在加热干燥领域,高效率低成本的加热干燥方法越来越受到青睐。

采用远红外辐射加热干燥,不仅节约能源,还能提高生产率和产品质量,因而得到广泛的应用。远红外辐射加热在烘干的节能原理是利用水和绝大多数有机溶剂对某一波段的红外线具有强烈吸收的特性,即物质的红外敏感性,通过加热器的设计实现匹配吸收。
由于软基涂层基底为软质材料,耐高温能力很差,很容易引起拉伸和收缩变形,并且这种变形一旦产生,几乎是无法修复的。因此对于软基涂层的干燥,一般都采用热风加热的方法,因为这种方法的气体流场可通过设计实现受热均匀,加热柔和的目的,比较容易避免基底拉伸和收缩变形的产生。但这种热风加热干燥的方法存在以下缺点:一是热效率低,电能损耗大;二是温度上不去;三是由于加热过程中的温度梯度和湿度梯度的方向相反,不利于有机溶剂的挥发,容易形成假干,影响产品质量;三是炉体的升温时间长,加热干燥所需要的时间长,生产率较低。
采用红外加热可以克服热风干燥方法所有的不足,通过采取以下措施可更好利用远红外线进行加热:一是充分利用红外加热匹配吸收原理优化红外参数,达到最佳的节能效果;二是科学的布置红外加热元件,以保证获得满足工艺要求的红外辐射场;三是温度调节可采用可控硅调功、调压方式。这种温控方法可实现无级连续调解,效果好。四是要实现加热元件与走带牵引机构的同步协同控制,以保证基底不被烤坏。
热风加热与红外加热效果对比:

 

热风加热 远红外线加热
装机功率/kW 36 32.4
需用功率/kW
36 17.8
升温时间/min
30 5
走带速度/m/min 4.8 5
每米产品电耗/(kW/h)
450 213
节能率/%
50.5
提高生产率/% 6
产品质量 较差

 

从表中可以看出,与采用热风干燥相比,采用远红外线干燥,节能效果显著,升温时间缩短,干燥速度快,生产率得到提高,产品质量明显提高。
产生上述效果的原因是由于原采用热风加热的机理是靠传导和对流。热风(炉气)的温度必须高于工件漆膜的温度。由于涂层的温度梯度和有机溶剂的湿度梯度方向相反,干燥方向是由表及里的进行。表层干燥阻碍有机溶剂的挥发,尤其是原炉体保温差,炉体升温缓慢,且达不到工艺温度,常产生假干现象,从而影响漆膜的质量。采用红外干燥技术后,由于采用了集中定向辐射技术,比较科学的辐射场分布,以及匹配吸收原理,使红外加热的节能效果得到充分的发挥。采用这项技术,部分射线可以穿透漆膜直达基底,使整个涂层沿厚度同时接受辐射热并迅速吸收升温,且温度梯度与湿度梯度方向一致,从而加速了干燥,不会出现假干现象,因此,产生了明显的节能效果,提高了生产率,缩短了炉体升温时间,同时产品质量得到明显提高。