CN110833983A - 一种水性漆干燥装置及干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水性漆干燥装置及干燥方法。装置包括流平段、干燥段、用于对流平段内的空气加湿的加湿器；流平段和干燥段均包括传送机构，设置在传送机构上方的腔体，多个设置在腔体顶部的、朝下吹风的并沿传送机构进给方向排列的鼓风机，多个设置在各鼓风机出风口处的加热器，以及多个设置在各加热器下方的温湿度传感器；加湿器的出口通过加湿管道连通至各鼓风机的下方和温湿度传感器上方的位置。方法包括步骤（1）在流平段进行流平处理；（2）在干燥段进行干燥固化处理。该装置及方法对水性漆的干燥效果好，干燥效率高。

Description

一种水性漆干燥装置及干燥方法

技术领域

本发明涉及水性漆干燥技术领域，尤其涉及一种水性漆干燥装置及干燥方法。

背景技术

水性漆由于使用水作为溶剂，其挥发的有害气体比传统的油性漆少得多，更加环保，因此越来越多地应用于木质玩具、家具、地板等领域（这类水性漆为水性木器漆）。由于水的比热容较高，其挥发所需的热量比传统油漆中的有机溶剂更高，干燥过程更易受到环境温度和湿度变化的影响。

如果采用的干燥方法或干燥工艺不合理，容易造成漆膜表干之后难以实干，为了达到实干效果，一般是通过自然晾干的方式进行干燥的，需用时间较长，从而导致生产效率低，而且自然晾干需要占用较大的场地。

为此，市场上出现了一些用于提高水性漆干燥效率的水性漆干燥装置，如图4所示，该水性漆干燥装置包括用于通过控制温度、湿度保证物料上漆膜表干以及实干的干燥段1’和用于提高漆膜实干程度的固化段2’;

干燥段1’包括腔体1.1’，输送机构1.2’，多个设置在腔体顶部的加热管1.3’，设置加热管之间的雾化喷嘴1.4’，离心循环风机1.5’，用于防止风道短路的隔板1.6’，以及设置在隔板下方的温度传感器1.7’和湿度传感器1.8’； 固化段2’的结构与干燥段1’的主要区别是没有设置雾化喷嘴，其它结构相同。

在干燥段1’中，工件被输送机构1.2’带动前进，离心循环风机1.5’推动腔体1.1’内的空气流动，空气在隔板1.6’的隔挡作用下形成循环流动的循环风，当风流过加热管1.3’和雾化喷嘴1.4’时被加温加湿，从而避免漆膜表面快速干燥内部水分没法挥发而导致漆膜表干之后难以实干，经过干燥段1’的干燥后基本实现表干和实干；再于固化段2’进行热风烘干，可使漆膜完全干固。从而大大地缩短干燥时间。

然而，这种水性漆干燥装置，通过离心循环风机1.5’和隔板1.6’的配合形成循环风，热风循环流动时只有外侧部分的热风与工件接触，靠近隔板1.6’的部分热风由于没有与工件接触，其热量没有被用于烘干漆膜，因此干燥效率不理想，需要降低输送机构1.2’的输送速度、提高工件在装置中停留的时间才能达到较好的干燥效果；此外，由于只有外侧部分的热风与工件接触，只有这部分热风的温湿度对干燥过程产生影响，而温度传感器1.7’和湿度传感器1.8’位置设置得不合理，无法有效测量该部分热风的温湿度，因此对温湿度控制的精度造成不利影响。

可见，现有技术有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种水性漆干燥装置及干燥方法。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种水性漆干燥装置,包括流平段、干燥段、以及用于对流平段内的空气加湿的加湿器；

流平段和干燥段均包括传送机构，设置在传送机构上方的腔体，多个设置在腔体顶部的、朝下吹风的并沿传送机构进给方向排列的鼓风机，多个设置在各鼓风机出风口处的加热器，以及多个设置在各加热器下方的温湿度传感器；

加湿器的出口通过加湿管道连通至各鼓风机的下方和温湿度传感器上方的位置。

所述的水性漆干燥装置中，所述加湿管道的出口设置在对应的加热器下方。

所述的水性漆干燥装置中，所述加湿管道的出口朝上设置。

所述的水性漆干燥装置中，所述流平段和干燥段的腔体下部均设置有均风板。

所述的水性漆干燥装置中，所述加湿器具有一个用于与外部供水系统连接的入水口，入水口与外部供水系统连接的管道上设置有过滤器。

所述的水性漆干燥装置中，所述传送机构可上下通风。

所述的水性漆干燥装置中，所述腔体内设置有至少一块隔板，隔板把腔体分隔为多个沿传送机构进给方向排列的子腔体，每个子腔体对应设置有至少一个鼓风机、加热器和温湿度传感器，流平段的每个子腔体还对应设置有加湿管道。

一种水性漆干燥方法，通过所述的水性漆干燥装置实现；包括步骤：

（1）在流平段进行流平处理：热风的温度为50℃-70℃、相对湿度为35%-70%、风速为1m/s-3m/s，流平时间不大于5min；

（2）在干燥段进行干燥固化处理：热风的温度为70℃-90℃、相对湿度为20%-35%、风速为1m/s-3m/s，干燥固化时间不大于5min。

所述的水性漆干燥方法中，若漆膜是喷涂形成的，则步骤（1）的流平时间为1min-5min，步骤（2）中的干燥固化时间为0.5min-5min；若漆膜是辊涂形成的，则步骤（1）的流平时间小于1min，步骤（2）中的干燥固化时间小于0.5min。

所述的水性漆干燥方法中，在流平段，沿着传送机构的进给方向，温度逐渐变大、湿度逐渐变小；在干燥段，温度逐渐变大。

有益效果：

本发明提供的一种水性漆干燥装置及干燥方法，与现有技术相比具有以下优点：

1.热风直接向下吹在工件上表面，干燥效率更高；

2.温湿度传感器直接设置在加热器和加湿管道出口的下游，测量的是即将与漆膜接触的气流的温湿度，因此测量结果更精确，有利于提高温湿度控制精度；

3.可在传送机构进给的方向上形成渐变的温湿度场，能够更有效地实现表干和实干。

附图说明

图1为本发明提供的一种水性漆干燥装置的结构示意图。

图2为本发明提供的水性漆干燥装置中，一种传送机构的结构示意图。

图3为本发明提供的另一种水性漆干燥装置的结构示意图。

图4为现有的水性漆干燥装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例一

请参阅图1，本发明提供的一种水性漆干燥装置,包括流平段1和干燥段2；还包括用于对流平段1内的空气加湿的加湿器3；

流平段1和干燥段2均包括传送机构4，设置在传送机构上方的腔体5，多个设置在腔体顶部的、朝下吹风的并沿传送机构进给方向排列的鼓风机6，多个设置在各鼓风机出风口处的加热器7，以及多个设置在各加热器下方的温湿度传感器8；

加湿器3的出口通过加湿管道9连通至各鼓风机6的下方和温湿度传感器8上方的位置。

工作时，在木板工件上表面涂上漆膜后，把木板工件放入流平段1的传送机构4，并使漆膜朝上；工件会先在流平段1进行流平，此时，鼓风机6朝下吹风，气流被加温加湿后直接吹在漆膜上，温湿度传感器8可测出气流的温湿度，通过控制好温湿度条件，流平后可保证漆膜初步表干和实干且漆膜表面平整；然后工件被送入干燥段2，利用热风进行干燥固化；通过流平和干燥固化后，漆膜彻底干燥。与现有技术相比具有以下优点：

1.热风直接向下吹在工件上表面，与漆膜接触更加充分，干燥效率更高；

2.温湿度传感器直接设置在加热器和加湿管道出口的下游，测量的是即将与漆膜接触的气流的温湿度，因此测量结果更精确，有利于提高温湿度控制精度；

3.可在传送机构进给的方向上形成渐变的温湿度场，能够更有效地实现表干和实干；

4.由于干燥效率更高，木板工件在装置中停留的时间较短，因此工件本身的温度增加的不多，干固后的漆膜的附着效果更好。

此处，加湿器3向各加湿管道9的输出流量可单独调节，或者在各加湿管道9上设置流量调节阀来调节流量，通过调节各加湿管道9的流量，可得到渐变的湿度场。也可在温湿度传感器8的位置设置温度传感器和湿度传感器来替代温湿度传感器8。

在一些优选的实施方式中，加湿管道9的出口设置在对应的加热器7下方。从而使湿气喷出后直接与热气混合，而非与冷空气混合，避免湿气遇冷而凝结为水珠。

进一步的，加湿管道9的出口朝上设置。湿气会朝上喷出，与往下吹送的热气形成对冲，从而混合得更加均匀。优选的，可在加湿管道9的出口设置喷头，该喷头可使湿气以分散角度喷出，从而更进一步地提高混合的均匀性。

上述的加热器7可以但不限于是电热丝加热器、红外加热管等。

优选的，可在流平段1和干燥段2的腔体5下部均设置均风板10。通过均风板可使热风均匀地往下吹出，避免沿传送方向，有些位置没有热风，有些位置却有强烈热风，实干效果更好。

具体的，该均风板10为隔挡在整个腔体5下部的挡板，该挡板上均匀地开设有多个小孔，风吹在均风板上后会比较均匀地从各小孔处往下吹出，形成均风效果。

在一些优选的实施方式中，加湿器3具有一个用于与外部供水系统连接的入水口，入水口与外部供水系统连接的管道上设置有过滤器11。与设置储水箱的加湿器相比，通过外部供水系统进行供水的方式，无需停机进行补水，生产连续性更好；而由于使用外部供水系统进行供水，水中可能含有杂质造成管道堵塞，因此设置过滤器11可避免杂质进入加湿器3造成堵塞。

在一些优选的实施方式中，传送机构4可上下通风。

例如，传送机构4是传输辊道，热风可从其传输辊之间的间隙穿过，从而降低对热风流动的阻力，进一步提高干燥效率；或者传送机构4是传送带，传送带上均匀开设有通气孔，热风可从通气孔穿过，从而降低对热风流动的阻力，进一步提高干燥效率；或者传送机构4包括两根链条4.1，链条之间等间隔地连接有承托杆4.2，链条4.1由链轮带动，如图2所示，工作时工件放置在承托杆4.2上，热风可从承托杆4.2之间的间隙穿过，从而降低对热风流动的阻力，进一步提高干燥效率；但不限于此。

实施例二

请参阅图3，本实施例提供的水性漆干燥装置，与实施例一的主要区别在于：

腔体5内设置有至少一块隔板12，隔板12把腔体分隔为多个沿传送机构4进给方向排列的子腔体5.1，每个子腔体对应设置有至少一个鼓风机、加热器和温湿度传感器，流平段的每个子腔体还对应设置有加湿管道9。

通过设置隔板12，各子腔体5.1的温湿度互不影响，更有利于提高温湿度的控制精度，例如，当某个位置的温度比设定值低，此时只要控制其对应的加热器7的功率相应提高，即可使该位置的温度恢复到预设值，而该加热器7功率的提高，并不影响相邻子腔体5.1的温度；湿度的调节也如此。此外，由于各腔体5.1的温湿度互不影响，也更有利于形成渐变的温度场和湿度场。

本发明还提供一种水性漆干燥方法，该方法通过上述的水性漆干燥装置实现；具体包括步骤：

（1）在流平段进行流平处理：热风的温度为50℃-70℃、相对湿度为35%-70%、风速为1m/s-3m/s，流平时间不大于5min；

（2）在干燥段进行干燥固化处理：热风的温度为70℃-90℃、相对湿度为20%-35%、风速为1m/s-3m/s，干燥固化时间不大于5min。

通过控制传送机构4的传送速度来控制流平时间和干燥固化时间，通过温湿度传感器测量热风的温湿度，根据温湿度测得值实时调节加热器7的功率和各加湿管道9的流量，从而保证温湿度稳定。

流平时间和干燥固化时间与漆膜的厚度有关，对于木板工件，一般通过喷涂或辊涂进行漆膜的涂覆；采用喷涂涂覆形成的漆膜的厚度一般为25μm-50μm，次用辊涂涂覆形成的漆膜的厚度一般为8μm-25μm。

若漆膜是喷涂形成的，则步骤（1）的流平时间为1min-5min，步骤（2）中的干燥固化时间为0.5min-5min；

若漆膜是辊涂形成的，则步骤（1）的流平时间小于1min，步骤（2）中的干燥固化时间小于0.5min。

可见，采用上述方法进行水性漆的干燥，干燥所需时间不超过10分钟，干燥效率非常高，而且由于时间短，工件本身的温度增加的不多，干固后的漆膜的附着效果更好。

在一些优选的实施方式中，在流平段，沿着传送机构的进给方向，温度逐渐变大、湿度逐渐变小；在干燥段，温度逐渐变大。由于温度场和湿度场是渐变的，能够更有效的避免漆膜表面快速干固而导致内部无法有效实干，实干效果更好。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。

Claims (10)

1.一种水性漆干燥装置,其特征在于，包括流平段、干燥段、以及用于对流平段内的空气加湿的加湿器；

流平段和干燥段均包括传送机构，设置在传送机构上方的腔体，多个设置在腔体顶部的、朝下吹风的并沿传送机构进给方向排列的鼓风机，多个设置在各鼓风机出风口处的加热器，以及多个设置在各加热器下方的温湿度传感器；

加湿器的出口通过加湿管道连通至各鼓风机的下方和温湿度传感器上方的位置。

2.根据权利要求1所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述加湿管道的出口设置在对应的加热器下方。

3.根据权利要求2所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述加湿管道的出口朝上设置。

4.根据权利要求1所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述流平段和干燥段的腔体下部均设置有均风板。

5.根据权利要求1所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述加湿器具有一个用于与外部供水系统连接的入水口，入水口与外部供水系统连接的管道上设置有过滤器。

6.根据权利要求1所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述传送机构可上下通风。

7.根据权利要求1-6任一项所述的水性漆干燥装置，其特征在于，所述腔体内设置有至少一块隔板，隔板把腔体分隔为多个沿传送机构进给方向排列的子腔体，每个子腔体对应设置有至少一个鼓风机、加热器和温湿度传感器，流平段的每个子腔体还对应设置有加湿管道。

8.一种水性漆干燥方法，其特征在于，通过权利要求1-7任一项所述的水性漆干燥装置实现；包括步骤：

（1）在流平段进行流平处理：热风的温度为50℃-70℃、相对湿度为35%-70%、风速为1m/s-3m/s，流平时间不大于5min；

（2）在干燥段进行干燥固化处理：热风的温度为70℃-90℃、相对湿度为20%-35%、风速为1m/s-3m/s，干燥固化时间不大于5min。

9.根据权利要求8所述的水性漆干燥方法，其特征在于，若漆膜是喷涂形成的，则步骤（1）的流平时间为1min-5min，步骤（2）中的干燥固化时间为0.5min-5min；若漆膜是辊涂形成的，则步骤（1）的流平时间小于1min，步骤（2）中的干燥固化时间小于0.5min。

10.根据权利要求8所述的水性漆干燥方法，其特征在于，在流平段，沿着传送机构的进给方向，温度逐渐变大、湿度逐渐变小；在干燥段，温度逐渐变大。

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