木家具使用的水性涂料以水為溶劑,涂料的固含量一般只有20-30%,含有70%左右的水分。所以水性涂料在噴涂之后的干燥過程主要就是水分的揮發(fā),這一干燥過程十分重要,直接影響到生產(chǎn)成本及最終的效果。因為涂層干燥得不好,最終形成的漆膜就會出現(xiàn)光澤差、橘皮紋、針孔等肉眼可見的外觀問題,嚴重的時候會使漆膜內存在內應力,降低漆膜的附著力,產(chǎn)生漆膜破裂剝落等問題,失去了原有的保護裝飾作用。
常見的水性涂料干燥方法有:
自然干燥:應用簡單,幾乎無需投入,但是易受自然條件影響,產(chǎn)品質量不可控,存在干燥速度低、成膜質量不穩(wěn)定等缺點。
熱風對流干燥:采用40-60℃的熱風為載體,將熱量以對流的方式由熱空氣傳遞到涂層外表。優(yōu)點是干燥均勻,適用于形狀復雜的工件,缺點是整體干燥線長,生產(chǎn)效率低,熱能能耗大,特別是油性涂料改水性涂料后,水溶劑的沸點比油性溶劑的沸點高,能耗、效率問題更突出。另外,因為對流加熱的原理,涂料是從外往內干燥的,也就是漆膜表面先受熱,這有可能導致漆膜內部不能徹底干燥,從而帶來一些質量問題。
微波干燥:優(yōu)點是干燥速度特別快,對被干燥工件沒有外形要求,對于涂膜的加熱很平均,不存在溫度梯度,可以干燥厚膜等。但是用微波加熱,漆膜溫度難以精確控制,而且微波可能同時對其它組分、材質進行加熱,可能影響材料性能、質量。
紅外輻射干燥:即涂層通過吸收紅外線輻射能量,并轉化為熱量,最終達到固化成膜的一種干燥技術。紅外線是一種不可見射線,介于可見光和微波之間,波長為0.75-1000um。按波長范圍分,能夠分為“近、中、遠”紅外線。目前紅外干燥技術通常選用遠紅外干燥,其可穿透到涂膜內部,使涂膜內部溫度升高,涂膜內部溫度高于表面,使涂膜的熱擴散由內向外發(fā)生形成溫度梯度,同時涂膜內部也存在著水分梯度而引起水分移動,含水量較多的內部逐漸向含水量較少的外部進行擴散,與熱擴散的方向一致,從而加速干燥的進程。
使用紅外干燥時具有升溫快,固化速度快,固化質量好、能量利用效率高,烘干線短等優(yōu)點。但面對較大的工件時,也有比較明顯的溫度梯度問題(可以通過調整加熱器排布此問題),同時紅外干燥不適用于干燥涂層較厚的工件,且由于紅外干燥的區(qū)域為紅外線能夠照射到的位置,因此不適用于干燥設計樣式復雜的工件(如立體鏤空工件內部等)。如需干燥此類工件,可以在紅外干燥線中加入熱風輔助干燥,熱風可以干燥紅外干燥不到的位置,同時,熱風可以帶走干燥線內的水分,降低空氣濕度(空氣濕度越高干燥效果越差),進一步提升干燥效率。