″/dt<0，即温度升高ε″下降)，故温度低的地方ε″大，吸收功率多，温度高的地方ε″小，吸收功率少，有利于均匀加热。由于水的介电常数比干物质大的多，电磁场释放的绝大部分被水分吸收，能使水分子迅速摆动而产生明显的热效应。 3.2.2 微波干燥技术的劣势 微波干燥技术在设备上的投入较大，同时微波干燥所需的能量为高品阶的电能，电能转化为微波过程中大约有40%左右的损耗，其能源消耗较大。在干燥后期，自由水分子已经大部分蒸发，剩下的主要是结合水分子，此时ε″变成正温度系数(dε″/dt>0，即温度升高ε″升高)，越是温度高的地方，ε″越是大，吸收越是多，而且随着温度的升高，吸收功率随之增多，温升更大，最后会有失去控制的危险。结果会使温度急剧上升，造成过热，使产品烧焦，在严重时甚至能着火。此外，微波干燥线泄露出来的微波也会对人体会产生伤害。 4 家具厂商涂装线改进建议 随着全国范围内限制溶剂型家具木器漆、鼓励使用水性漆的政策性文件密集出台，家具用水性木器涂料取代传统的溶剂型木器漆是不可逆转的趋势。在这样一个令人振奋的环保大潮下，家具厂商如何改进现有涂装生产线以适应水性木器涂料的施工成为了一个必须要面临的现实。涂装生产线的改进，包括涂装生产线上干燥设备的改进、设备参数的调节、工艺流程的调整等。对于已经配备有热风干燥条件的厂家，在保留热风干燥优点的同时，可以通过利用木材加工的尾料进行生物质造粒作为热风干燥的清洁能源热源，提高能源利用率，降低生产成本，可以通过加装除湿设备提升热风的吸湿能力加快涂料干燥；对于新建涂装线，也可以利用红外、微波干燥技术以及多种干燥技术联用的技术实现水性木器涂料的快速干燥。 文章来源：网络 欢迎关注家居荟 长按二维码即可下载家居荟APP，了解更多更有用和有趣的家居知识！ |
