涂层干燥

外线照射涂层，加速涂层干燥的方法。由于采
用红外线干燥，具有较多的优点，特别是远红
外线干燥对涂层能发挥更好的效果，因而得到
广泛的应用。
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红外线干燥特点：
（1）干燥速度快，干燥时间比热空气对流干
燥可缩短3～5倍；
（2）干燥质量好，可以避免或大大减少由于
溶剂挥发而产生的针孔、气泡等现象。
（3）升温迅速，热效率高（直接传递热能）。
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c.游离基聚合反应型涂料：如聚酯漆、光敏漆等。 聚酯漆中，引发剂产生游离基，交联固化成 膜。苯乙烯在其中既是成膜物质又是溶剂。为消 除氧气的阻聚，在涂料中添加蜡液或用涤纶薄膜 覆盖，使涂层封闭。 光敏漆中，光敏剂产生游离基，引发光敏树 脂与单体交联反应而聚合成膜。单体同时溶解树 脂，兼有溶剂的作用。固化速度非常快，3－5秒 内达实干。
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对于涂饰方法来讲，预热法干燥涂层，适
用于辊涂或淋涂法涂饰涂料，此时效果较好；
如果进行喷涂，由于涂料微粒落在热的木材表
面上蒸发太快（几乎在瞬间），涂料的流平情
况反而不好。
预热法在国外应用较多，如家具板式部件，
地板、门板、方料、门框以及装饰板等的涂层
干燥。
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四、红外线辐射加热干燥
红外线干燥是利用红外线辐射器发出的红
杂的氧化聚合反应，使液体涂层变成固体漆膜。
由于氧化聚合反应速度慢，所以干燥速度较慢。
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b.逐步聚合反应型涂料：如双组分羟基固化型
聚氨酯漆，涂层固化时溶剂挥发，含有异氰酸
酯基组分（硬化剂）与含羟基组分（主剂）之
间发生加成（逐步）聚合反应成膜。
注意：现用现配， 用多少配多少； 按照说明书比例 调配
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涂层固化速度与紫外线的强度成正比，强度越大， 固化速度越快。涂层厚度在一定范围内对固化速度影 响不大，不论涂层多薄，都需要一定的能量和时间才 能固化。 我们常用的紫外线光源主要是低压汞灯和高压汞 灯。其外形与一般照明用日光灯类似。低压汞灯的灯 管壁温度不高，输出功率低，一般用作光敏漆的预固 化区。高压汞灯，输出功率高，常用作光敏漆的主固 化区。高压汞灯除发射紫外线外，还发射相当强的可 见光和红外线，其管壁温度可高达400～800℃，所以 必须采取冷却措施。
漆膜尚未全部干透，还不 具备涂膜应有的性能。
漆膜已完全具备应有的各 种保护装饰性能。
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完全干燥
三、涂层固化机理
1、溶剂挥发型 这类漆最大的特点是干燥时间短。固化过 程为物理过程，没有化学变化，干后漆膜仍能 被原溶剂溶解，易于修复，所以涂饰过程是可 逆的。 影响挥发型漆固化速度的主要因素是溶剂 的种类及其在涂料中混合的比例、生产场所的 温湿度条件等。
表面温度高，或者涂层本身温度高，都会加速涂
层的流平，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。
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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。 *对于蜡型聚酯漆涂层，适宜的温度是15—30℃，如果 温度低于15℃，石蜡会在涂层内结晶，引起漆膜模糊； 而当高于30℃时，涂层胶凝进行很快，溶入漆中的石蜡 来不及全部浮出，使表面固化情况恶化，漆膜模糊发粘， 无法研磨；非蜡型聚酯漆的涂层，可以在较高的温度条 件下固化。
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3、光固化特点
（1）光固化是迄今为止，木材涂层干燥最快 的方法。它与前述几种干燥方法有本质的区别。 前述是靠热能加速涂层的干燥，而光敏漆则是 吸收光能在几秒钟（或几十秒）内固化，这是 光固化的最大特点。 （2）光敏漆固化的一般规律是，光照立刻引 发，光停引发立刻停止。光敏漆固化后，马上 可以垛放。
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4.空气湿度 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， 涂层极易产生“发白”现象，尤其对挥发型漆 更加重要。
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5.通风条件 空气流通有利于涂层溶剂挥发和溶剂蒸汽 排除，保证干燥场所的安全。 通风速度和风向（横向、垂直）都会影响 漆膜质量。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。 6.外界条件 外界条件作用的大小，取决于外界条件与 涂料性质相适应的程度。
一般挥发型漆多采用低、中、高 不同沸点的Βιβλιοθήκη 合溶剂。72、乳液型
乳液涂料由水和分散的油及颜料构成。涂
层干燥时，当作为分散剂的水蒸发或渗入基材
后，涂层溶剂明显缩小，乳化粒子相互接近， 从而形成均匀连续的漆膜，颜料则沉留在涂层
中，此后的固化过程就大体与溶剂挥发型涂料
由于表面张力而最后破坏，油或树脂粒子流展，
目前用于木材涂饰的涂料干燥方法有两大类
自然干燥 人工干燥
采用各种人工措施加速涂层的固 化，以缩短干燥时间。
木材预热干燥、对流干燥、红 外线辐射干燥、紫外线干燥
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一、自然干燥特点
1.方法简便； 2.应用广泛； 3.干燥缓慢； 4.需要适度通风和控制温湿度。
二、自然干燥方法
1.直接在涂饰现场就地干燥；
中，具有很大实际意义。
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4.涂层干燥是实现涂饰连续化生产的技术关键。
在现代化生产中，如何加速涂层干燥，不
仅关系到缩短生产周期和节约生产面积，而且 也是实现连续化与自动化生产必须解决的技术 关键问题。
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二、干燥阶段
按照液体涂层的实际干燥程度，涂层干 燥可分为三个阶段。
表面干燥
实际干燥
“湿碰湿”或“表干 连涂”工艺，可提 高生产效率。
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1-已干燥的涂层
2-未干燥的液体涂层
3-基材
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为了获得优质漆膜，干燥规程可分段进行。
如硝基漆涂层干燥时 ，开始干燥时温度低些
（20～25℃），此时溶剂激烈蒸发，然后提高
加热温度（40～45℃），这时溶剂已不大量蒸
发，涂层基本固化，最后再降低温度（20～
25℃），使漆膜稳定，结束干燥。至于每段干
膜往往更容易变色。
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红外线辐射干燥室
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五、紫外线干燥
紫外线干燥又称光固化，是利用紫外线照射光敏 漆涂层，使其迅速固化的一种干燥方法。
1、紫外线光源
紫外线也是一种电磁波，波长在0.2～0.4 um， 但和红外线干燥机理是不同的，红外区的光只能加速 分子的振动，而紫外光的能量很大，可以使分子断链， 形成自由基。光敏漆中由于含有光敏剂，当在紫外线 照射下，吸收一定波长的光能而分解产生游离基，引 发光敏树脂与单体交联反应（即起到了架桥作用）， 使其聚合成膜。
第六章
涂层干燥
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涂层干燥
采用某种涂饰方法涂饰在基材表面上的
液体涂层，逐渐转变成固体漆膜的过程称作 涂层干燥或涂层固化。
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第一节
涂层干燥概述
一、涂层干燥意义
1.涂层干燥是保证涂饰质量的需要。 与基材表面紧密粘结；体现强度、硬度、 弹性等物理性能；发挥装饰保护作用。 干燥不得当，会引起涂饰缺陷，达不到预 期的质量要求。 因此说，干燥工序的重要性，不亚于涂饰 涂料。
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速度应该服从质量，干燥速度的提高必须以 保证漆膜质量为前提。 每种涂料在一定的干燥条件下，都有一个合 理的干燥时间，不可强求任何品种的涂料都要干 燥很快，而应该经过试验，慎重选择和确定干燥 规程。
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第二节
涂层干燥方法
在常温条件下进行，不用任何 干燥装置和人工措施，干燥时 间长，占地面积大，涂层容易 沾附灰尘，漆膜质量差。
（4）操作简单，温度调节方便。
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（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，应 加以控制。 （7）温度过高，漆膜有变色变脆的危险，淡红色的漆
这两者漆固体份含量接 近100％
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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。
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2、紫外线辐射装置
采用光固化法，常组成一条涂漆流水线，它由涂漆设 备（常用淋漆机或辊涂机）和紫外线辐射装置两个主要部 分组成，用运输装置连接起来，并安装在一个封闭隔离室 内。 紫外线辐射装置常由预固化区和主固化区组成，前者 用几十支低压汞灯，按一定方式布置组成，后者则由几支 或十几支高压汞灯构成。涂层先进入低压汞灯区域，经几 分钟的预固化，再进入高压汞灯区域，用几十秒时间完全 固化。只用高压汞灯可大大加快涂层固化，但漆膜往往出 现鼓泡，附着力不好等缺陷。 紫外线辐射装置的设计内容包括：高、低压汞灯的功 率选择，数量与配制方式的确定，反射罩的形状，照射距 离与灯距，冷却方式，绝热与隔光等因素的确定。
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三、预热干燥
预热干燥法就是在涂饰涂料之前，预先将
木材表面加热，当涂饰涂料之后，由木材蓄积
的热量传递给涂层，促进涂层内溶剂的蒸发以
及化学反应的进行，从而加速了涂层的固化一
种干燥方法。
预先加热材料表面，对涂层干燥是十分有
利，见图。
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1-溶剂继续蒸发的液体涂层 2-从下面开始逐步干结的漆层 3-基材
燥时间长短，根据涂料种类和涂层厚度来确定。
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对流干燥比自然干燥快很多，在国内外家具
与木材加工企业生产中应用较广泛，较普遍。
对流干燥需有专门的干燥装置，以便使热
量不致散失，并使加热空气能按一定方向循环，
及时排出含有大量溶剂蒸汽的空气。按照作业方
式，干燥装置可分为周期式和连续式两种。
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3-热风干燥室
2.专门自然干燥室干燥。
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二、热空气干燥
热空气干燥也称对流干燥或热风干燥，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。
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三、影响涂层干燥的因素
1.涂料类型 *不同类型涂料的固化速度差别很大，光
敏漆干燥最快，其次挥发型漆，油性漆干燥慢，
聚合型漆介于挥发性漆与油性漆之间。
2.涂层厚度
*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。
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3.干燥温度 温度的影响，在所有的施工影响因素中， 温度最重要。当涂层周围空气温度高，或者基材
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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
相同。
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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
基聚合与缩合聚合反应成膜四类。
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a.氧化聚合反应型涂料：如油性漆、酚醛漆、 醇酸漆等，涂层固化主要是依靠油类分子中的 不饱和脂肪酸吸收空气中的氧，发生一系列复
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用预热法干燥涂层，还能改善成膜质量，1、 改善涂料在木材表面的流平性。 2、由于木材经过预热，木材表面管孔中的空气 膨胀，部分被排除，所以漆膜起泡的现象明显减 少，有利于改进成膜质量。
预热法用于快干涂料时，效果较显著（如 挥发型漆类）；对于慢干涂料（油性漆），则往 往只能起辅助作用，这是因为木材的热容量较小， 预先蓄积在木材上的热量，对于慢干涂料的涂层 干燥过程来说，是很不够的。