10第二章第五节干燥 涂布技术
现代涂布干燥技术
现代涂布干燥技术序言序言定义什么是“涂布”和“涂布工业”是重要的。
“涂布”这一术语用在许多地方，是处理材料的一种方法。
我们定义的涂布是在支持体上用新的材料取代空气的一种方法。
焦点范围是涂布工程的过程和进行取代的材料。
它们一起被称为“涂布工业”。
粗略地看这一迅速发展的工业可能会给人只见冰山之顶的感觉。
比较熟悉的部分——在水面上可以看到的只是冰山10％，包括各种各样的涂料以及用于汽车、房屋、桥梁的保护和光亮的保护膜，在底层上涂覆一层使其保持完美和有用的膜。
在美国，这一部分的涂布工业的产值达147亿美元。
涂布工业的其余部分足很少能让人见到的。
我们偶然地想想涂布的应用，它们在我们的日常生活中起着重要作用。
例如，整个出题工业，是以涂布为基础的。
你阅读书的纸，经过涂布和压光，提高强度和改善上墨性能。
在印刷工业中用的平版印刷Ps版由铝板和涂布在上面的感光涂层组成。
感光胶片是用于曝光、定影、洗印的涂布产品。
实际的印刷过程是在纸张上涂布油墨给出我们所需要的影像。
在某种意义上讲，涂布技术也构成娱乐工业的基础。
录音带和录像带是由分散在粘结剂中的磁粉涂布于聚酯膜上制成。
基材本身已经涂布底层以改善与磁粉层的粘着能力。
彩色胶片由许多涂层构成，被广泛地用在用照相机和电影摄影机制成的供人观赏的彩色影像。
涂布技术是用于计算机的基础技术。
涂磁结构件，如Winchester硬盘驱动器和软盘，储存由计算机处理的所有信息。
费用低廉并具有所必须的精度制造这些磁性装置的技术的发展有助于促进计算机工业的发展，诸如光刻胶的涂布产品，用于制造线路板、在板上涂覆连接元件的涂层。
在计算机中用于储存和复制信息的涂布的光盘同样用于娱乐工业。
粘胶剂涂布于各种各样的支持体上制成许多不同的涂布产品，如粘胶带、装饰带、包封带和标签等。
钉子上涂布粘胶剂可以改进与木材的粘结能力。
涂布技术也是静电复印机工业的核心技术之一。
硒鼓的安全有效涂布并将硒鼓上曝光后的影像传递到纸上是复印过程的关键步骤。
涂装工艺 之 涂层干燥
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二、涂层固化机理
以前我们讲过，根据成膜干燥机理，涂料 可 分为“ 挥发干 燥型涂 料和固 化干燥 型涂 料”。 但就其液体涂料的干燥类型来讲，涂层 的固化可分为溶剂挥发成膜漆类，氧化成膜 漆类和聚合成膜漆类三大类。 1、挥发成膜漆类
即挥发型漆。涂饰后，主要是由于溶剂挥发的 物理过程，使涂层粘度逐渐增大，溶剂挥发终了， 涂层即完全干燥，形成固体漆膜。如虫胶漆、硝基 漆，过氯乙烯漆等，均属此类。
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1-已干燥的涂层 2-未干燥的液体涂层
3-基材
干燥时，热量的传递方向与木材溶剂蒸汽的跑出方向正 相反，因此，干燥初期在涂层表面形成的硬膜，阻碍着涂层 内部溶剂蒸汽的自由排出，这样就延缓了涂层的干燥过程， 甚至影响漆膜的质量，因为当涂层内部急剧蒸发的溶剂蒸汽 继续排出时，冲击表面已形成的硬膜，其结果就可能是漆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 表面出现针孔或气泡。
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*不同类型涂料的固化速度差别很大，挥发型漆干 燥快，油性漆干燥慢，聚合型漆的干燥情况相差很 大。 *一次涂饰较薄的涂层，对干燥速度和成膜质量都 有好处，但总施工周期较长。 *要有相应的通风措施，有适宜的空气流通，以便 及时排走溶剂蒸汽。但新鲜空气的供应质量以及涂 层表面的风度，应经过计算和试验，不能随便吹风， 防止影响质量。油性漆干燥，要及时供应氧气。 *对于空气湿度，大部分涂料在相对湿度为45— 60%的空气中干燥最为合适。如空气过分潮湿，不 仅干燥过程缓慢，而且漆膜模糊不清，也容易出现 其它质量问题，尤其对挥发型漆更加重要。对干燥 速度影响不明显，但对成膜质量关系很大，尤其当 气温低，相对湿度高时，涂层极易产生“发白”现 11 象。
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二、对流干燥
对流干燥也称热空气（或热风）干燥，即 首先将空气加热到40—80℃，然后再用热空 气加热涂层的一种干燥方法。一般挥发型漆， 在40—60℃条件下干燥，非挥发型漆，可在 60—80℃的条件下干燥。 对流加热时，涂层的上表面先开始接触 热空气，在干燥初期，表层的溶剂蒸发也最 强烈。热量从表面开始，逐渐扩及内部涂料 与木材的交界处最后被干燥。见图。
《干燥技术》课件
智能化
随着人工智能和物联网技术的快速发展，干燥技术将逐步 实现智能化，通过自动化控制和远程监控，提高生产效率 和产品质量。
多功能化
为了满足不同行业和不同产品的需求，干燥技术将向多功 能化方向发展，通过集成多种干燥技术和设备，实现多种 物料的干燥处理。
干燥技术面临的挑战与解决方案
技术创新
环保法规
干燥技术面临的主要挑战之一是技术创新 ，需要不断研究和开发新的干燥技术和设 备，提高干燥效率和降低能耗。
近代干燥技术
采用热风、微波等手段进 行干燥，效率高、应用广 泛。
现代干燥技术
采用新型的干燥技术和设 备，如真空干燥、冷冻干 燥等，具有更高的效率和 更好的产品质量。
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CATALOGUE
干燥技术的分类
按照工作原理分类
机械压缩干燥
通过机械压缩的方式，使物料中 的水分汽化并排出，常用于谷物
、蔬菜等物料的干燥。
干燥过程较长，能耗较高。
化学干燥的原理与特点
化学干燥原理：通过化学反应使物料中的水分与其他物 质结合，从而达到干燥物料的目的。 对某些物料具有特殊的干燥效果；
可能对物料产生化学变化；
化学干燥的特点 干燥过程简单，操作方便； 对环境的影响较小。
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CATALOGUE
干燥技术的应用案例
农业产品干燥案例
制药干燥
用于药品生产过程中的干 燥，如中药材、药品辅料 等。
按照干燥设备分类
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气流干燥
利用高速气流将物料分散并干燥 ，具有处理量大、干燥效率高等 特点。
喷雾干燥
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厢式干燥
通过喷雾方式将物料分散成微小 液滴，然后在热空气中迅速干燥 ，常用于液体物料的干燥。
干法涂布工艺
干法涂布工艺
"干法涂布工艺"是一种涂布工艺方法，它主要指的是在涂布过程中，使用的涂布物料在涂布之前已经是固态或半固态的状态。
这种方法通常用于制备薄膜、涂层或涂料的生产过程。
以下是干法涂布工艺的一般步骤和一些常见的应用：
一般步骤：
1.原料准备：准备好所需的涂布物料，这些物料通常是
粉末、颗粒状或薄膜状的。
2.涂布：将涂布物料均匀地覆盖到基材（通常是固态）
表面，可以使用各种涂布技术，如刮涂、喷涂、转印等。
3.固化：通过一定的工艺或条件，使涂布物料在基材表
面形成固态薄膜或涂层，这可以是通过加热、化学反应、光固化等方式实现。
4.处理：完成涂布和固化后，可能需要进行后续的处理
步骤，如切割、成型、表面处理等，以满足最终产品的要求。
常见应用：
1.薄膜涂布：干法涂布常用于制备薄膜，例如聚合物薄
膜、金属薄膜等，通过溶液浸涂、喷涂等方法，然后使其干燥或固化。
2.涂料生产：干法涂布在生产涂料和油漆时也很常见，
通过将颜料、树脂等固态或半固态物料涂布到基材上，形成涂层。
3.光刻工艺：在半导体制造中，使用干法涂布将光刻胶
涂布到硅片表面，然后通过光刻、显影等步骤形成图案。
4.纸张涂布：干法涂布用于制备一些特殊用途的纸张，
通过将涂料或胶粘剂干燥后涂布在纸张表面，以增强其性能。
5.涂布电池材料：在新能源领域，干法涂布也常用于涂
布电极材料，如锂离子电池的正极、负极材料。
干法涂布相比湿法涂布（涂布物料在涂布时是液体状态）通常更适用于一些特殊材料或工艺要求，同时在一些领域能够提供更高的生产效率。
涂布方式和涂布技术
涂布方式和涂布技术嘿，朋友们！今天咱就来聊聊涂布方式和涂布技术这档子事儿。
你说这涂布啊，就好比是给一件东西穿上一件合适的衣服。
想象一下，要是这衣服没穿好，那可就不美观啦，或者根本起不到它该有的作用呀！涂布方式那可是多种多样的，就像咱平时吃饭的口味一样，各有各的特色。
比如说，有一种叫刮刀涂布的，这就好像是用一把很厉害的刮刀，把涂料均匀地刮在上面，让它平平整整的。
还有那种辊式涂布，就像是一个大滚筒在上面滚来滚去，把涂料给滚得服服帖帖的。
再说说这涂布技术，那可真是有讲究的呀！你得掌握好力度、角度，还有速度。
这就跟咱骑自行车似的，你得把握好平衡，不能太快也不能太慢，要不然就容易摔倒。
咱就拿刮刀涂布来说吧，那刮刀的角度要是不对，涂出来的东西不就一边厚一边薄啦？那可不行！这得像个老工匠一样，精心地去调整，去琢磨。
还有那涂料的黏度也很重要啊，如果太稀了，就跟水似的流得到处都是；要是太稠了呢，又涂不开，这可真是让人头疼呢！辊式涂布也不简单呀！那辊子的转动速度得恰到好处，太快了涂料还没来得及附着就被甩掉了，太慢了又影响效率。
而且不同的材料需要不同的辊子呢，这就跟不同的人要穿不同尺码的衣服一样，得合适才行呀！涂布这事儿啊，在很多行业都很重要呢！像印刷行业，要是涂布没做好，那印出来的东西能好看吗？还有那些制造薄膜、纸张的，涂布不好的话，质量能过关吗？这可不是闹着玩的呀！咱平时可能不太注意这些，但其实涂布无处不在呢！你想想，你手里的书、你用的包装纸，说不定都是经过精心涂布的呢！所以说啊，这涂布方式和涂布技术可真是不能小瞧！咱得认真对待，好好研究，才能让它们发挥出最大的作用呀！这可不是我在这儿瞎嚷嚷，你自己好好想想是不是这么个理儿！总之，涂布虽小，作用却大，咱可得把它当回事儿呀！。
10第二章第五节干燥 涂布技术
涂布纸干燥时，在涂层和原纸中同时发生 能量的传递和质量的转移。水分脱除时，涂层的 结构由于介质的损失而产生变化。
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表面干燥 干燥开始时，外界的热量传入涂层和原纸， 导致温度升高，当涂料中的水蒸气分压高于周 围空气中的水蒸气的分压时，水分开始蒸发。
最初蒸发主要发生在涂层的表面。因涂层表面
上的毛细管压差和蒸汽压差的作用，介质从涂 层和纸幅的内部向涂层表面迁移，最后被蒸发 掉。这称之为表面干燥。
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内部干燥
随着干燥过程的继续，蒸发区逐渐向涂层和 原纸内部转移。同时介质也连续不断地向蒸发区 移动，并穿透涂层和原纸向外扩散，最后脱离边 界层。与此同时，热量通过边界层向涂层和原纸 内部传递。整个过程一直进行到没有更多的游离 蒸汽从涂层和原纸内部上升到表面并蒸发到空气 中为止。当原纸和涂层中的水分降低到某一限度 时，水分的蒸发就变成了不连续的状态，而蒸发 作用只发生在局部区域。在这个过程中，因水分 的扩散是在内部进行的，故被称之为内部干燥。
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为了避免胶粘剂过度迁移和涂层的印刷斑点等 问题，在涂层达到70％固含量的凝胶点(gel point) 之前，干燥速率不要超过 10kg/(m2· h)，此后，干 燥速率可以增加至50kg／(m2· h)以上。 涂布纸的干燥，以100℃为界分为低温干燥和 高温干燥。100℃以下的低温干燥对于提高涂层的 强度、增加干燥后纸的压光效果及提高干燥的均匀 性等有利。但干燥速率过低将导致干燥时间延长和 干燥设备庞大。100℃以上的高温干燥的优点是干 燥速率快，干燥时间短，设备占地面积小，可减少 厂房基建费用和设备投资费用等，其缺点是涂层强 度较弱、易于造成干燥不均匀而使纸产生卷曲和打 摺的现象，从而影响涂布纸的质量。
最新第十章干燥技术介绍PPT课件
（1）箱式干燥器
优点：对物料适应性强，可以用于各种物料的干燥，适用于 小规模多品种、干燥条件变动大的场合，结构简单。
缺点：物料得不到分散，气固两相接触不好，干燥时间长； 热效率较低，产品质量不易均匀；但能耗大热效低， 现已逐渐被淘汰。
对流干燥
（2）喷雾干燥器
（2）喷雾干燥器
采用雾化器，将料液分散成细小雾滴，在喷雾干燥器 内直接进行干燥，并采用旋风分离器对干燥后的物料 进行回收；
恒速干燥阶段
湿物料表面为非结合水所湿润，物料表面温度是该空气状 态下的湿球温度；
传热推动力（温度差）、传质推动力（饱和蒸汽压差）是 一个定值；干燥速率也是一个定值；
该阶段的干燥速率决定于物料表面水分汽化的速率、决定 于水蒸气通过干燥表面扩散到气相主体的速率。因此，又 称为表面汽化控制阶段。
干燥速率几乎等于纯水的汽化速度，和物料湿含量、物料 类别无关；
缺点：干燥器直径较大，雾化器加工难度大，制造价格高。
雾化器（Sprayer）
压力式雾化器
应用最为广泛。用泵将料液加压至 30-200atm 并通入喷嘴，喷嘴 内有螺旋室，液体在其中高速旋转并从出口小孔处呈雾状喷出。
优点：结构简单，造价低，动力消耗低。 缺点：操作弹性小，产品粒径不均匀，
喷嘴容易因腐蚀或磨损而影响喷 雾质量。
平衡水分和自由水分
平衡水分：低于平衡湿含量 X* 的水分。是不可除水分。 自由水分：高于平衡湿含量 X* 的水分。是可除水分。
干燥过程：当湿物料与不饱 和气体接触时，X 向 X* 接近， 干燥过程的极限为 X*。物料 的 X* 与湿气体的状态有关， 气体的温度和湿度不同，物 料的 X* 不同。欲使物料减湿 至绝干，必须与绝干气体接 触。
涂布干燥及整饰
一、 超级压光
• 从涂布机上（已经干燥好的）出来的纸张，它的表面 多是粗糙不平整的，造成这种表面粗糙不平整的原因 主要是由于涂布原纸表面凹凸不平，既使涂上涂料后， 虽在某种程度上会起弥补作用，但毕竟不能完全消除 不平整现象；另一方面，涂料层虽经涂布设备的涂平 和均整，但也只是初步的，从整个纸幅来看，仍然是 不平滑和没光泽的，涂层也是不够紧密的。而这些特 性却恰恰是涂布纸所必须要具备的。
要求时，有可作不同整饰的灵活性。 （7）因纤维不受强烈挤压，纸页强度好，提高了设备运
转率。 （8）消除了两面差。 （9）可在机压光，不需要第二次机外超压。
第三节 颜料涂布纸的性能
颜料涂布纸的最重要的性能是白度、不透明度、 平滑度、整饰性、油墨接受性，油墨保持和拉 毛强度。
一、 涂布纸的亮度
• 影响亮度的因素：主要是涂料组成，如颜料、 胶粘剂和化学助剂，以及涂料配方中各种用料 的相对比例。粒子细小、高亮度的高岭土，碳 酸钙，二氧化钛等可赋予纸以高亮度。合成胶 粘剂比天然胶粘剂有更好的色泽，胶粘剂用量 低有利于增加纸的亮度。
• 经软辊压光整饰的纸，不仅光泽平整，其紧度 也是均匀的，因而在印刷时，油墨在全幅得到 均匀的渗透，不会产生深浅不同的斑点。
• 经软辊压光整饰的纸:光滑平整，紧度均匀，印刷时油 墨在全幅得到均匀的渗透，不会产生深浅不同的斑点。
• 经刚性压光后的纸：厚度一致，原来纸面凸出的部分 被压平，局部紧度较高；
• 增加涂布量，如提高涂料固含量，使用分层高岭土， 进行两次涂布等方法皆有利于不透明度的提高。如前 压光项中所述；过大的压力或地高的整饰能导致涂层 的透明和不透明度相应降低。
三、 涂布纸的平滑度
• 平滑度和压光的关系最密切。平滑度取决于可压缩性， 首先是原纸的可压缩性，其次才是涂层的可压缩性。 涂料配方中颜料种类以及胶粘剂的种类和用量是直接 影响压光后涂层塑性形变的重要因素。恰到好处的涂 层覆盖、适宜的涂布量以及通过压光，易于压成均一 厚度的，可压缩性是提高平滑度的先决条件。
涂布技术的原理
涂布技术的原理涂布技术是一种常见的涂覆工艺，常用于纸张、塑料薄膜、金属板等材料的表面涂覆。
其原理是通过将涂料均匀地涂布在被处理材料的表面上，形成一层均匀且稳定的涂层。
涂布技术的原理主要包括涂料的输送及涂布过程两个方面。
涂料输送过程中，首先需要将涂料从原料罐中输送至涂布器上，常用的涂布器有郭氏刮刀、网纹辊等。
涂料的输送方式一般分为三种：重力流动、压力流动和离心力流动。
其中，重力流动是指涂料在管道中利用自身重力自然流动，而压力流动是通过涂料泵施加压力使其流动，离心力流动则是涂料被高速旋转的涂料圆盘甩离来实现流动。
无论采用何种方式，涂料的输送过程的目的都是使涂料均匀地输送至涂布器上。
涂布过程中，涂布器将涂料均匀地涂布在被处理材料的表面上。
涂布器上的刮刀或辊子通过一定的压力作用，将涂料刮平或辊压至被处理材料上，使涂料在材料表面形成一层均匀的薄膜。
刮刀的角度和压力、辊子的压力和转速等参数的调整可以影响涂布的厚度和均匀程度。
涂布技术的原理还与涂布的稳定性和干燥过程密切相关。
在涂布过程中，涂料的粘度、流变性以及涂布器的设计都会对涂料的流动和涂布效果产生影响。
为了保证涂料的稳定性，常常需要对涂料进行一定的稀释和调整。
在涂布完成后，涂料需要经过干燥过程，使其由液态变为固态，并附着在被处理材料表面上。
干燥过程中，可以采用自然干燥、热风干燥、紫外线干燥等方式，具体方式根据涂布材料和涂料的特性来选择，以确保涂层的质量和性能。
总的来说，涂布技术的原理包括涂料的输送和涂布过程。
涂料的输送主要通过重力流动、压力流动和离心力流动来实现，将涂料均匀地输送至涂布器上。
涂布过程中，涂布器通过刮刀或辊子将涂料均匀地涂布在被处理材料的表面上，形成一层均匀的涂层。
涂布技术的原理还涉及涂料的稳定性和干燥过程，通过对涂料的稀释和调整以及干燥方式的选择，可以确保涂层的质量和性能。
涂布技术在工业生产和日常生活中具有广泛的应用，如纸张印刷、包装材料生产、建筑装饰等领域。
333_3874312_纸张干法涂料制备和干法涂布技术.pdf
纸张干法涂料制备和干法涂布技术祝红丽杨仁党场，’飞吴朝军陈克复（华南理工大学广东省造纸技术与装备公共实验室，华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州，５１０６４１）摘要：概述了纸张干法涂料的制备方法和干法涂布技术，重点介，绍了干法涂料制备和干法涂布技术的工艺原理，指出干法涂布与传统涂布相比所具备的优点，并针对该工艺目前存在的问题提出了相应的解决方法。
关键词：干法涂布；干法涂料；超临界流体；静电场沉积中图分类号：ＴＳ７５８文献标识码：Ａ文章编号：１０００—６８４２（２００８）Ｏｌ－００１０６—０５传统的纸张涂布方法是直接将固含量为３０％一７０％的水相悬浮状涂料涂布在原纸表面上，这意味着大量的水需要通过干燥器蒸发，这不仅消耗大量能量，而且在纸张干燥过程中，会发生胶黏剂的迁移，导致纸张质量恶化。
同时，涂料中的水渗入原纸，对纤维产生回湿、润胀作用，纸张强度降低。
为了解决这些问题，芬兰坦派勒理工大学的ＭａｉｊａｌａＪ．等人近几年来开展了纸张干法涂布处理（ＤｒｙＳｕｒｆａｃｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ，ＤＳＴ）的研究工作¨Ｊ。
根据文献［１］可知，干法涂布技术包括涂布和压光过程。
固含量约为９８％的涂料颗粒通过高压电场实现电晕充电（ｃｏｒｏｎａｃｈａｒｇｉｎｇ），以静电场沉积（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｅｐｏ－ｓｉｔｉｏｎ）的形式吸附在原纸表面上，随后经过热压辊压光处理，涂层得到固定，纸张外观性能提高。
ＤＳＴ双面涂布装置示意图如图ｌ所示，若将其中１个电极接地，仅用１把喷枪时，就可实现单面涂布。
图１ＤＳＴ装置示意图干法涂布是一种结构紧凑、灵活、节能降耗的非接触式转移技术。
在ＤＳＴ处理中，涂布和表面压光处理在一道复合式的工序中完成，节省空间；整个涂布过程，均在于法状态下进行，不仅节水、节能，而且减少了胶黏剂迁移。
同时，因为ＤＳＴ的涂料是干性的，减少了由于沉淀、絮聚、温度变化和微生物作用造成的损失，延长了涂料的存放时间，节省了贮存和运输空间¨－。
涂布机、UV干燥机安全操作规程
涂布机、UV干燥机安全操作规程涂布机、UV干燥机是在生产过程中常见的机械设备，它们的安全操作规程对于保证工作安全、提高生产效率非常重要。
以下是涂布机、UV干燥机的安全操作规程，希望可以对您有所帮助。
第一章总则涂布机、UV干燥机的安全操作规程是为了保障操作人员的人身安全、设备的安全运行和生产的正常进行，建立和完善涂布机、UV干燥机的安全管理制度，规范操作行为，提高操作人员的安全意识和技术水平。
第二章涂布机的安全操作规程2.1 操作人员应经过相关培训，熟悉涂布机的结构、性能、参数和操作方法，才能进行操作。
2.2 操作人员在操作涂布机之前，应检查设备是否完好无损，各部位是否安装牢固。
2.3 操作人员在操作涂布机时，应佩戴防护设备，包括眼镜、口罩、手套等。
2.4 操作人员应按照操作程序进行操作，禁止将手指、手臂等身体部位放置在机器内部或接触到活动部件。
2.5 操作人员应在设备正常停机后，才能进行维护和清洁工作，禁止在设备运行时进行这些工作。
2.6 操作人员应经常检查设备润滑系统，保持润滑油的足够性和质量，及时更换润滑油。
2.7 操作人员应随时检查设备电气系统的接地是否良好，电线是否有破损情况，禁止用湿手触摸设备的电气部件。
第三章 UV干燥机的安全操作规程3.1 操作人员应经过相关培训，熟悉UV干燥机的结构、性能、参数和操作方法，才能进行操作。
3.2 操作人员在操作UV干燥机之前，应检查设备是否完好无损，各部位是否安装牢固。
3.3 操作人员在操作UV干燥机时，应佩戴防护设备，包括眼镜、口罩、防护手套等。
3.4 操作人员应按照操作程序进行操作，禁止将手指、手臂等身体部位放置在机器内部或接触到活动部件。
3.5 操作人员应随时检查UV干燥机的通风系统是否畅通，排气管道是否堵塞。
3.6 操作人员应随时监测UV干燥机的温度和UV光线强度，确保工作环境的安全。
3.7 操作人员在UV干燥机正常运行时，禁止打开设备的任何门窗。
10 涂层干燥5
改善成膜质量。
在制定涂层干燥规程时，应针对具体条件（涂
料类型、涂层厚度、加热方式等）进行试验确定。
一般经验： *涂饰染料水溶液，加热不超过60℃。
*油性漆比60℃高些，但不超过80℃。涂层不宜过厚， 否则涂层下部供氧困难，会大大延长干燥时间。 *挥发型漆涂层，一般在40～50℃，常采取低、高、低 分段加热方式，以免开始溶剂激烈蒸发形成气泡。
溶剂的作用。固化速度非常快，3－5秒内达实干。
d.缩合聚合反应型涂料：如酸固化氨基醇酸树
脂漆，涂层固化时溶剂挥发，在酸作用下氨基树
脂与醇酸树脂交联反应成膜。
由上述可知，涂料固化是一个复杂的物理变化与 化学反应成膜过程。干燥工艺的设计应依据不同
涂料种类、涂料性能、涂层厚度以及固化方法分
别对待，决不可一概而论。
（3）升温迅速，热效率高（直接传递热能）。 （4）操作简单，温度调节方便。
（5）由于直线传播，对形状复杂的工件，红外线照 射不到的部位不易干燥，应考虑辐射器的排列方式， 特别是反射板的设计，必须考虑尽量提高照射效率。 （6）由于涂层升温迅速，短时间内（20～30min）
涂层固化，有时溶剂来不及蒸发，也影响成膜质量，
(2)涂层干燥是获得良好漆膜性能的需要
涂层干燥不当，会降低漆膜光泽、产生各种缺陷， 严重时漆膜内存在内应力，漆膜附着力降低，漆膜 会产生裂缝。
(3)对涂层干燥的把握是提高涂饰效率的关键
研究采用先进的涂层干燥方法、工艺和设备，加 速涂层的干燥固化，缩短涂层干燥时间是提高涂饰 施工效率的重要途径，在生产实践中，具有很大实 际意义。
(3)交联固化型
此类漆成膜过程比较复杂，既有溶剂挥发 的物理过程，更主要的是由于各种类型的聚合 或缩合的交联化学反应，而形成网状体型结构 高分子漆膜。目前国内常用的交联固化型涂料， 按应用习惯可分为氧化聚合、逐步聚合、游离
涂膜的干燥和固化方法及其装备
第5章涂膜的干燥和固化方法及其装备一．涂料的成膜1．概述固化（干燥，又称烘干热固化）是工业涂装工艺的三大基本工序之一，固化的方法及装备选用是否合理，烘干规范的选用和执行是否正确，会直接影响涂层质量和涂装成本。
干燥、烘干、固化虽可混用，但在语意上有所差别。
在日常生活中使潮湿的东西变成干燥的东西的过程称为干燥，即将水分，靠溶剂物理作用挥发掉，使物件变干（如涂装前处理和湿打磨后的干燥工序）。
涂覆在被涂物上的涂料由液态（或粉末状）变成无定形的固态薄膜的过程，即涂料的成膜过程，虽也可俗称为涂料的干燥，但称为涂料的固化（Curing）较科学，概念较全面。
因涂料的成膜过程较复杂，有物理作用和化学作用，有的必须在高温下（烘干）才能固化，再加之粉末涂料的成膜不是由液万言书变固态。
提高物体和空气的温度，以加速干燥（或固化）的速度，即在高温下进行干燥和固化的过程称为烘干。
在本章中主要介绍涂料的成膜过程、固化方法、涂膜的固化程度、烘干规范、烘干设备等，以指导汽车涂装工作者制定烘干规范和选用烘干设备。
2．涂料的成膜过程涂料由液态（或粉末状）变成固态，在被涂物表面上形成薄膜的过程称为涂料成膜过程。
液态涂料靠溶剂挥发、氧化、缩合、聚合等物理或化学作用成膜；粉末涂料靠熔融、缩合、聚合等物理或化学作用成膜。
在成膜过程起主导作用的，则取决于涂料的类型、组分和结构。
根据涂料的成膜过程不没，汽车常用涂料可分为热塑性和热固性两大类。
1．热塑性涂料的成膜过程液态溶剂型是靠溶剂挥发，故又称为挥发型涂料；无溶剂或粉末热塑性涂料是靠熔融，所开成的涂膜能被溶剂再溶解或受热再融化。
其成膜过程是物理作用，无化学转化作用，因而也可称为非转化型涂料，属于这一类型的汽车用涂料有硝基漆、过氯乙烯漆、热塑性丙烯酸树脂涂料、热塑性粉末涂料和PVC型车底涂料及密封胶等。
2．热固性涂料的成膜过程除溶剂挥发和熔融等物理作用外，主要靠缩合、氧化聚合、聚合等化学作用。
通过化学反应使液态的或热熔融的低分子树脂转化为固态的网状结构的高分子化合物，所形成的涂膜不能再被溶剂溶解，受热也不能再融化，只能焦化分解，因此热固性涂料也可称为转化型涂料。
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B——纸幅的宽度，m L——干燥器的长度，m Mz——每小时干燥器排出的水分，kg／h
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Mz = MB＋Mc－MR
其中：MB——每小时通过干燥器的原纸中的水分，kg／h MR——成品涂布纸中保留的水分，kg／h Mc——每小时通过干燥器的涂料含有的水分，kg／h
涂布纸干燥时，在涂层和原纸中同时发生 能量的传递和质量的转移。水分脱除时，涂层的 结构由于介质的损失而产生变化。
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表面干燥
干燥开始时，外界的热量传入涂层和原纸， 导致温度升高，当涂料中的水蒸气分压高于周 围空气中的水蒸气的分压时，水分开始蒸发。 最初蒸发主要发生在涂层的表面。因涂层表面 上的毛细管压差和蒸汽压差的作用，介质从涂 层和纸幅的内部向涂层表面迁移，最后被蒸发 掉。这称之为表面干燥。
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为避免胶粘剂过度迁移和涂层的印刷斑点等
问题，在涂层达到70％固含量的凝胶点(gel point) 之前，干燥速率不要超过10kg/(m2·h)，此后，干 燥速率可以增加至50kg／(m2·h)以上。
涂布纸的干燥，以100℃为界分为低温干燥和 高温干燥。100℃以下的低温干燥对于提高涂层的 强度、增加干燥后纸的压光效果及提高干燥的均匀
涂布时，涂料与原纸一接触，涂料中的水 分即开始从涂料向原纸中迁移。从涂布到计量整 饰期间，如果涂料中水分的迁移速度太快，则可 能导致涂料的流变性急剧变坏，从而产生涂布的 质量问题。对刮刀涂布来说，则会出现刮痕。
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为此需要在涂料中加入适量的保水剂。当干 燥速度较快时，水和胶粘剂的迁移还将带来涂层 的表面强度、光学性能和油墨吸收性等问题。提 高涂料的固含量及控制干燥速率有助于减少胶粘 剂的迁移。
每小时通过干燥器的涂料含有的水分Mc可以使用下式计算 Mc＝（R×Wc ／G） × (1－G)
其中： Wc——单位涂布纸上的干涂料量，kg涂料／kg涂布纸 G —— 涂料固含量，％ R —— 每小时通过干燥器的涂布纸的总质量，kg／h
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R = B×v×60× Wp
其中： v ——涂布车速，m／min Wp——涂布纸的定量，kg／m2
每小时通过干燥器的原纸中的水分MB可以使用下式计算： MB ＝B×v ×60× Wb ×C
其中：
C ——原纸的水分，％
Wb——原纸的定量，kg／m2
每小时通过干燥器的成品涂布纸中保留的水分MR以下式计算： MR = B×v ×60 × Wp × Cp
其中：
Cp ——成品涂布纸的水分，％ Wp——成品涂布纸的定量，kg／m2
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四、干燥方法
颜料涂布纸的干燥对象是涂料。涂料涂到 原纸的表面进入干燥器后，随着传热和传质的进 行，水分蒸发，涂料失去流动性而凝固。在涂层 凝固之前，涂布面是不能与烘缸面接触或使用导 纸辊支撑运行的，只能使用对流或辐射干燥的方 法。按照干燥器使用的干燥能源的性质，我们将 涂布纸的干燥设备分为三大类：红外干燥器、烘 缸干燥器和热风干燥器，每一大类又可以根据不 同的设备特征分为若干小类，下面简单介绍如下。
第五节 颜料涂布纸的干燥
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一、涂布纸的干燥与产品质量 二、干燥的基本原理 三、干燥速率及确定 四、干燥方法
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一、涂布纸的干燥与产品质量
颜料涂布纸的干燥是将涂层中的水分脱除。 并且干燥工艺在很大程度上决定着涂层和涂布纸 的质量。干燥时，涂料中胶粘剂的迁移及在涂层 中的分布等直接影响着涂布纸的光学性能、表面 强度和印刷适性。因此可以说，干燥也是涂布过 程中的重要工序。
性等有利。但干燥速率过低将导致干燥时间延长和 干燥设备庞大。100℃以上的高温干燥的优点是干 燥速率快，干燥时间短，设备占地面积小，可减少
厂房基建费用和设备投资费用等，其缺点是涂层强
度较弱、易于造成干燥不均匀而使纸产生卷曲和打 摺的现象，从而影响涂布纸的质量。
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在生产实践中可先确定一个合适的干燥速率， 然后据此计算并确定干燥器的长度。也可以先确 定一个适度的干燥器长度，然后据此计算干燥速 率，或已知干燥器长度和干燥速率，计算干燥能 力。
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三、干燥速率及确定
干燥速率是指每平方米干燥面积每小时蒸发的 水量，以“kg/(m2·h)”来表示。影响干燥速率的 因素很多，如原纸的施胶度、平滑度和吸收性， 涂料的固含量、保水性，涂层厚度和干燥温度等。 必须根据不同的生产条件和产品要求来合理地确 定干燥速率。
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二、干燥的基本原理
通常，涂料中含有35 ％～60 ％的水分，涂布 时原纸中含有7 ％左右的水分，干燥后，涂布纸 中含有约3 ％～5 ％的水分。多余的水分必须通 过干燥除去。从传质和传热的角度，涂布纸的干 燥与抄纸机纸页的干燥道理相同，但过程更加复 杂。因为涂布纸的干燥，既要脱除涂层的水分， 还要增进涂层的强度。
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内部干燥
随着干燥过程的继续，蒸发区逐渐向涂层和 原纸内部转移。同时介质也连续不断地向蒸发区 移动，并穿透涂层和原纸向外扩散，最后脱离边 界层。与此同时，热量通过边界层向涂层和原纸 内部传递。整个过程一直进行到没有更多的游离 蒸汽从涂层和原纸内部上升到表面并蒸发到空气 中为止。当原纸和涂层中的水分降低到某一限度 时，水分的蒸发就变成了不连续的状态，而蒸发 作用只发生在局部区域。在这个过程中，因水分 的扩散是在内部进行的，故被称之为内部干燥。
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在干燥过程，蒸汽由涂层内部向涂层表面转 移时，蒸汽的蒸发速度与蒸汽的排出速度应该保 持一致。如前者高于后者，则可能出现涂层的鼓 泡问题。如前者过低则可能出现成品烤焦等问题。 对颜料涂布纸来说，当涂料的粘度和固含量较低 时，一般其干燥速率不超过25kg/(m2·h)，而使 用高固含量的涂料涂布时，在某些情况下，其干 燥速率甚至可以超过50kg／(m2·h)，这些均需要 根据具体的工艺条件而决定。