紅外輻射加熱在水性涂料干燥中的應(yīng)用

水性涂料由于其自身不含苯、甲苯、甲醛等刺激性氣體和重金屬成分，十分綠色健康，且在木器的涂刷之后能夠形成比較好的漆膜效果，整體效果接近油性漆，甚至在耐磨性和使用壽命上又超過(guò)了油性漆。水性涂料憑借其種種優(yōu)點(diǎn)逐步成為現(xiàn)在家具涂料的首選之一。

木家具使用的水性涂料以水為溶劑，涂料的固含量一般只有20-30%，含有70%左右的水分。所以水性涂料在噴涂之后的干燥過(guò)程主要就是水分的揮發(fā)，這一干燥過(guò)程十分重要，直接影響到生產(chǎn)成本及最終的效果。因?yàn)橥繉痈稍锏貌缓茫罱K形成的漆膜就會(huì)出現(xiàn)光澤差、橘皮紋、針孔等肉眼可見(jiàn)的外觀(guān)問(wèn)題，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使漆膜內(nèi)存在內(nèi)應(yīng)力，降低漆膜的附著力，產(chǎn)生漆膜破裂剝落等問(wèn)題，失去了原有的保護(hù)裝飾作用。

常見(jiàn)的水性涂料干燥方法有：

自然干燥：應(yīng)用簡(jiǎn)單，幾乎無(wú)需投入，但是易受自然條件影響，產(chǎn)品質(zhì)量不可控，存在干燥速度低、成膜質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。

熱風(fēng)對(duì)流干燥：采用40-60℃的熱風(fēng)為載體，將熱量以對(duì)流的方式由熱空氣傳遞到涂層外表。優(yōu)點(diǎn)是干燥均勻，適用于形狀復(fù)雜的工件，缺點(diǎn)是整體干燥線(xiàn)長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，熱能能耗大，特別是油性涂料改水性涂料后，水溶劑的沸點(diǎn)比油性溶劑的沸點(diǎn)高，能耗、效率問(wèn)題更突出。另外，因?yàn)閷?duì)流加熱的原理，涂料是從外往內(nèi)干燥的，也就是漆膜表面先受熱，這有可能導(dǎo)致漆膜內(nèi)部不能徹底干燥，從而帶來(lái)一些質(zhì)量問(wèn)題。

微波干燥：優(yōu)點(diǎn)是干燥速度特別快，對(duì)被干燥工件沒(méi)有外形要求，對(duì)于涂膜的加熱很平均，不存在溫度梯度，可以干燥厚膜等。但是用微波加熱，漆膜溫度難以精確控制，而且微波可能同時(shí)對(duì)其它組分、材質(zhì)進(jìn)行加熱，可能影響材料性能、質(zhì)量。

紅外輻射干燥：即涂層通過(guò)吸收紅外線(xiàn)輻射能量，并轉(zhuǎn)化為熱量，最終達(dá)到固化成膜的一種干燥技術(shù)。紅外線(xiàn)是一種不可見(jiàn)射線(xiàn)，介于可見(jiàn)光和微波之間，波長(zhǎng)為0.75-1000um。按波長(zhǎng)范圍分，能夠分為“近、中、遠(yuǎn)”紅外線(xiàn)。目前紅外干燥技術(shù)通常選用遠(yuǎn)紅外干燥，其可穿透到涂膜內(nèi)部，使涂膜內(nèi)部溫度升高，涂膜內(nèi)部溫度高于表面，使涂膜的熱擴(kuò)散由內(nèi)向外發(fā)生形成溫度梯度，同時(shí)涂膜內(nèi)部也存在著水分梯度而引起水分移動(dòng)，含水量較多的內(nèi)部逐漸向含水量較少的外部進(jìn)行擴(kuò)散，與熱擴(kuò)散的方向一致，從而加速干燥的進(jìn)程。

使用紅外干燥時(shí)具有升溫快，固化速度快，固化質(zhì)量好、能量利用效率高，烘干線(xiàn)短等優(yōu)點(diǎn)。但面對(duì)較大的工件時(shí)，也有比較明顯的溫度梯度問(wèn)題（可以通過(guò)調(diào)整加熱器排布此問(wèn)題），同時(shí)紅外干燥不適用于干燥涂層較厚的工件，且由于紅外干燥的區(qū)域?yàn)榧t外線(xiàn)能夠照射到的位置，因此不適用于干燥設(shè)計(jì)樣式復(fù)雜的工件（如立體鏤空工件內(nèi)部等）。如需干燥此類(lèi)工件，可以在紅外干燥線(xiàn)中加入熱風(fēng)輔助干燥，熱風(fēng)可以干燥紅外干燥不到的位置，同時(shí)，熱風(fēng)可以帶走干燥線(xiàn)內(nèi)的水分，降低空氣濕度（空氣濕度越高干燥效果越差），進(jìn)一步提升干燥效率。