[实用新型]一种用于人造板材表面的粉末涂料固化的设备

说明书

本实用新型涉及一种用于人造板材表面的粉末涂料固化的设备，其包括采用电加热中波红外辐射加热方式，能量密度为20‑35KW/平方米的高温区和采用低温催化燃烧天燃气中波红外辐射加热方式，能量密度为15‑17KW/平方米的恒温区。该固化设备克服了单纯用电加热或低温催化天然气红外辐射固化炉的缺点，保留了各自的优点，减少电力设备投资50％，能耗成本降低60％以上，粉末涂层在固化炉内3分‑3分30秒内即可完全固化。

技术领域

本实用新型属于烘干固化设备领域，具体涉及一种用于人造板材表面的粉末涂料烘干固化的设备。

背景技术

人造板材是以天然木材、非木材植物、无机非金属材料为原料，经过机械加工分离成各种单元材料后，在施加或不施加胶粘剂的情况下将各单元材料与其他添加剂胶合而成的板材或模压制品，主要包括实木多层板、刨花板和中密度纤维板等。为了使人造板材的表层强度更高、使用寿命更长、外表更加美观，一般会对人造板材的表面进行喷油漆或者粉末喷涂装饰。

传统喷漆是采用压缩空气喷枪将油性涂料以雾状均匀喷涂在工件表面。油漆在人们的生活发挥着重要的作用，是现代社会不可缺少的，但是，全世界每年从油漆涂料中挥发出来排放到大气中的挥发性有机物(VOC)高达1000万吨，中国达到500万吨，是大气污染的主要来源。挥发性有机物(VOC)包括有害重金属元素；苯系物，如甲苯、二甲苯、苯等；有害物质，如游离甲醛、异氰酸脂、游离苯乙烯单体；乙二醇及乙二醇醚酯类；卤代溶剂类等，在室内达到一定浓度后，短时间内会令人们感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷甚至死亡，并且会伤害到人体的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。当人们长年累月暴露在VOC的工作环境下，即使低的VOC浓度下，对人体也会产生特异性的毒性，如过敏和癌症等。因此，世界各国政府纷纷出台了控制油漆涂料VOC的法律法规。欧盟有严格控制VOC的REACH法规和RoHS指令，美国有CARB法规，我国也出台了控制VOC的GB18581强制标准，旨在控制有害物质的国内首部儿童家具标也于2012年8月1 日实施。随着地球环境污染形势日益严峻，人们的环保意识不断提高，VOC的排放控制将变得越来越严格，绿色环境友好型涂料将代替传统的溶剂型油漆涂料成为整个社会的共识。

当前世界上绿色环保涂料的最新发展趋势之一是使用粉末涂料喷涂。粉末喷涂通常是用静电喷塑机或其他喷粉设备把粉末涂料喷涂到工件表面，在静电作用下，粉末会均匀吸附于工件表面，形成粉末层，粉末层经过高温烤焗、流平、固化后形成最终涂层。与传统的喷漆工艺相比，整个工艺过程中也不使用有机溶剂，不会产生VOC释放问题。同时粉末本身不含重金属，无毒性，且粉末喷涂作业中未附着的粉末还可以回收再利用，无有害物排放，因而其是环保的工艺。此外通过粉末喷涂形成的涂层在机械强度、附着力、耐腐蚀性、耐老化性、成本等方法也都优于传统油漆涂层。

静电粉末喷涂工艺出现于20世纪60年代,最早是将粉末涂料应用于金属表面涂装，当固化温度在200度时，涂料几乎可100％使用，市场应用集中在汽车、家电、金属家具、建筑铝合金门窗等领域。进入20世纪90年代末,随着粉末涂料技术及喷涂设备的发展,可将静电粉末喷涂的固化温度降低到130-150度，而人造板材的耐温温度也可达到150度，这样使静电粉末喷涂工艺应用于非金属表面的人造板材的涂装在理论上成为可能。

对人造板材表面的粉末涂层进行烘干固化的效果，是决定板材表面漆膜性能，如光泽度、硬度和表面流平效果的关键因素之一。一方面，由于板材上、中、下各个层面密度不均匀，其侧面四条边部横截面内结合强度也不均一，横截面中间部位低、两侧高。在板材烘干加热时，尤其是当加热时间过长时，人造板侧面边部易发生膨胀，大量气体从边部逃逸，造成人造板材侧面四条边部出现开裂、起泡现象。由此造成产品不能满足合成板材表面装饰的要求，导致了人造板材粉末喷涂的成品率较低。另一方面，由于人造板材的热导率很低，因此烘干固化设备的设计需要使得人造板材的温度能够平均的分配，目前的烘干固化设备需要在至少 180℃的温度下烘干较长的时间，而粉末涂料反应速度快，固化时间短，在较高的温度下烘干固化会导致没有足够的时间进行表面流平，从而影响板材表面漆膜的光泽度和视觉效果。