水性漆到底該如何干燥？目前最流行的分析的方法！
原創(chuàng)
水性漆在家具行業(yè)里，是個“不新也不老”的話題，“不新”是因為水性漆已在行業(yè)推行多年，在各個層面取得一定的進展和突破，但對很多企業(yè)來說，水性漆的使用仍然存在諸多問題，是個需要不斷摸索和實踐的“不老”挑戰(zhàn)。
如何有效進行水性漆干燥，便是這“不老挑戰(zhàn)”中的重中之重，難之又難。如果干燥達不到，漆面過早封閉，內部水分不能及時排干，就會造成漆面變色、發(fā)蒙、附著力差等問題。所以從某種程度上來說，水性漆效果的好壞取決于水性漆干燥是否徹底而有效。
本文將梳理目前市場上主流的水性漆干燥方法，以期給行業(yè)在“如何選擇水性漆干燥方式”上，帶來一些參考和些許的反思。
01 正確認識水性漆的干燥原理
關于水性漆的干燥，有一個非常普遍的認知誤區(qū)，就是認為水性漆對干燥設備和施工工藝的要求，與油性漆一樣。
我們需明確知道，水性漆跟油性漆的區(qū)別，在于稀釋溶劑的不同。稀釋劑不同，干燥機理自然也不同，水性漆的揮發(fā)速度要遠遠小于油性漆的揮發(fā)速度。因為水的蒸發(fā)潛熱大于普通的有機溶劑。【蒸發(fā)潛熱：蒸發(fā)潛熱是指在恒定溫度下，使某物質由液相轉變?yōu)闅庀嗨枰臒崃??！?/p>
水性漆的干燥，主要取決于漆中水分揮發(fā)的快慢，除了與溫度有關，還與環(huán)境的濕度有關。通常來說，濕度越大，揮發(fā)速度越慢。如果水性漆在比較大的濕度環(huán)境中施工，不但漆膜干燥慢，涂層還容易發(fā)白和脫皮。
如果在低溫下施工（特別是在5℃下），水性漆同樣干得慢，成膜不好。這是因為低溫導致工件表面溫度降低，會對涂層后續(xù)的流平、干燥都帶來很大的負面影響。水分揮發(fā)慢、易咬底和起皺，且低溫的涂層在干燥區(qū)遇到較高的空氣加熱，會導致涂料表層與里層產生較大溫差，涂料表層迅速干燥，將水分鎖死在涂層內部，造成涂層長時間無法實干。
【參考：溫濕度的控制對水性漆干燥十分重要，據(jù)筆者采訪獲悉，采用晾曬房干燥，應保證房內溫度在25℃-28℃，濕度在50-65%，采用微風循環(huán)?！?/p>
因此，選擇合適的涂裝干燥工藝和設備是水性漆施工成與敗的關鍵。其實水性漆的施工條件不算苛刻，只要充分認識水性漆的干燥原理，完善施工環(huán)境，就能保證漆膜質量。
02
常用的水性漆干燥方法
水性漆的干燥方法有很多種，不同的干燥方式對水性漆的干燥速度和成膜質量的影響都不相同，在設備投入、綜合能效方面也存在差異，企業(yè)應該結合自身情況，選擇合適的水性漆干燥。此外，單組份和雙組份的水性漆在干燥原理和干燥方法上也存在差異。
【注意：單組份水性漆漆膜原則上不提固化成膜，它不加交聯(lián)固化劑，最多自交聯(lián)。雙組份水性漆施工時加交聯(lián)固化劑，所以提交聯(lián)固化。（線性高分子材料經交聯(lián)變成網(wǎng)狀結構，降低了熱塑性，提高了附著力，耐熱性，耐水性，耐化學性，韌性硬度，耐磨性等。）】
02-1 熱空氣干燥
熱空氣干燥是采用對流原理，以溫度為35-60℃的熱空氣為載熱體，將熱能傳送給工件外表的涂層，涂層吸收能量后固化成膜的加熱干燥辦法。
常用電（電熱絲、電熱棒或電熱板）或蒸汽作為熱源，先使空氣加熱，熱量經過對流方式由熱空氣傳送給涂層外表，使涂層得到快速干燥。采用熱空氣干燥工藝，能夠明顯加快涂層干燥速度，并具有適應性強的特性，是應用較為普遍的一種干燥方式。
由于需要對干燥室中的全部空氣進行加熱，同時，墻體、地面、載具、工件涂層等都會吸收或者散失熱能，因此該模式下熱能損耗比較大，需要合理設計熱風的對流流向，盡可能使熱風中攜帶的能量主要傳遞到工件表面的涂層中去。
同時也應留意，因為是對流原理加熱，漆膜是從外往里干，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。
熱空氣干燥房
我們也注意到，即使是利用熱空氣干燥原理，如果能將方法加以改良（360°熱風空氣循環(huán)），并結合具有快干特性的水性漆選用，也能實現(xiàn)較快較好的干燥效果?！驹斠?a data-linktype="2" target="_blank">《水性漆快干？有何新方法？》】
02-2 紅外線干燥
紅外干燥技術，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，從而加速了干燥的進程。
紅外線固化具有升溫快、固化速度快、固化質量好等優(yōu)點。但由于溫度梯度和水分梯度的存在，遠紅外干燥不適合干燥較厚的涂膜，涂膜越厚梯度越明顯。此外，紅外干燥只能加熱紅外線能夠照射到的區(qū)域，不適合用來干燥形狀比較復雜的立體工件。
02-3 微波干燥
微波是指波長為1mm-1m，頻率為300MHz-300GHz，具有穿透性的電磁波。微波加熱利用的是介質損耗的原理，而水的介電常數(shù)比干物質大得多，電磁場釋放能量的絕大部分被涂料中的水分吸收。
微波場以每秒幾億次的高速周期性地改動外加電場的方向，使水分子疾速擺動，產生顯著的熱效應，從而使涂料內部和外表的溫度同時疾速升高，使漆膜涂層中的水分迅速揮發(fā)。
02-3 微波干燥
微波是指波長為1mm-1m，頻率為300MHz-300GHz，具有穿透性的電磁波。微波加熱利用的是介質損耗的原理，而水的介電常數(shù)比干物質大得多，電磁場釋放能量的絕大部分被涂料中的水分吸收。
微波場以每秒幾億次的高速周期性地改動外加電場的方向，使水分子疾速擺動，產生顯著的熱效應，從而使涂料內部和外表的溫度同時疾速升高，使漆膜涂層中的水分迅速揮發(fā)。
微波加熱的優(yōu)點在于干燥速度特別快，對被干燥物件沒有外形要求，對于涂膜的加熱很平均，不存在溫度梯度，可以干燥厚膜等。但是用微波對水性涂膜進行加熱，漆膜溫度難以精確控制，而根據(jù)涂布面積自動匹配微波功率和時間目前在技術上也很難實現(xiàn)。
此外，由于微波對水加熱的聚能作用，必然對木質材料中的水和其它化學物質同時進行加熱，有可能影響木質材料的穩(wěn)定性；微波加熱后，局部的過熱也可能使底色過度遷移，使得整個或者局部涂層變花。【液態(tài)的面漆會將擦涂的底色部分重新溶解至面漆中，從而影響涂層的透明度，這被稱之為底色的遷移】
02-4 紫外線干燥
水性UV木器涂料采用紫外線光固化的干燥方式。在水性UV涂料中含有少量的光敏劑，在紫外線的映照下，光敏劑吸收特定波長的紫外線，產生活性基團，引發(fā)成膜物質的聚合反應，構成網(wǎng)狀結構而使涂層固化。紫外線固化具有涂層固化速度快、涂膜質量好等特性。
03 選擇適合自身情況的干燥方法
總結來看，熱空氣干燥法的效果一般但尚可，且投入省、改造容易，見效快，適用性廣（特別是雙組份漆）；紅外線加熱干燥方法升溫快，固化快，但不適合干燥較厚漆膜和形狀復雜的工件；紫外線干燥方法僅能用于干燥UV光敏涂料；微波干燥的技術領先、效率高，但投資大，對操控要求較高，需要謹慎選擇。
關于水性漆的實踐還在繼續(xù)，留待解決的問題還有很多，水性漆干燥方法的選用與實施也只是其中一環(huán)，相信隨著科技的不斷進步、企業(yè)的持續(xù)探索、環(huán)保的日漸剛需，水性漆的普及會越來越廣。
責任編輯：羅利民 易承志 費元明
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