一种微波-热风耦合的水性合成革干燥工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112981970A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110255636.0(22)申请日2021.03.09(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人范浩军陈意石碧向均颜俊陈治军李成祥(51)Int.Cl.D06N3/00(2006.01)B05D3/02(2006.01)B05D3/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种微波-热风耦合的水性合成革干燥工艺(57)摘要一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺，将微波加热器和热风干燥箱耦合，即在涂台处设置微波加热器，待水分蒸发80%后，转换至热风干燥。更为重要的是，在微波干燥器中，分别在首尾两端加装特殊的水分检测传感器，对涂层水份含量进行在线监测；同时在涂层浆料体系中添加硬脂酸盐类热稳定剂，进一步防止因局部过热导致涂层材料组份发生降解反应。本发明既克服了传统热风、远红外等干燥工艺由表及里干燥，表面成膜又阻碍内部水份蒸发，进一步降低了干燥效率的缺点，又避免了后期因水份含量低导致局部温度过高聚合物发生支化、交联、降解等缺点，具有过程安全、节能环保、干燥速率快等特点，可广泛用于各类水性合成革及水性超纤革的生产。CN112981970ACN112981970A权利要求书1/1页1.一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺，其特征在于：水性合成革的涂层工艺包括无离型纸直接泡沫涂层工艺和转移涂层工艺，所用涂层浆料均为水性浆料，所用干燥设备为微波加热器和热风干燥箱耦合的干燥设备；所述的微波加热器首尾安装有水分检测传感器，微波频率优选为2450MHz,微波功率10‑20kW（1kW×（10‑20））,输出形式为矩形波导，微波加热烘箱长度20‑25m；所述的水性涂层浆料均添加有硬脂酸盐类热稳定剂，可有效防止因局部过热导致涂层材料发生副反应；所述的热风干燥采用常规的导热油或热蒸汽加热，干燥温度区间设置120‑140℃，干燥箱体长度设置为：干燥面层和表处层为20‑30m，干燥发泡层为50‑60m,干燥速度设置20‑25m/min。2.如权利要求1所述的一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺，其特征在于:当涂层工艺为无离型纸直接泡沫涂层工艺时，所述微波‑热风耦合干燥工艺流程为基布→预处理→涂覆水性发泡层，上浆量200‑300g/m→微波干燥→热风烘干→涂覆水性面层，上浆量80‑100g/m→微波干燥→热风烘干→涂覆水性表面处理层，上浆量60‑80g/m→热风烘干→成品。3.如权利要求1所述的一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺，其特征在于:当涂层工艺为转移涂层工艺时，所述微波‑热风耦合干燥工艺流程为离型纸→牵引拉伸→涂覆水性面层，上浆量80‑100g/m→微波干燥→热风烘干→涂覆水性发泡层，上浆量150‑200g/m→微波干燥→热风烘干→涂覆水性粘接层，上浆量60‑80g/m→微波烘至半干→与基布贴合→热风干燥→成品。2CN112981970A说明书1/4页一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺技术领域[0001]本发明涉合成革制造领域，特别是指一种微波‑热风耦合的水性合成革干燥工艺。背景技术[0002]采用溶剂型聚氨酯生产合成革，大量使用有机溶剂，VOCs无序排放导致环境污染和人体健康损害，阻碍了合成革工业的发展。水性聚氨酯(简称WPU)链上含有亲水基团，以水作为分散介质，具备可再涂加工性强、力学强度高、弹性好、耐磨、耐老化、耐低温的优良性能，还具备无毒、不燃、安全环保以及良好的透气透湿等优点，替代了溶剂型聚氨酯在合成革中的应用。另外，水基聚氨酯经干燥后的涂膜后对基材起到装饰和保护作用，在合成革、涂料、纺织涂层、建筑、家具、印刷等众多领域得到了广泛应用。[0003]由于水的汽化潜热大（40.8KJ/mol），饱和蒸气压高，水性涂层干燥速度只有溶剂型的50%，导致生产效率低、能耗高。通常采用的热风干燥、远红外干燥等技术，均为由表及里干燥，表面成膜后进一步阻碍内部水份蒸发，既降低了干燥速度，还会引起鼓泡、脱层等质量事故。红外加热干燥相比热风干燥来能够缩短整个干燥过程，但是会产生明显的温度梯度,它的干燥也是由表面向内部延伸的,这就使得它不适合用于干燥较厚的涂膜，红外干燥只能加热红外线能够照射到的区域,不能用来干燥立体的物件，并且红外干燥对于能量的消耗也较大。而微波辐照能够快速作用于水分子，使水分子随电场方向变化而转动，剧烈振动和摩擦，部分微波能以热能的形式表现出温度的升高，有利于WPU乳液中水分蒸发。更重要的是，微波干燥是表里同步干燥，内外不会形成温度差，从而有效避免了因表面成膜后又阻碍内部水份蒸发的现象发生。微波干燥过程中随着水分挥