CN204769326U - 用于降低voc的水性涂料加热喷涂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，包括涂料进料管和涂料出料管，出料管上连接喷出组件，所述涂料进料管和涂料喷出组件之间设置加热装置；在涂料喷涂过程中，水性涂料在流经加热装置内接受加热，加热温度可设定，水性涂料喷涂的时候，涂料中的水分形成蒸汽，在到达被喷涂的基材前快速挥发到空气中，在基材上形成的涂料漆膜可以极快速的干燥，漆膜性能快速上升，从而避免原有喷涂工艺中，水性涂料干燥速度慢，涂料性能上升慢的弊端；另外，本实用新型的喷涂系统，在水性涂料配方设计中，取消现有技术中的成膜助剂，助溶剂等VOC成分的添加，有益效果是有效降低VOC。

Description

用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统

技术领域

本实用新型涉及一种水性涂料喷涂系统，尤其是一种用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统。

背景技术

目前水性涂料使用的喷涂方式是空气喷涂和无气喷涂，水性涂料在压缩空气或压缩泵的作用下，通过喷嘴，以雾化状态喷涂到基材上，在基材上形成一道湿膜，这道湿膜必须经过水份蒸发，涂料中乳液粒子在成膜助剂的帮助下逐渐融合形成均匀有强度的干膜。这种过程在正常干燥条件下（25°气温，70%湿度），大约需要2-3星期，如果空气潮湿，气温较低，水份难以挥发，则干燥时间将更加延长。水性涂料的这个干燥过程，很易受环境的影响，并且在实际干燥之前，漆膜性能不完善，易受破坏，这是水性涂料在应用时的一大难题。

对于这个问题，有条件的工厂是采用在水性涂料喷涂施工后，增加一道烘干工序，用以减少环境对涂料干燥的影响，加快涂料成膜，缩短工期。但这种烘干设备一般多是大体积，也是高能耗的。因此使用时有局限。

在绝大部分现场家装装修工程中，在使用水性涂料施工后，无法提供烘干设备，涂料干燥完全依赖天气等环境状态，一遇空气潮湿，就不免产生涂料成膜不完善，发白，硬度上不来等毛病，这就严重影响了水性涂料在家装市场的推广。

水性涂料中的成膜物质是乳液，它必须达到一定的温度才能形成连续的膜，这个温度就是乳液的最低成膜温度，乳液的最低成膜温度低，乳液就表现“软”，乳液的最低成膜温度高，乳液就表现“硬”，如果要应用最低成膜温度高于施工温度的乳液，就必须在涂料配方中添加成膜助剂和助溶剂。成膜助剂和助溶剂作为VOC（有机挥发份）在漆膜中慢慢挥发，对空气形成污染，对用户健康也有损害。在目前家装市场上推广的水性涂料，一般都要求提供较好的漆膜硬度，也就必须使用成膜温度很高的乳液，但这样的涂料必然需要添加更多的成膜助剂。随着环保要求越来越高，对于VOC的控制标准越来越严。减少VOC的通用方法在于选择使用一些低成膜温度不需添加成膜助剂的特殊乳液，但目前的技术下。这些乳液的一些性能会降低，特别是漆膜硬度会降低。因此在使用一般乳液（最低成膜温度高于施工温度）时，或及较高成膜温度的乳液时，如何保持其应用优点，又能减少VOC是个难题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种水性涂料加热喷涂系统，可以使水性涂料的干燥不受环境的影响，缩短干燥时间。在水性喷涂体系中加入一个加热装置，水性涂料在流经加热装置内接受加热，加热温度可设定，加热后的水性涂料经出料口到喷枪的喷嘴喷出，由于涂料被加热，涂料中的水份在空气中及到基材上以水汽形态快速蒸发，从而保证水性涂料快速干燥。

本实用新型的第二目的在于提供的加热装置是便携式的，可以方便移动，接入常用的空气喷涂或无气喷涂，或由自带的喷嘴系统，适宜工厂使用也适宜家装工程使用。

本实用新型的第三目的在于提供一种水性涂料降低VOC技术。使用一般较高成膜温度的乳液，保持其高硬度的优点，又能不使用成膜助剂和助溶剂这些VOC溶剂。本实用新型在微波可控的温度条件下，即使成膜温度在100°左右的乳液，都能够不加成膜助剂和助溶剂这些VOC溶剂，而完全成膜。水性涂料的VOC就能有效降低。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，包括涂料进料管和涂料出料管，出料管上连接喷出组件，其特征是，所述涂料进料管和涂料喷出组件之间设置加热装置。

采用该结构的水性涂料加热喷涂系统，可以在涂料喷涂过程中，水性涂料在流经加热装置内接受微波加热，加热温度可设定，水性涂料喷涂的时候，涂料中的水分形成蒸汽，在到达被喷涂的基材前快速挥发到空气中，在基材上形成的涂料漆膜可以极快速的干燥，漆膜性能快速上升，从而避免原有喷涂工艺中，水性涂料干燥速度慢，涂料性能上升慢的弊端。

另外，本实用新型的喷涂系统，在水性涂料配方设计中，取消现有技术中的成膜助剂，助溶剂等VOC成分的添加，有益效果是有效降低VOC。

本实用新型还可以采用以下技术措施解决：

作为第一实施例，所述加热装置包括微波发生器和迂回设置的导流管，微波发生器和迂回设置的导流管同时设置在屏蔽箱体内，微波发生器包括磁控管、波导管以及控制线路板，导流管两端分别与涂料进料管和涂料出料管接通。

进一步地，所述涂料出料管连接有喷嘴，喷嘴构成喷出组件，喷嘴与涂料出料管之间还连接有第一压力检测装置和出料控制阀。

进一步地，导流管为非金属、耐高压的中空管体。

第一实施例中，水性涂料经无气喷涂机泵由涂料进料管送入导流管中里，启动微波发生器，水性涂料在导流管里接受微波加热后升温，由连接压力检测装置（同时检测温度和压力）的控制线路板控制导流管内水性涂料温度升至150-200°，打开出料控制阀，涂料进入喷嘴，涂料以雾/气化状态喷出，在空气中降温至120°-150°，涂料到达基材后，温度再降低到120°-90°，大部分水汽快速挥发，小部分水汽和涂料中的乳液固体份在基材上快速融合，形成漆膜，漆膜性能迅速上升。

作为第二实施例，所述加热装置包括微波发生器、容器以及微波加热炉腔，微波发生器设置在微波加热炉腔的底部，容器放置在微波加热炉腔内，容器的开口上盖设有金属封闭盖，容器内连接有虹吸管，虹吸管一端延伸至靠近容器底部，另一端与涂料出料管，涂料进料管与容器接通。

进一步地，所述金属封闭盖上安装有延伸入容器内的第二压力检测装置。

进一步地，容器为非金属、耐高压的杯体。

进一步地，所述涂料出料管连接有喷枪，喷枪构成喷出组件，涂料出料管与喷枪之间连接有压缩空气管。

第二实施例中，在容器中加入占容器体积2/3的水性涂料，把容器放入微波加热炉腔，盖上金属封闭盖，连接虹吸管和喷枪进料口，开启空气喷涂系统的空压机，将其接入压缩空气管，开启微波发生器，水性涂料在容器内接受微波加热，由连接压力检测装置（同时检测温度和压力）的控制线路板控制水性涂料温度升至150-200°,扣动喷枪扳机，涂料以雾/气化状态喷出，在空气中降温至120°-150°，涂料到达基材后，温度再降低到120°-90°，大部分水汽挥发，小部分水汽和涂料中的乳液固体份在基材上快速融合，形成漆膜，漆膜性能迅速上升。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，采用该结构的水性涂料加热喷涂系统，可以在涂料喷涂过程中，水性涂料在流经加热装置内接受微波加热，加热温度可设定，水性涂料喷涂的时候，涂料中的水分形成蒸汽，在到达被喷涂的基材前快速挥发到空气中，在基材上形成的涂料漆膜可以极快速的干燥，漆膜性能快速上升，从而避免原有喷涂工艺中，水性涂料干燥速度慢，涂料性能上升慢的弊端。

（2）本实用新型用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，，在水性涂料配方设计中，取消现有的喷涂技术中的成膜助剂，助溶剂等VOC成分的添加，有益效果是有效降低VOC。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的结构剖视图。

图2是本实用新型第二实施例的结构剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

第一实施例：如图1所示，用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，包括涂料进料管1和涂料出料管2，出料管2上连接喷出组件3，其特征是，所述涂料进料管2和涂料喷出组件3之间设置加热装置。

采用该结构的水性涂料加热喷涂系统，可以在涂料喷涂过程中，水性涂料在流经加热装置内接受微波加热，加热温度可设定，水性涂料喷涂的时候，涂料中的水分形成蒸汽，在到达被喷涂的基材前快速挥发到空气中，在基材上形成的涂料漆膜可以极快速的干燥，漆膜性能快速上升，从而避免原有喷涂工艺中，水性涂料干燥速度慢，涂料性能上升慢的弊端。

另外，本实用新型的喷涂系统，在水性涂料配方设计中，取消现有技术中的成膜助剂，助溶剂等VOC成分的添加，有益效果是有效降低VOC。

本实用新型还可以采用以下技术措施解决：

作为第一实施例，所述加热装置包括微波发生器5和迂回设置的导流管6，微波发生器5和迂回设置的导流管6同时设置在屏蔽箱体7内，微波发生器5包括磁控管501、波导管502以及控制线路板503，导流管6两端分别与涂料进料管1和涂料出料管2接通。

进一步地，所述涂料出料管2连接有喷嘴，喷嘴构成喷出组件3，喷嘴与涂料出料管2之间还连接有第一压力检测装置9和出料控制阀10。

进一步地，导流管6为非金属、耐高压的中空管体。

第一实施例中，水性涂料经无气喷涂机泵由涂料进料管送入导流管6中里，启动微波发生器5，水性涂料在导流管6里接受微波加热后升温，由连接第一压力检测装置9（同时检测温度和压力）的控制线路板503控制导流管6内水性涂料温度升至150-200°，打开出料控制阀10，涂料进入喷嘴8，涂料以雾/气化状态喷出，在空气中降温至120°-150°，涂料到达基材后，温度再降低到120°-90°，大部分水汽快速挥发，小部分水汽和涂料中的乳液固体份在基材上快速融合，形成漆膜，漆膜性能迅速上升。

第二实施例：如图2所示，所述加热装置包括微波发生器5、容器11以及微波加热炉腔12，微波发生器5设置在微波加热炉腔12的底部，容器11放置在微波加热炉腔12内，容器11的开口上盖设有金属封闭盖13，容器11内连接有虹吸管14，虹吸管14一端延伸至靠近容器11底部，另一端与涂料出料管2，涂料进料管1与容器11接通。

进一步地，所述金属封闭盖13上安装有延伸入容器11内的第二压力检测装置15。

进一步地，容器11为非金属、耐高压的杯体。

进一步地，所述涂料出料管2连接有喷枪，喷枪构成喷出组件3，涂料出料管2与喷枪之间连接有压缩空气管16。

第二实施例中，在容器11中加入占容器体积2/3的水性涂料，把容器11放入微波加热炉腔12，盖上金属封闭盖13，连接虹吸管14和喷枪进料口，开启空气喷涂系统的空压机，将其接入压缩空气管16，开启微波发生器5，水性涂料在容器11内接受微波加热，由连接第二压力检测装置15（同时检测温度和压力）的控制线路板控制水性涂料温度升至150-200°,扣动喷枪扳机，涂料以雾/气化状态喷出，在空气中降温至120°-150°，涂料到达基材后，温度再降低到120°-90°，大部分水汽挥发，小部分水汽和涂料中的乳液固体份在基材上快速融合，形成漆膜，漆膜性能迅速上升。

第三实施例：水性涂料降VOC配方（以一水性透明清漆为例），一般配方如下表配方1所述，成膜助剂添加量要到乳液固含量的10%-20%，成膜助剂和助溶剂VOC约为5.5%（不计水）。

下表中配方2则取消成膜助剂和助溶剂，VOC约为0%。在正常普通施工工艺和施工环境下，配方1的涂料能完全成膜，表干在1小时，实干在1-2星期。而配方2的涂料则不能成膜。但应用上述实施方案1或2，配方2的涂料完全可以成膜，表干5分钟，实干1小时。在本发明的水性涂料微波加热喷涂技术施工下，配方2的技术可以有效降低VOC含量，并且干燥快速，漆膜性能优异。

水性清漆配方表：

另外，本发明并不限于上述和图示的实施形态，在不脱离其宗旨的范围内可作多种变形进行实施，例如这种微波加热系统可以替换为一种电磁加热系统，一种电加热系统，又或是两种，三种组合加热系统。又例如喷涂体系可以是任一其他适宜的水性涂料喷涂体系,或是利用微波加热后的涂料自身压力直接喷嘴喷涂。水性涂料也可以是任一其他形式的涂料，包括油性涂料。水性降低VOC技术可以用于任一适宜的其他水性涂料配方，取消其配方中的成膜助剂和助溶剂，应用本发明微波加热喷涂技术来施工。

以上所述的具体实施例，仅为本实用新型较佳的实施例而已，举凡依本实用新型申请专利范围所做的等同设计，均应为本实用新型的技术所涵盖。

Claims (8)

1.用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，包括涂料进料管（1）和涂料出料管（2），出料管（2）上连接喷出组件（3），其特征是，所述涂料进料管（1）和涂料喷出组件（3）之间设置加热装置。

2.根据权利要求1所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，所述加热装置包括微波发生器（5）和迂回设置的导流管（6），微波发生器（5）和迂回设置的导流管（6）同时设置在屏蔽箱体（7）内，微波发生器（5）包括磁控管（501）、波导管（502）以及控制线路板（503），导流管（6）两端分别与涂料进料管（1）和涂料出料管（2）接通。

3.根据权利要求1所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，所述加热装置包括微波发生器（5）、容器（11）以及微波加热炉腔（12），微波发生器（5）设置在微波加热炉腔（12）的底部，容器（11）放置在微波加热炉腔（12）内，容器（11）的开口上盖设有金属封闭盖（13），容器（11）内连接有虹吸管（14），虹吸管（14）一端延伸至靠近容器（11）底部，另一端与涂料出料管（2），涂料进料管（1）与容器（11）接通。

4.根据权利要求2所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，所述涂料出料管（2）连接有喷嘴，喷嘴构成喷出组件（3），喷嘴与涂料出料管（2）之间还连接有第一压力检测装置（9）和出料控制阀（10）。

5.根据权利要求3所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，所述金属封闭盖（13）上安装有延伸入容器（11）内的第二压力检测装置（15）。

6.根据权利要求3所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，所述涂料出料管（2）连接有喷枪，喷枪构成喷出组件（3），涂料出料管（2）与喷枪之间连接有压缩空气管（16）。

7.根据权利要求2所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，导流管（6）为非金属、耐高压的中空管体。

8.根据权利要求3所述用于降低VOC的水性涂料加热喷涂系统，其特征是，容器（11）为非金属、耐高压的杯体。