[發明專利]一種漿狀涂層的微波/熱風協同干燥的方法

有效

• 申請號: 201210095604.X
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102615030A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 彭金輝;楊金富;羅會龍;郭勝惠;張利波;梁貴安;周俊文;許磊;夏仡;張世敏
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B05D3/00
• 分類號: B05D3/00;B05D3/06;F26B7/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種漿狀涂層的微波/熱風協同干燥的方法,屬于微波加熱應用技術領域。

背景技術

當今涂料于塑料、粘合劑、合成橡膠、合成纖維成為五大合成材料。涂料工業屬于高新技術產業，其發展水平是一個國家化學工業發達水平的標志之一。涂料在干燥成膜時向空氣中散發的揮發性有機物對人類生態環境構成了嚴重的威脅。為此，世界各國根據自身特點制定了相應的環保法規，限制涂料中VOC的排放。涂料的研究也是向水性化、高固體分化、高性能化和功能化發展。而漿狀涂料由于易于分散、裝涂方便、既可加溫固化，也可常溫干燥的優點被廣泛應用于水性涂料以外，也在溶劑型油漆、橡膠、化纖著色、塑料、建筑、以及金屬材料的表面處理等領域被廣泛利用，但由于漿狀涂料成分復雜、含水較高、成膜性能要求比較苛刻的特點，給涂膜的快速干燥帶來了技術難題，已嚴重制約了涂料工業的發展。

漿狀涂料裝涂在工件上一般要加熱到一定的溫度，才能滿足涂層干燥含水率及表面質量的要求，常規的加熱的方式一般有輻射加熱，強制對流加熱和輻射加熱復合強制對流加熱三種方式，傳統的加熱方法都是加熱工件或者使加熱爐內的溫度等于或稍高于涂料干燥所需的溫度，其加熱速度較慢，涂膜容易受熱不均而出現裂紋，嚴重制約涂料干燥的生產效率。且干燥能耗較高、不能實現連續化生產。

公知的干燥工藝中，無論是輻射加熱或者對流加熱，熱的傳遞均是由表及里，需要經過較長時間才能脫除水分，降低了干燥效率；尤其是對深度干燥，通常都要將工件加熱到較高的溫度，才能干燥到涂料的內部，且對于某些涂層達到一定溫度時容易發生化學反應或溶劑的揮發，這無疑是高含水率涂層干燥的難點。

發明內容

本發明的目的是提供一種漿狀涂層的微波/熱風協同干燥的方法，結合微波干燥、熱風干燥的特點，一方面可利用微波內部加熱機制在物料內部產生蒸汽壓梯度,將濕分強制輸送到物料表面；另一方面可采用高效節能的熱泵作為干燥系統的輔助熱源，將在微波作用下輸送到物料表面的濕分利用熱風進行高效干燥。因而，進行微波-熱泵協同干燥可有效提高漿狀涂層干燥作業的速度、能量效率及經濟性，并且清潔無污染、過程易控制可以實現連續化生產運行。

本發明所采用的技術方案是采用功率可調的連續微波/熱泵干燥設備，在涂層的預熱干燥階段、恒速干燥階段、減速干燥階段，分別根據涂料內水分的蒸發及擴散速率，調節微波功率及熱風風量，使高含水率漿狀涂料在65℃以下進行快速、深度干燥。具體步驟包括如下：

（1）預熱干燥階段：將漿狀涂料均勻的裝涂在工件上，然后將工件放置微波干燥設備內，微波輸出功率4～6kW/m，直到涂料平均含水率為50～60wt%；

（2）恒速干燥階段：調整微波干燥設備的功率為10～15kW/m，工件表面吹送溫度60～65℃、速率為1.0～2.5m³/s的熱風，直到涂料平均含水率為15～20wt%；

（3）減速干燥階段：調整微波干燥設備的功率為3～5kW/m，工件表面吹送溫度60～65℃、速率為0.2～0.8m³/s的熱風，直到涂料平均含水率小于1wt%。

所述涂料為防腐、耐高溫的水性涂料。

所述漿狀涂料的含水率為75～90wt%。

所述裝涂涂料的厚度為1～6mm，保持涂料厚度均勻一致。

所述微波頻率均為2450MHz。

所述步驟（1）～（3）均設置有抽風裝置，便于排放水蒸氣，防止結露現象產生，抽風量控制在1000～1500m³/h。

本發明的微波干燥設備可以制成多個微波設備串聯的隧道式連續微波-熱泵干燥設備，按照一定的速度將裝涂工件運送至微波-熱泵干燥設備內，通過監測含水率的變化確定工件的運送速度和干燥時間，能夠實現連續化的干燥流程。