固化与蒸汽干燥.doc

干燥与固化
第一节干燥固化的原理和类型
粘结剂干燥和固化的过程，也就是胶膜形成的过程，即将磨粒固定在基体上的过程。严格说来，干燥与固化，是两种性质不同的概念．干燥是指在湿物料中除去水分或其它溶剂的一个物理过程。而水分或其它溶剂的除去，是采用某种方式将热量传给含水(或溶剂)物料，热量作为潜热使水分或溶剂分离。而固化(或硬化)是指物料经加热或烘烤，发生一系列化学变化，而使其固化，形成坚硬胶膜的过程。它与干燥有其相似点．如必须加热，都有溶剂的挥发，干燥固化完成后．物料都要具有一定的硬度强度、耐热性能等，因此习惯上经常把固化也称为干燥中的一类。
干燥固化按其特点可以分为四种类型：溶剂挥发型、氧化聚合型、烘干聚合型和固化剂固化型。
第二节蒸汽干燥
干燥方法以热源的不同，可分为：蒸汽干燥，电热干煤，远红外线干燥，烟道气干燥等方法．现将这些方法分别介绍。
(一)蒸汽干燥的形式
涂附磨具中蒸汽干燥有如下三种形式。
1．滚筒式干燥：它是将蒸汽通过管道通入圆筒内的jlli管内，使滚筒表面得到加热．被干燥布紧贴在滚筒表面上通过从而达到干燥的目的，复|I图9—3。滚筒的表面线速度一般可大于布基的速度。所以滚筒干燥不仪具有干燥的作用，同时具有烫平的作用，所以在干磨砂布生产中，常用于作浆布的烫平用。

2．平板式干燥：它是将蒸汽经管道通入矩形箱的排管内，使矩形箱表面得蛰j加热，如图9—4图9—4蒸汽平板式干燥l基体2矩形箱3蒸汽管被干燥的浆布或砂布(纸)紧贴在表面通过时，即可达到干燥的目的．这种方法可以用在浆布干燥和头胶或复胶以后砂布砂纸的半成品干燥，对布基与纸基均可适用。

3．烘房式干燥：烘房式二F燥是目前一种比较先进的干燥方法，现在一些先进的涂附磨具制造设备中一般都采用此法。烘房式干燥包括三个部分一一空气加热器、烘房和循环调节系统。(1)空气加热器：它由排管组成。过热蒸汽在管内流动，使管壁加热，与管外的冷空气接触，使冷空气得到预热。为了增大与冷空气的接触面，空气加热器的结构形式很多．常见的有：光滑管式、层片式、划片式，如图9—5、6、7

空气加热器空气加热器的数量根据烘房大小，所需要的热量多少和烘房温度来决定，空气加热器一般应封闭在一个加热小室中，用鼓风机将冷空气通过空气加热器加热，然后送入烘房。(2)烘房：烘房的结构有两种形式：一种是热风从上面往下吹，废气从F面通风管道，由抽风机抽出，如图9—8A所示，废气经加热后再进入烘房．有时也可以直接放空或部允废气放空。
另一种是将90％的热风通过鼓风机扶烘房底部通道进入烘房，另外lo％的热风从两侧吹入烘房，如图9—8B所示。前一种形式烘房中上下、前后的温差较大．而后一种形式温差小，一般采用燧道式单通道，空间较小，是目前国外广泛采用的一种形式。烘房一般分戚两段，第一段为预干燥，其问温度较低，一般·为80～90℃，长度较短，是干燥未复胶的半成品；第二段为主干燥，其间温变较高，设计温度可达150℃，常用温度为130℃，长度较长，一般主烘房与预干燥烘房之比为3：1左右，适合于制造树脂粘结剂产品的大烘房，总长度在200米以上。烘房周壁是用绝热性很好的保温材料砌成，地板的正中间是一排与砂布(纸)幅宽相等的金属百叶窗，90％的热空气从这百叶窗进入烘房，另外lo％的热空气则从两侧吹入。冷空气从上部排出，这样可使烘房各部分的温差达到±1℃。烘房内部根据烘房的长度和产品干燥工艺的要求，可划分为几个温度区域，它是利用吹入热空气的量来调节的，使整个烘房中的温度，形成一条升温和降温曲线，以保证图9—9涂附磨具烘房产品的干燥质量，在烘房的最后一个温度区域内，还要有调湿装置，使产品枉较大的湿度下和较低温度下，从烘房卷出。被干燥的砂布(纸)半成品悬挂在木杆或金属杆上进行干燥，悬挂高度一般为3．5～4米，为了适合。j二j擘；燕体一一组合基体或钢纸的生产：需要，挂杆的距离是可以调节+的。

(3)循环和调节系统：一L烘房中排出的废气，一部分重新进入热空气加热器，加热后再送入烘房，另一部分则由烟囱排空，或者送到废气处理装置币焚烧。废气的利用和排放的量是根据干燥物性能和废气中的组分来决定的。如果干燥动物胶制品，废气中含有大量水蒸汽，如噪水蒸汽不排除，烘房中的热空气很快被水蒸汽所能和，1这咐产：。训苷无法干燥，为了保证产品在一定的温度和时间内一F燥，必须排除一部分废气，使热空气中水蒸汽。．i控制在饱礼骰以下。出二F水蒸汽是无害物质，可以直接放空，如果干燥含有：眺溶剂蜩树脂1讹结剂，则在废气中存在大量的：箭毒的确‘机物质，直接放空污染环境，所以必须把这些废气通过循环管道送到废气处理装置中进行高温焚烧，因为有机物一般都是可燃!助质，所以还可以利用有机物燃烧热加热蒸汽锅炉，回收利用废气。由于有机溶剂与空气的混合比达到一定比例时，要发生爆炸，燃烧，所以烘房I{；要有报警和自动调：声系统，把有害废气及时排放，使有机溶剂含量一直保持在爆炸点以内，保证烘房运行安全。在蒸汽干燥的三种形式中，前两种形式虽然设备结构比较简单，操作方便，但是热利用率太低，只是一次性利用。而后一种设备比较复杂又庞大，但是热利用率高，损失热小，而且还可以废气利用，是一种比较先进干燥方法。
(二)蒸汽干燥的特点
1、水蒸汽的蒸发潜热比较大，在一个大气压的条件下，、每公斤的蒸汽潜热为539千卡，因为载热体的潜热越大，即它能输送热量的本领越大，载热体的载热效率也越高，这样使被加热物料很快得到足够的热量，而达到干燥的目的，因此其干燥效率也较高。
2．当蒸汽液化时(即冷凝)，蒸汽极易放出蒸汽潜热，这样被加热的冷物料能很快的吸收蒸汽所传递给它的热量，干燥速度就快．。
3、蒸汽对加热器壁的给热系数比较高，如果采用饱和蒸汽，则它的给热系数通常在5000,'．．,,10000千卡／米2小时，这样使加热器壁升温很快．如果采用直接法干燥的话，那么湿物料就很快就得到干燥．
4、蒸汽可通过管道输送．方便可靠．它比固定式的电热干燥方便得多．
5、温度控制方便，一般蒸汽干燥的温度控制，是由一个阀门来控制蒸汽的流量，即可达到控温的目的．
6、物料与加热器壁不发生局部的过热或灼烧现象，特别是生产发生故障时，不会灼伤布、纸等基体。
7、蒸汽加热安全性好，对易燃物料或易燃蒸汽也不会着火，所以在使用合成树脂，油漆等粘结剂时，采用蒸汽干燥是最好，最安全的办法．