HZSM-5放在烘箱里100度 干燥12H 为什么表面变黄？测比表面积有影响么？
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发布时间：2022-04-27 02:27
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时间：2023-11-17 18:53
烘箱干燥过程中, 热风通过喷嘴吹到基材上。其热传递过程见图1 , 热量经油墨侧的热边界层传递到
基材界面, 在基材表面处油墨中的溶剂被蒸发, 蒸发溶剂通过中空介质孔渗透蒸发到油墨层外侧。热量以潜热的形式传递, 同时也有部分热量通过基材的实体部分以热传导的方式传递到另一侧。最后热量由空气带出基材。由于有热量的传递, 因此在基材的两侧同时存在温差现象。
凹版印刷干燥过程中, 溶剂在物料表面汽化与在物料内部扩散是同时进行的。在热风对流过程中, 热量从热空气传递到湿物料表面；同时, 湿物料表面蒸发的蒸汽连同液体本身所具有的热焓一起被传送到流动的空气中，被空气带出干燥器。物料由于表面溶剂蒸发, 使得内部溶剂不断向物料表面迁移, 而热量不断从物料表面传递到物料内部, 热量传递和质量传递是同时进行的。
对干燥过程中热质传递过程的计算, 可通过建立有效的干燥模型，用数值的方法来求解。通过建立干燥模型，预测干燥过程中的干燥速率、温度和干燥过程中因产生“结皮”造成的假干现象。
1.1 凹版印刷干燥过程模型分析
干燥是传热传质同时伴随发生的除湿过程，是物料中的湿份获得热量变成蒸汽从中分离出来，最后得到湿含量较低且达到某一规定要求的干燥产品。不管使用那种干燥介质, 它在干燥过程中的变化机理都是相同的。它既是热量的载体, 同时又能将物料中挥发出来的湿份带出干燥器。
凹印烘箱干燥模型见图2 。干燥介质为空气, 干燥印品中水分为干燥对象。印制品量为G，干燥前后含水要求为w1，w2，新鲜空气(其状态为环境温度t0 ,湿度H0 , 热焓I0 , 干空气量L)通过风机进入热交换器，加热后(其状态为t1，H1 ，I1， L)进干燥烘箱, 在烘箱中印制品被热空气加热干燥, 含水率由w1 降至w2 , 温度从tm1 升至tm2 后被送出烘箱;干燥热空气温度下降，湿度增加后被排出干燥器(其状态t2 , H2 , I 2 ,L);烘箱能量散失为QL。
图1 中从干燥空气进口状态到出口状态，空气把烘箱内部印制品的湿分带离了烘箱, 空气的含湿量从H1 增加到H2；同时, 由于空气中的热量部分传递到印品中, 出口温度由原来进口温度t1 下降到t2 , 此部分能量一部分用于加热印制品, 使其温度由tm1 升至tm2 , 另一部分散热损失掉了。因此提高能量利用率,使烘箱达到节能的效果, 可以采取以下措施:
1)判断烘箱干燥区(溶剂挥发区)与固化区(无溶剂区), 对固化区间热能进行有效利用, 实现热风废气的二次循环利用。
2)对废气的热量回收利用, 减少废气带走的能量。
3)对干燥系统的保温隔热, 降低干燥系统能量散失。
4)提高设备的能量利用率, 减少机械上能量的浪费。
1 .2 干燥过程的工程分析
烘箱干燥在印刷设备上的应用是极其重要的, 特别在设计和制造高速印刷机时, 干燥系统的设计显的非常重要。因此, 必须结合干燥理论, 来指导烘箱设计。
国内某印刷设备制造公司通过长期对烘箱干燥的研究, 开发设计出了一种干燥系统辅助设计仿真软件, 见图3 。通过软件的仿真分析, 可直观了解基材在烘箱内部的干燥情况, 指导烘箱设计。此干燥系统仿真软件是通过输入客户要求数据, 如基材湿量、干量、溶剂量、溶剂组分等参数, 选择适当设计参数, 如热风温度、风速、喷嘴与基材间距、喷嘴间距等。软件通过内部干燥模型对选择的数据进行优化分析, 通过科学计算得出仿真数据曲线, 数据结果能同时显示出溶剂的湿球温度、传热系统、蒸发潜热、蒸发量、排出LEL 值等。
图3 的仿真图中, 从入口到出口是基材温度变化
曲线, 其上方为烘箱设定温度线。可以看出:基材从烘箱入口进入时, 基材、溶剂和固形分逐步升温, 到达喷嘴n1 时, 基材达到湿球温度, 这一阶段属于前升温阶段, 基材干燥速率逐渐增加到最大值;从喷嘴n1 到喷嘴n2 阶段属于恒速干燥阶段, 基材温度恒定不变,干燥速率达到最大且恒定, 这一阶段的溶剂挥发量最大;等到达喷嘴n2 时段, 基材完全干燥, 之后基材迅速升温到接近烘箱设定温度, 之后出烘箱。从图中可以清晰观察到干燥过程的每个阶段, 对设计烘箱具有直观的指导意义。例如当基材到达喷嘴n2 时, 此时基材油墨溶剂完全挥发;此后从喷嘴n2 到喷嘴n3 这段区间内, 溶剂的残留量非常少, 此区段内的热风可
