CN1766010A - 一种用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法 - Google Patents

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一种用于烤烟房的红外辐射涂料，由下述重量百分比的原料制成，Fe2O3 40－62％、Fe3O4 10－22％、ZnO 2－5％、MgO 1－2％、NiO 2－4％、石墨粉3－8％、TiO2 1－3％、锰矿石粉10－14％、硅酸锆1－5％、滑石粉1－5％，经高温烧结，球磨、筛分，得红外辐射涂料干粉。使用时需加入涂料干粉总量25－45％的粘结剂。制备工艺为，(1)备料，(2)将原料混合、充分搅拌均匀，(3)700－1000℃高温烧结，(4)粉碎、球磨成细粉末，检验、包装；红外辐射涂料干粉使用时需加入粘结剂25－45％。本发明组份匹配科学合理，制备工艺独特，发射率高，质量稳定，制作成本低，且材料环保的一种新型的用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法。

Description

一种用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料及其制备方法，特别是一种用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法。
背景技术
目前我国的烟叶初烤绝大多数都是在小型烤房内进行，虽然在部分地区兴建了较为先进的集中式烤烟房或集约式烤烟房，所使用的能源依旧煤、柴为热源，烘烤用的火管大部分为砖瓦或水泥制成，能源消耗大、热效率低，烘烤时间长，烘烤烟叶和的质量参差不齐。人们开始采用红外涂料涂在火管上，以提高能源热效率及产品质量，节约能源。人们发现，一些红外材料能发射出电磁波段中加热物体的有效波段，且具有以光速传播、发射面大的特点。中国专利文献公开的“一种香气型烤烟远红外涂料”(CN97103555)，是以65-70％的三氧化二铁、15-20％二氧化锰、13-15％的二氧化硅、1.5-3％的三氧化二铝、1-2％的氧化钙、3-5％氧化镁、0.5-1％的氧化锌、0.25-0.5％的氧化钛、0.45-1.5％的氧化钴、0.25-2.5％的氧化铜、0.05-0.25％的硫、磷为原料，采用常规生产红外涂料工艺制作而成。“烤烟烘房用远红外涂料”(CN94104058)，是用碳化硅40％、氧化铁25％、氧化镁20％、搪瓷钛白粉15％配制而成。
发明内容
本发明的目的是针对以煤、柴为热源，火管为砖瓦或水泥制成的烤烟房提出一种新的、高发射率、能使烤房内不同位置的烟叶受热均匀且材料环保的一种用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法。
本发明为一种用于烤烟房的红外辐射涂料，主要原料为Fe2O3，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成，Fe2O3 40-62％、Fe3O4 10-22％、ZnO 2-5％、MgO 1-2％、NiO 2-4％、石墨粉3-8％、TiO2 1-3％、锰矿石粉10-14％、硅酸锆1-5％、滑石粉1-5％，各原料重量比之和为百分之百，原料经混合、搅拌均匀，高温烧结，球磨、筛分，得红外辐射涂料干粉，使用时需加入涂料干粉总量25-45％的粘结剂。
本发明的制备工艺为，
(1)备料，按重量百分比备下述原料，Fe2O3 40-62％、Fe3O4 10-22％、ZnO 2-5％、MgO 1-2％、NiO 2-4％、石墨粉3-8％、TiO2 1-3％、软锰矿10-14％、锆英石1-5％、滑石粉1-5％，各原料重量比之和为百分之百，
(2)原料混合、充分搅拌均匀，
(3)00-1000℃高温烧结，5-10小时，
(4)碎、球磨成细粉末，筛分，取筛下物为红外辐射涂料干粉，检验、包装；
(5)外辐射涂料干粉使用时需加入粘结剂25-45％，搅拌均匀。
本发明的原料以金属氧化物为主，辅以石墨粉、滑石粉等非金属材料，其中锰矿石粉也可由软锰矿代替，软锰矿又名假化石，是一种未经处理过锰矿石，其成份主要为四方晶体金红石型结构的二氧化锰。硅酸锆可用锆英石代替，锆英石是一种未经处理过锰矿石，主要化学成份为ZrSiO4。采用矿石为原料，可降低成本。这两种原料也可由二氧化锰、ZrSiO4替代。本发明选用的材料具有热稳定性好、高红外全发射率的特点，在烟叶烘烤的各温度下能辐射出较强的红外线。不同的金属氧化物发射率的温度系数不同，发射峰值亦不同，本发明从众多的金属氧化物中优选出涂料的组分，使多种不同发射率温度系数和不同发射率峰值科学合理搭配，特别是NiO、石墨粉、硅酸锆、滑石粉等成份的使用，使本发明的红外涂料能覆盖整个电磁波段中加热物体的红外波段，尤其是远红外波段。本发明针对烤烟过程中烟叶中的水分、有机物对红外热辐射吸收宽的特性，基于不同的无机粉体红外发射率在不同温度下峰值波段的互补性，根据烟叶烘烤过程中火管表面在各个不同阶段的具体温度要求，以及整个烟叶烘烤中红外吸收的组分变化范围，以及烟叶在烤房的放置情况，利用烟叶烘烤过程中涂料在各个波发射率的匹配与非匹配原理，调配出覆盖面宽、适应性强、高发射率、传热最优化、烟叶受热均匀的红外烤烟涂料组分。本发明的粘结剂为水玻璃中加入硅溶胶，可增加涂料的粘稠度及粘结强度，使得涂料不仅能牢固粘结在火管上表面，还能阻塞各火管拼接处缝隙以及裂纹，这样可以有效防止因缝隙及裂纹漏烟而污染烤烟，以保证烤烟质量。本发明的涂料是以金属氧化物为主，不含有毒有害成份。通过调节涂料颗粒的大小，也可对红外发射率进行一定范围的控制。由于涂料原料中的各成份比重不同，调配成涂料后，放置一段时间后容易分层，致使涂料各成份分布不均匀。本发明的制备工艺是将各原料混合并充分搅拌均匀后用高温烧结，使原料成为微孔陶瓷状，再经粉碎，球磨成粉末，成为涂料干粉。经过混料、烧结工艺的原材料中各组份间相互掺杂、混合，各组份分布均匀、结构稳定，还可去除易燃杂质，提高发射率。
本发明组份匹配科学合理，制备工艺独特，发射率高，质量稳定，制作成本低，且材料环保的一种新型的用于烤烟房的红外辐射涂料及其制备方法。
具体实施方式
按表1中重量百分比备原料，各实施例中各原料重量比之和为百分之百。
表1
  原料：   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5
  Fe2O3(％)   40   46   52   56   62
  Fe3O4(％)   22   20   18   12   10
  ZnO(％)   3   2   2   5   3
  MgO(％)   2   1   1   2   1
  NiO(％)   3   2   2   3   4
  石墨粉(％)   5   8   7   3   3
  TiO2(％)   2   1   3   1   1
  锰矿石粉(％)   14   14   10   11   10
  硅酸锆粉(％)   4   1   1   5   5
  滑石粉(％)   5   5   4   2   1
  经测试
  发射率   0.98   0.97   0.98   0.96   0.97
制备工艺为：表1所列原料均为粉末状，经混合、充分搅拌均匀，置于马弗炉中700-1000℃高温烧结为微孔陶瓷状，冷却，粉碎至小块状，放入球磨机中球磨至100-300目筛分，取筛下物为红外辐射涂料干粉。红外辐射涂料干粉使用时需加入由水玻璃中加入10-15％硅溶胶配制的复合粘结剂25-45％，调至稀糊状，涂刷在火管上表面，待干燥后即可使用。调至稀糊状的涂料太稠时，可加入适量的清水，混合均匀即可使用。其中锰矿石粉可由二氧化锰和软锰矿替代，硅酸锆可由锆英石替代。

Claims (5)

1、一种用于烤烟房的红外辐射涂料，主要原料为Fe2O3，其特征在于，由下述重量百分比的原料制成，Fe2O3 40-62％、Fe3O4 10-22％、ZnO 2-5％、MgO 1-2％、NiO 2-4％、石墨粉3-8％、TiO2 1-3％、锰矿石粉10-14％、硅酸锆1-5％、滑石粉1-5％，各原料重量比之和为百分之百，原料经混合、搅拌均匀，高温烧结，球磨、筛分，得红外辐射涂料干粉，使用时需加入涂料干粉总量25-45％的粘结剂。
2、如权利要求1所述的一种用于烤烟房的红外辐射涂料，其特征在于，锰矿石粉由软锰矿代替，硅酸锆由锆英石代替。
3、如权利要求1所述的一种用于烤烟房的红外辐射涂料，其特征在于，粘结剂为水玻璃中加入10-15％硅溶胶。
4、权利要求1所述的一种用于烤烟房的红外辐射涂料，其特征在于，软锰矿可由10-14％二氧化锰替代，锆英石可由1-5％ZrSiO4替代。
5、一种用于烤烟房的红外辐射涂料的制备方法，其特征在于，制备工艺为，
a)备料，按重量百分比备下述原料，Fe2O3 40-62％、Fe3O4 10-22％、ZnO 2-5％、MgO 1-2％、NiO 2-4％、石墨粉3-8％、TiO2 1-3％、软锰矿10-14％、锆英石1-5％、滑石粉1-5％，各原料重量比之和为百分之百，
b)将原料混合、充分搅拌均匀，
c)700-1000℃高温烧结，5-10小时，
d)粉碎、球磨成细粉末，筛分，取筛下物为红外辐射涂料干粉，检验、包装；
e)红外辐射涂料干粉使用时需加入粘结剂25-45％，搅拌均匀。
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