通过各种方法涂布在涂装对象上的涂料,其形成涂层膜的烘干设备因涂料的种类而异。对于清漆型涂料,只需让溶剂干燥即可形成涂层膜,而对于交联型涂料,涂料成分的分子量在干燥期间会增大并进行聚合。通常,烤漆是一种典型的交联型涂料干燥手段。
目前的涂膜干燥设备大致可分为热风对流式、辐射式、电磁波固化式,这些设备可单独使用,也可组合使用。
(1)热风对流式
日本使用的涂膜烘烤设备大多是热风炉,有直燃式和使用热交换器的间接式两种。热风对流式的炉体长度较长、占地面积较大,但因其热容量大,即使是形状复杂的涂装对象也能够实现均匀固化,因此使用广泛且深受信赖。
(2)辐射式
这是利用红外线的辐射热进行加热,从而让涂膜固化。根据辐射热的波长,可分为近红外线(加热器表面温度450℃)、中波红外线(700℃)、远红外线(2500℃)。【表1】中给出了取决于涂装对象形状及种类的固化、烘干有效性。一般来说,近红外线适用于厚件预热以及缩短加热时间,中红外线适用于穿透涂膜对内部进行加热以及缩短烘烤时间,远红外线则适用于加热不同形状和材质的涂装对象。
【表1】按照形状、种类区分的各种红外线有效性
形状、种类 | 近红外线 | 中红外线 | 远红外线 |
薄平板状 | ◎ | ◎ | ◎ |
薄壁盒状 | ○ | ◎ | ◎ |
厚平板状 | ◎ | ◎ | ○ |
厚壁盒状 | ○ | ◎ | ○ |
形状均匀的物品 | ○ | ◎ | ◎ |
树脂成型产品 | ○ | ○ | ◎ |
大小形状混存 | ○ | ◎ | ◎ |
大面积板状 | ◎ | ◎ | ○ |
小尺寸盒状 | ◎ | ◎ | ○ |
(3)电磁波式
电磁波式包括紫外线固化(UV)式和电子束(EB)式。
UV固化可实现以秒为单位的短时间内快速干燥,在工作效率、节能、环保等方面均优于热风式。
尤其是今后对环保方面的要求越来越高,这也推动了无溶剂涂料和水性涂料的UV涂料化进程。
EB式的成本高昂,这阻碍了其推广普及。
但不管怎么说,作为涂装最后一道工序的烘烤工序是会对涂膜的物性产生影响的重要工序,也是涂装工序中能耗最高的工序,同时还会排放VOC(有机溶剂等有毒气体),因此也是造成环境污染程度较高的工序。未来在解决这些问题的同时,也将会要求其具备更高的生产率、更高的质量和更低的成本。