CN114106604B - 涂层铝箔及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂层铝箔及其制备方法和应用。本发明所提供的涂层铝箔包括：铝箔基材和功能涂层，所述功能涂层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上；所述功能涂层中至少包括亲水层；形成所述亲水层的单面涂膜量占形成所述功能涂层的单面涂膜量比例≥35％。本发明提供的涂层铝箔可以避免亲水涂层随时间消耗导致性能降低，从而提升涂层铝箔的亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。

Description

涂层铝箔及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及涂膜材料领域，特别涉及涂层铝箔及其制备方法和应用。
背景技术
夏日高温天气，厨房温度可达40℃以上，需要安装空调提升烹调体验，然而食用油和食物在高温条件下发生热氧化分解，其分解产物之间又可以发生二次反应，换热器使用亲水涂层有利于污渍清理，然而油渍附着在换热器表面，会导致翅片亲水性降低，影响换热效率，且在微生物作用下产生异味。
目前改进方案主要有：1、增加油烟传感器，监控油烟浓度。采用这种方法会导致成本较高且仅监控无改善措施。2、增加分离油烟滤网。但滤网过滤效果有限且增大风阻，影响换热效果。3、采用全热交换模式，进风采用室外新风，避免换热器接触油烟，而这种方法会明显增大空调体积，在厨房有限的空间内不利于安装。
所以，目前的换热器仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人以下的认识和发现而完成的：
目前，空调刚开机时，换热器表面未形成冷凝水时，油烟在空调内部表面吸附，导致换热器污染，亲水性降低，且空调换热器涂层表面极性分子在被外来污染物吸附以后，造成亲水性能降低，换热器表面污染物难以被冲洗掉，油污聚集滋生细菌产生异味的问题。
亲水涂层可以使空调换热器表面覆盖均匀的水膜，使得油烟不能在其表面粘附。空调器换热器的铝箔涂层采用有机涂层，方便施工，且呈现出较好的功能性。目前普通空调换热器的涂层结构包括防腐蚀层(亲水层底漆)和亲水层，其中亲水层占有机涂层的涂膜量的比例约为25％。发明人经大量市场分析和研究发现，一般环境中空调室内机所处环境腐蚀介质不强，主要为油烟污染及少量SO2等污染性气体，未见铝箔出现明显腐蚀的情况，反而表面积聚大量油污，有较为浓重的异味，且随着使用时间延长，亲水涂层中的极性基团逐渐损耗，亲水性衰减严重，亲水角达到70°时空调性能显著降低，可能导致吹水等问题。
为避免亲水涂层随时间消耗导致性能降低，发明人综合评估空调器使用环境污染较重，对铝及铝合金腐蚀性较低，因此重新设计换热器涂层铝箔的有机涂层结构，可以提升涂层铝箔的亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的目的之一在于提出一种涂层铝箔，可以避免亲水涂层随时间消耗导致性能降低，从而提升涂层铝箔的亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
本发明的目的之二在于提出一种上述涂层铝箔的制备方法。
本发明的目的之三在于提出一种具有上述涂层铝箔的换热器。
本发明的目的之四在于提出一种具有上述换热器的空气处理装置。
根据本发明的第一方面实施例的涂层铝箔，包括：
铝箔基材；
功能涂层，所述功能涂层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上；
所述功能涂层中至少包括亲水层；
形成所述亲水层的单面涂膜量占形成所述功能涂层的单面涂膜量比例≥35％。
根据本发明实施例的涂层铝箔，至少具有如下有益效果：通过提高亲水层占功能涂层的涂膜量比例，可以避免铝箔涂层随时间消耗导致性能降低，从而提升铝箔亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
根据本发明的一些实施例，所述功能涂层包括：防腐蚀层，所述防腐蚀层形成在所述铝箔基材的至少一个表面上；亲水层，所述亲水层设置在所述防腐蚀层远离所述铝箔基材的表面上；其中，形成亲水层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量的比例为35％～80％。通过提高亲水层在功能涂层所占的比例，能够显著提升亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
根据本发明的一些实施例，所述功能涂层为亲水层。通过重新设计涂层铝箔表面的功能涂层结构，在铝箔基材表面仅涂覆亲水层，可以改善涂层亲水性及去污能力。
根据本发明的一些实施例，所述涂层铝箔的至少一个侧面上设有亲水层。通过在涂层铝箔的侧面设置亲水层，可以降低涂层铝箔侧面粗糙度，进一步减少油烟和灰尘附着。
根据本发明的一些实施例，所述涂层铝箔侧面上的亲水层厚度≥5微米。该侧面亲水层厚度的范围合适，制备方便，成本较低，且可以保证达到降低涂层铝箔侧面粗糙度的效果，能够减少油烟和灰尘附着。
根据本发明的一些实施例，形成所述功能涂层的单面涂膜量为1g/m2～1.5g/m2。将功能涂层的单面涂膜量设定为1g/m2～1.5g/m2，可以使得涂层铝箔具有良好的换热性能和亲水性能，改善去污能力。
需要说明的是，上述单面涂膜量是指：在功能涂层中只含有一层防腐蚀层或者亲水层，单面涂膜量是指形成该单层防腐蚀层或亲水层的涂膜量；当功能涂层中含有多层防腐蚀层或者亲水层时，单面涂膜量是指形成任意一层防腐蚀层或者亲水层的涂膜量。
根据本发明的一些实施例，所述亲水层的涂料包括含极性基团的丙烯酸单体。亲水层的涂料组分采用含有极性基团的丙烯酸单体，可以改善涂层的亲水性及去污能力。
根据本发明的一些实施例，所述亲水层的涂料中，所述含极性基团的丙烯酸单体包括羟基丙烯酸单体和羧基丙烯酸单体。通过加入这些含极性基团的丙烯酸单体制成亲水层，可以改善亲水层的亲水性能。
根据本发明的一些实施例，所述亲水层的涂料包括如下质量百分比的组分：1％～10％羟基丙烯酸单体，8％～30％羧基丙烯酸单体，0％～40％其他丙烯酸单体，0.5％～3％引发剂，0.5％～2％助剂；所述其他丙烯酸单体包括酰胺基丙烯酸单体、环氧基丙烯酸单体中的一种或其组合。通过使用这些组分形成亲水层，可以提升亲水层的亲水效果和亲水性能的长效性，并改善去污能力。
根据本发明的一些实施例，所述防腐蚀层的涂料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。采用这些有机材料制成防腐蚀层，可以使得防腐蚀层的防腐蚀效果较佳。
根据本发明的第二方面实施例，提供了根据本发明上述第一方面实施例涂层铝箔的制备方法，包括如下步骤：
在铝箔基材的至少一个表面上涂覆涂料形成功能涂层，得到所述的涂层铝箔。
根据本发明实施例的涂层铝箔的制备方法，至少具有如下有益效果：涂层铝箔的制备方法操作简单，容易控制，适用于工业化生产。
根据本发明的一些实施例，所述制备方法还包括如下步骤：将涂层铝箔冲压成片，再在涂层铝箔的至少一个侧面上涂覆涂料形成亲水层。通过在涂层铝箔的侧面上设置亲水层，能够降低涂层铝箔冲压端面的粗糙度，减少油烟和灰尘附着。
根据本发明的第三方面实施例的换热器，所述换热器的至少一部分是由根据本发明上述第一方面实施例的涂层铝箔制备得到的。
根据本发明实施例的换热器，该换热器具有前述涂层铝箔的所有特征和优点，且该换热器的长效换热性能稳定，去污能力较佳。
根据本发明的第四方面实施例的空气处理装置，所述空气处理装置包括根据本发明上述第三方面实施例的换热器。
根据本发明实施例的空气处理装置，至少具有如下有益效果：空气处理装置性能稳定，长期运行后性能衰减幅度较小，用户体验更佳。
根据本发明的一些实施例，所述空气处理装置包括空调器或除湿器。
根据本发明的一些实施例，所述空调器为厨房空调器。该厨房空调器性能稳定，长期运行后性能衰减幅度较小，换热效果较好，用户体验更佳。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图；
图4是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图。
附图标记：
铝箔基材100，
防腐蚀层200，第一防腐蚀层210，第二防腐蚀层220，
亲水层300，第一亲水层310，第二亲水层320，
功能涂层400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，通过参考附图描述的实施例是示例性的，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“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，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该特征。
本发明的一个方面提供了一种涂层铝箔。下面参照附图1～4描述本发明实施例的涂层铝箔。
参照图1，本发明实施例的涂层铝箔包括铝箔基材100和功能涂层400，功能涂层400设置在铝箔基材100的至少一个表面上；其中，功能涂层400中至少包括亲水层，形成亲水层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量比例≥35％。目前铝箔的有机涂层中，亲水层所占涂层总的单面涂膜量为25％左右。发明人惊喜发现，通过提高亲水层占功能涂层的涂膜量比例至35％～100％，可以避免铝箔涂层随时间消耗导致性能降低，从而提升铝箔亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
在本发明的一些实施例中，参照图2，功能涂层400包括防腐蚀层200和亲水层300；其中，防腐蚀层200形成在铝箔基材100的至少一个表面上，亲水层300设置在防腐蚀层200远离铝箔基材100的表面上；其中，形成亲水层300的单面涂膜量占形成功能涂层400的单面涂膜量比例为35％～80％。功能涂层中含有防腐蚀层和亲水层，具有较佳的防腐蚀性能和亲水性能，可以延长使用寿命。
在本发明的一些实施例中，参照图3，功能涂层400包括第一防腐蚀层210，第二防腐蚀层220，第一亲水层310和第二亲水层320；其中，第一防腐蚀层210和第二防腐蚀层220设置在铝箔基材100相对设置的两个表面上；第一亲水层310设置在第一防腐蚀层210远离铝箔基材100的表面上，第二亲水层320设置在第二防腐蚀层220远离铝箔基材100的表面上。由此，功能涂层中含有防腐蚀层和亲水层，具有较佳的防腐蚀性能和亲水性能，可以延长使用寿命。
在本发明的一些具体实施例中，当功能涂层含有防腐蚀层和亲水层时，形成亲水层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量的比例为35％～80％，形成防腐蚀层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量余量比例。通过提高亲水层占功能涂层的涂膜量比例，可以提升铝箔亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。在本发明的另一些具体实施例中，当功能涂层含有防腐蚀层和亲水层时，亲水层的单面涂膜量占功能涂层的单面涂膜量的比例为60％～80％，防腐蚀层的单面涂膜量占功能涂层的单面涂膜量余量比例。在一些示例中，形成亲水层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量的比例为60％、61.5％、65％、70％、76.9％或80％。通过进一步提高亲水层占功能涂层的涂膜量比例，能有效提升铝箔亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
在本发明的一些实施例中，功能涂层为亲水层，即形成亲水层的单面涂膜量占形成功能涂层的单面涂膜量比例为100％。在本发明的一些具体实施例中，参照图4，功能涂层400包括第一亲水层310和第二亲水层320；其中，第一亲水层310和第二亲水层320设置在铝箔基材100相对设置的两个表面上。发明人惊喜发现，在铝箔基材表面仅涂覆亲水层，也可以改善涂层亲水性及去污能力，且并未明显影响铝箔的防腐蚀性能。
根据本发明的实施例，涂层铝箔的至少一个侧面上设有亲水层。在本发明的一些具体实施例中，涂层铝箔的左右两个侧面上设有亲水层。通过在涂层铝箔的侧面设置亲水层，可以降低涂层铝箔侧面粗糙度，进一步减少油烟和灰尘附着。
根据本发明的实施例，涂层铝箔侧面上的亲水层厚度≥5微米。该侧面亲水层厚度的范围合适，制备方便，成本较低，且可以保证达到降低涂层铝箔侧面粗糙度的效果，能够减少油烟和灰尘附着。
根据本发明的实施例，形成功能涂层的单面涂膜量为1g/m2～1.5g/m2。将功能涂层的单面涂膜量设定为1g/m2～1.5g/m2，可以使得涂层铝箔具有良好的换热性能和亲水性能，改善去污能力。
在本发明的一些具体实施例中，当功能涂层含有防腐蚀层和亲水层时，形成亲水层的单面涂膜量为0.5g/m2～1.2g/m2，形成防腐蚀层的单面涂膜量为0.3g/m2～1g/m2。在本发明的另一些具体实施例中，当功能涂层含有防腐蚀层和亲水层时，形成亲水层的单面涂膜量为0.5g/m2～1g/m2，形成防腐蚀层的单面涂膜量为0.3g/m2～0.8g/m2。如此范围的功能涂层单面涂膜量，可以在保持涂层铝箔具有良好换热性能的同时，能够提升涂层铝箔的亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
在本发明的一些实施例中，当功能涂层为亲水层时，形成亲水层的单面涂膜量为1g/m2～1.5g/m2，例如选自1g/m2、1.1g/m2、1.2g/m2、1.3g/m2、1.4g/m2或1.5g/m2。通过重新设计涂层铝箔表面的功能涂层结构，在铝箔基材表面仅涂覆亲水层，可以改善涂层亲水性及去污能力，同时也能保持涂层铝箔具有良好的换热性能。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料包括含极性基团的丙烯酸单体。亲水层的涂料采用含有极性基团的丙烯酸单体，可以改善涂层的亲水性及去污能力。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料中，含极性基团的丙烯酸单体包括羟基丙烯酸单体和羧基丙烯酸单体。羟基丙烯酸单体和羧基丙烯酸单体的具体种类不受特别的限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。在本发明的一些具体实施例中，羟基丙烯酸单体包括丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；羧基丙烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。通过加入这些含极性基团的丙烯酸单体制成亲水层，可以改善亲水层的亲水性能。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料包括如下质量百分比的组分：1％～10％羟基丙烯酸单体，8％～30％羧基丙烯酸单体，0％～40％其他丙烯酸单体，0.5％～3％引发剂，0.5％～2％助剂；其中，其他丙烯酸单体包括酰胺基丙烯酸单体、环氧基丙烯酸单体中的一种或其组合。酰胺基丙烯酸单体和环氧基丙烯酸单体的具体种类不受特别的限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。在本发明的一些具体实施例中，酰胺基丙烯酸单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N羟甲基丙烯酰胺、N羟乙基丙烯酰胺、N,N二甲基丙烯酰胺、N异丙基丙烯酰胺中的至少一种；环氧基丙烯酸单体包括丙烯酸-2,3-环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。通过使用这些组分形成亲水层，可以提升亲水层的亲水效果和亲水性能的长效性，并改善去污能力。
在本发明的一些实施例中，亲水层的涂料包括如下质量百分比的组分：5％～10％羟基丙烯酸单体，20％～30％羧基丙烯酸单体，10％～20％其他丙烯酸单体，1％～2.5％引发剂，0.8％～1.5％助剂。通过使用这些组分形成亲水层，可以进一步提升亲水层的亲水效果和亲水性能的长效性，并改善去污能力。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料中，引发剂的具体种类不受特别的限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。在本发明的一些具体实施例中，引发剂包括过氧化物类引发剂和/或偶氮类引发剂。在一些示例中，过氧化物类引发剂包括过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的至少一种；偶氮类引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。加入这些种类的引发剂，可以引发丙烯酸类单体聚合形成亲水层。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料中，助剂的具体种类不受特别的限制。在本发明的一些具体实施例中，助剂包括表面活性剂、消泡剂、流平剂、分散剂中的至少一种。通过添加助剂，可以改善亲水层涂料的加工性能，便于生产和制备涂层铝箔。在一些示例中，表面活性剂可以选用阴离子表面活性剂，包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中的至少一种；消泡剂包括有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、聚醚改性有机硅消泡剂中的至少一种；流平剂包括丙烯酸类流平剂、有机硅类流平剂、氟碳化合物类流平剂中的至少一种；分散剂包括聚羧酸钠盐、聚丙烯酸铵盐、偏磷酸钠、有机硅类分散剂中的至少一种。本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择助剂，比如说，加入表面活性剂可以改善材料的表面张力，促进物料混合，使其更加均匀，有利于提高涂膜的质量。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料还包括水。具体的，水的用量为除上述羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、其他丙烯酸单体、引发剂和助剂这些组分外的亲水层涂料余量。
在本发明的一些具体实施例中，亲水层的涂料由如下质量百分比的组分组成：1％～10％羟基丙烯酸单体，8％～30％羧基丙烯酸单体，0％～40％其他丙烯酸单体，0.5％～3％引发剂，0.5％～2％助剂和余量的水。在本发明的另一些具体实施例中，亲水层的涂料由如下质量百分比的组分组成：5％～10％羟基丙烯酸单体，20％～30％羧基丙烯酸单体，10％～20％其他丙烯酸单体，1％～2.5％引发剂，0.8％～1.5％助剂和余量的水。该亲水层的涂料为一种丙烯酸乳液，且是热固型丙烯酸乳液。在本发明的一些具体实施例中，丙烯酸乳液的粒径为0.1μm～2μm，数均分子量为1000～50000。通过采用含有极性基团的丙烯酸单体的乳液制备亲水层，工艺方便且易于控制，适用于工业化生产。
根据本发明的实施例，亲水层的涂料通过以下方法制得：将羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、助剂和水混合，然后再与其他丙烯酸单体混合，加入引发剂，加热反应，再用水调节固含量，得到丙烯酸乳液，即亲水层的涂料。在本发明的一些具体实施例中，亲水层的涂料通过以下方法制得：将羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、助剂和水在50℃～70℃混合，然后再与其他丙烯酸单体在50℃～90℃混合，加入引发剂，在80℃～90℃反应30min～50min，再用水调节固含量为20％～40％，得到亲水层涂料。
根据本发明的实施例，防腐蚀层的涂料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。在本发明的一些具体实施例中，防腐蚀层的涂料包括丙烯酸树脂、环氧树脂中的至少一种。采用这些有机材料制成防腐蚀层，可以使得防腐蚀层的防腐蚀效果较佳。
根据本发明的实施例，防腐蚀层的涂料包括丙烯酸树脂，具体包括如下质量百分比的组分：8％～15％丙烯酸树脂，2.5％～3.5％醇醚类溶剂和水。其中，丙烯酸树脂包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸羟丙基酯。在本发明的一些具体实施例中，防腐蚀层的涂料组分中水的用量为余量。该防腐蚀层的涂料为丙烯酸树脂涂料，属于热固型丙烯酸树脂涂料。采用丙烯酸树脂涂料制备防腐蚀层，可以使得制成的防腐蚀层具有良好的防腐蚀效果。
根据本发明的实施例，防腐蚀层的涂料包括环氧树脂，具体包括如下质量百分比的组分：20％～28％含有固化剂的环氧树脂、9％～14％醇醚类溶剂和水。其中，固化剂的种类包括但不限于聚醚胺、甲氧基三聚氰胺或异氰酸酯。在本发明的一些具体实施例中，防腐蚀层的涂料组分中水的用量为余量。该防腐蚀层的涂料为环氧树脂涂料，采用环氧树脂涂料制备防腐蚀层，可以使得制成的防腐蚀层具有良好的防腐蚀效果。
根据本发明的实施例，防腐蚀层的涂料中，醇醚类溶剂的具体种类不受特别的限制，本领域技术人员可以根据需要进行选择。在本发明的一些具体实施例中，醇醚类溶剂包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、三乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚中的至少一种。采用这些种类的醇醚类溶剂来源广泛，成本较低，方便生产加工，可以满足使用要求。
本发明的另一个方面提供了实施例涂层铝箔的制备方法。
根据本发明的实施例，涂层铝箔的制备方法包括如下步骤：在铝箔基材的至少一个表面上涂覆涂料形成功能涂层，得到涂层铝箔。
根据本发明的实施例，当功能涂层含有亲水层和防腐蚀层时，制备涂层铝箔时先底涂防腐蚀层涂料，形成防腐蚀层，再面涂亲水层涂料，形成亲水层，从而制得涂层铝箔。在本发明的一些实施例中，涂层铝箔的制备方法包括如下步骤：1)在铝箔基材的至少一个表面上涂覆防腐蚀层涂料，固化，形成防腐蚀层；2)在防腐蚀层远离铝箔基材的表面上涂覆亲水层涂料，固化，得到涂层铝箔。在一些示例中，涂覆的方法包括辊涂、喷涂或浸涂。在本发明的一些具体实施例中，该制备方法的步骤1)中，采用聚氨酯橡胶辊涂防腐蚀层涂料；涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3之间；固化为热固化，固化的温度为215℃～245℃，固化的时间为10秒～15秒。在一些示例中，该制备方法的步骤2)中，采用聚氨酯橡胶辊涂亲水层涂料；涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3之间；固化为热固化，固化的温度为235℃～255℃，固化的时间为10秒～20秒。如此，制备涂层铝箔的方法操作简单，容易控制，适用于工业化生产。
根据本发明的实施例，当功能涂层仅含有亲水层时，涂层铝箔的制备方法如下：在铝箔基材的至少一个表面上涂覆亲水层涂料，固化，得到涂层铝箔。在一些示例中，涂覆的方法包括辊涂、喷涂或浸涂。在本发明的一些具体实施例中，采用聚氨酯橡胶辊涂亲水层涂料；涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3之间；固化为热固化，固化的温度为235℃～255℃，固化的时间为10秒～20秒。如此，制备涂层铝箔的方法操作简单，容易控制，适用于工业化生产。
根据本发明的实施例，涂层铝箔的制备方法还包括如下步骤：将涂层铝箔冲压成片，再在涂层铝箔的至少一个侧面上涂覆涂料形成亲水层。在本发明的一些实施例中，在涂层铝箔的左右两个侧面上涂覆亲水层涂料，固化，形成亲水层。其中，涂覆的方法包括辊涂、喷涂或浸涂。在一些示例中，固化为热固化，固化的温度为235℃～255℃，固化的时间为10秒～20秒。涂层铝箔经冲压成片，会在左右两侧形成断口端面，通过在涂层铝箔的断口端面上设置亲水层，能够降低铝箔冲压端面的粗糙度，减少油烟和灰尘附着。
在本发明的一些具体实施例中，采用喷枪将亲水层涂料喷涂在涂层铝箔的侧面。其中，喷枪可选用517喷枪。采用喷枪喷涂亲水层涂料形成亲水层，制备方法简单，操作方便。
在本发明的一些具体实施例中，涂层铝箔侧面上的亲水层厚度≥5微米。该侧面亲水层厚度的范围合适，制备方便，成本较低，可以保证达到降低涂层铝箔侧面粗糙度的效果，能够减少油烟和灰尘附着。
本发明的另一个方面提供了一种换热器。根据本发明的实施例，该换热器的至少一部分是由前述实施例的涂层铝箔制备得到的。发明人发现，该换热器具有前述涂层铝箔的所有特征和优点，且该换热器的长效换热性能稳定，去污能力较佳。
根据本发明的实施例，上述换热器的翅片可以由涂层铝箔制得。由此，可以延长换热器的使用寿命，提升换热器的亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。
本发明的另一个方面提供了一种空气处理装置。根据本发明的实施例，该空气处理装置包括前述实施例的换热器。发明人发现，该空气处理装置性能稳定，长期运行后性能衰减幅度较小，用户体验更佳。
根据本发明的实施例，空气处理装置包括空调器或除湿器。
根据本发明的实施例，空调器的种类没有特别限制，可以是壁挂式空调器、立柜式空调器、窗式空调器或吊顶式空调器。空调器的结构除了包括前述的换热器外，还包括空调器的常规结构，如压缩机、风机、电动机、温控器等。
在本发明的一些具体实施例中，空调器为厨房空调器。发明人发现，该厨房空调器性能稳定，长期运行后性能衰减幅度较小，换热效果较好，用户体验更佳。
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。以下所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。除非特别说明，试验或测试方法均为本领域的常规方法。
实施例1
参照图3，本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一亲水层：涂膜量为0.5g/m2；第一亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水；
第一防腐蚀层：涂膜量为0.8g/m2；第一防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
铝箔基材；
第二防腐蚀层：涂膜量为0.8g/m2；第二防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
第二亲水层：涂膜量为0.5g/m2；第二亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法如下：
1)底涂：在铝箔基材上下两个表面，使用聚氨酯橡胶辊涂防腐蚀层涂料，涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3，在225℃～230℃下固化10秒～15秒，分别形成第一防腐层和第二防腐蚀层；
2)面涂：使用聚氨酯橡胶辊继续在第一防腐层和第二防腐蚀层远离铝箔基材的两个表面辊涂亲水层涂料，涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3，在240℃～245℃下固化10秒～15秒，制得涂层铝箔。
其中，防腐蚀层涂料的制备方法是：按照防腐蚀层涂料的组成，将丙烯酸树脂、乙二醇丁醚和水混合。亲水层涂料的制备方法是：按照亲水层涂料的组成，将羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、十二烷基苯磺酸钠和水在60℃混合，再加入酰胺基丙烯酸单体和环氧基丙烯酸单体，在65℃～75℃下在搅拌机搅拌20分钟，然后加入过硫酸钠，在80℃～90℃下反应40分钟，再用水调整固含量。
实施例2
参照图3，本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一亲水层：涂膜量为0.8g/m2；第一亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水；
第一防腐蚀层：涂膜量为0.5g/m2；第一防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
铝箔基材；
第二防腐蚀层：涂膜量为0.5g/m2；第二防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
第二亲水层：涂膜量为0.8g/m2；第二亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法与实施例1相比，除了涂层的涂膜量外，其余均相同。
实施例3
参照图3，本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一亲水层：涂膜量为1.0g/m2；第一亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水；
第一防腐蚀层：涂膜量为0.3g/m2；第一防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
铝箔基材；
第二防腐蚀层：涂膜量为0.3g/m2；第二防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
第二亲水层：涂膜量为1.0g/m2；第二亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法与实施例1相比，除了涂层的涂膜量外，其余均相同。
实施例4
参照图4，本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一亲水层：涂膜量为1.3g/m2；第一亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水；
铝箔基材；
第二亲水层：涂膜量为1.3g/m2；第二亲水层的涂料组成为8wt％羟基丙烯酸单体、28wt％羧基丙烯酸单体，9wt％酰胺基丙烯酸单体、8wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法如下：
在铝箔基材上下两个表面，使用聚氨酯橡胶辊涂亲水层涂料，涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3，在240℃～245℃下固化10秒～15秒，制得涂层铝箔。
其中，亲水层涂料的制备方法是：按照亲水层涂料的组成，将羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、十二烷基苯磺酸钠和水在60℃混合，再加入酰胺基丙烯酸单体和环氧基丙烯酸单体，在65℃～75℃下在搅拌机搅拌20分钟，然后加入过硫酸钠，在80℃～90℃下反应40分钟，再用水调整固含量。
对比例1
本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一防腐蚀层：涂膜量为1.3g/m2；第一防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
铝箔基材；
第二防腐蚀层：涂膜量为1.3g/m2；第二防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法如下：
在铝箔基材上下两个表面，使用聚氨酯橡胶辊涂防腐蚀层涂料，涂覆辊和带料辊线速度比率控制在0.9～1.3，在225℃～230℃下固化10秒～15秒，制得涂层铝箔。
其中，防腐蚀层涂料的制备方法是：按照防腐蚀层涂料的组成，将丙烯酸树脂、乙二醇丁醚和水混合。
对比例2
参照图3，本例涂层铝箔的结构及组成如下：
第一亲水层：涂膜量为0.3g/m2；第一亲水层的涂料组成为5wt％羟基丙烯酸单体、10wt％羧基丙烯酸单体，12wt％酰胺基丙烯酸单体、26wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水；
第一防腐蚀层：涂膜量为1g/m2；第一防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
铝箔基材；
第二防腐蚀层：涂膜量为1g/m2；第二防腐蚀层的涂料组成为12wt％丙烯酸树脂，3.2wt％乙二醇丁醚和余量的水；
第二亲水层：涂膜量为0.3g/m2；第二亲水层的涂料组成为5wt％羟基丙烯酸单体、10wt％羧基丙烯酸单体，12wt％酰胺基丙烯酸单体、26wt％环氧基丙烯酸单体、2wt％过硫酸钠、1wt％十二烷基苯磺酸钠及余量水。
本例涂层铝箔的单面总涂膜量为1.3g/m2。
本例涂层铝箔的制备方法与实施例1相比，除了涂层的涂膜量外，其余均相同。
将上述的涂层铝箔制成换热器翅片，再将制得的换热器翅片组装成尺寸25cm×35cm的换热器。试验方法如下，将调和油加热到300℃，产生油蒸气，换热器试样悬于上方，制冷开启3小时+停机2小时为一个周期，测试不同周期后，翅片的亲水角、换热量以及换热器上残留油污重量。同时也对涂层铝箔进行中性盐雾测试。
1、测试翅片上亲水角的变化：参照GB/T 22638.9规定的方法，将蒸馏水加入液滴调节器中，固定在主机上，旋转测微头，使适量的蒸馏水(10μL)在针头上形成水滴，使水滴移至试样表面，使液滴在目镜中心。当液滴在样片上静置60秒后，待水滴不再铺展时，转动目镜中十字线作液滴与涂层接触点处的切线，切线与固定十字线的夹角即为接触角，此接触角即为亲水角。
2、换热性能测试：低温湿工况(7/6干湿球，-2冷却液入口)，1.5m/s(定静压-13Pa)，测试换热量。
3、中性盐雾测试：涂层铝箔的中性盐雾试验按GB/T1771的规定进行，试验样板尺寸100mm×50mm，试验结果的评定参照标准JIS Z 2371的规定进行。
对比例1～2和实施例1～4翅片的亲水角、换热量和换热器上残留油污重量的测试结果如表1所示，对比例2和实施例1～4的中性盐雾测试结果如表2所示。
表1亲水角、换热量和残留油污重量测试结果
Figure BDA0002650835670000141
表2中性盐雾测试结果
Figure BDA0002650835670000142
Figure BDA0002650835670000151
从表1可知，测试周期越长，实施例1～4的样品相对于对比例1以及对比例2，其亲水角更小，换热量更大，残留油污量更小。由表2可知，实施例1～4与对比例2的耐腐蚀性能大致相当，而且实施例1～4的亲水性能和去污性能比对比例2更优。
本发明实施例的换热器铝箔采用单排平片，可以减少换热器翅片暴露截面面积，以减少灰尘在截面处附着。将涂层铝箔冲压制成翅片后，经试验发现，冲片后涂层铝箔端部粗糙度Ra 6.3μm以上。采用517喷枪将实施例1～4的亲水层涂料喷涂在涂层铝箔断口端面，固化，使在涂层铝箔左右两个侧面形成的亲水层厚度≥5μm。经测试发现，此时涂层铝箔端部粗糙度降低至Ra 1μm以下。由此可见，在涂层铝箔断口端面喷涂本发明实施例的亲水涂层后，可以在一定程度上降低涂层铝箔冲压端面粗糙度，进一步减少油烟和灰尘附着。
通过以上试验结果可知，本发明实施例的涂层铝箔可以避免亲水涂层随时间消耗导致性能降低，从而提升亲水效果及亲水性能的长效性，改善去污能力。本发明提供的涂层铝箔在换热器、厨房空调器、除湿器等产品上均有良好的应用前景。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.涂层铝箔，其特征在于，包括：
铝箔基材；
功能涂层，所述功能涂层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上；
所述功能涂层中至少包括亲水层；
形成所述亲水层的单面涂膜量占形成所述功能涂层的单面涂膜量比例≥35％；
形成所述功能涂层的单面涂膜量为1g/m2～1.5g/m2；
所述亲水层的涂料包括如下质量百分比的组分：1％～10％羟基丙烯酸单体，8％～30％羧基丙烯酸单体，10％～40％其他丙烯酸单体，0.5％～3％引发剂，0.5％～2％助剂和余量的水；所述其他丙烯酸单体为酰胺基丙烯酸单体和环氧基丙烯酸单体。
2.根据权利要求1所述的涂层铝箔，其特征在于，所述功能涂层包括：
防腐蚀层，所述防腐蚀层形成在所述铝箔基材的至少一个表面上；
亲水层，所述亲水层设置在所述防腐蚀层远离所述铝箔基材的表面上；
其中，形成所述亲水层的单面涂膜量占形成所述功能涂层的单面涂膜量的比例为35％～80％。
3.根据权利要求1所述的涂层铝箔，其特征在于，所述功能涂层为亲水层。
4.根据权利要求1所述的涂层铝箔，其特征在于，所述涂层铝箔的至少一个侧面上设有亲水层。
5.根据权利要求4所述的涂层铝箔，其特征在于，所述涂层铝箔侧面上的亲水层厚度≥5微米。
6.根据权利要求2所述的涂层铝箔，其特征在于，所述防腐蚀层的涂料包括丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。
7.如权利要求1至6任一项所述的涂层铝箔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在铝箔基材的至少一个表面上涂覆涂料形成功能涂层，得到所述的涂层铝箔。
8.根据权利要求7所述的涂层铝箔的制备方法，特征在于，所述制备方法还包括如下步骤：
将涂层铝箔冲压成片，再在涂层铝箔的至少一个侧面上涂覆涂料形成亲水层。
9.换热器，其特征在于，所述换热器的至少一部分是由权利要求1至6任一项所述的涂层铝箔制备得到的。
10.空气处理装置，其特征在于，所述空气处理装置包括权利要求9所述的换热器。
11.根据权利要求10所述的空气处理装置，其特征在于，所述空气处理装置包括空调器或除湿器。
12.根据权利要求11所述的空气处理装置，其特征在于，所述空调器为厨房空调器。
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