幹法複合機幹燥裝置，一般（bān）采用電加熱器，經烘箱（烘道（dào））噴嘴，將熱空氣通過縫狀噴嘴以（yǐ）一定速度吹（chuī）到已塗布膠黏劑的塑料（liào）薄膜上，使粘（zhān）合劑中的溶（róng）劑揮發幹淨。所示。幹燥不徹底不（bú）僅會使複合材料發粘打皺、牢（láo）度不良、有氣泡等故障，而且殘留的溶（róng）劑會產生異味，不符合食品包裝衛生標準。

 

幹燥烘箱分三段工作：蒸（zhēng）發區（qū）、硬化區和（hé）排（pái）除異味區（qū）。現在的中高檔幹式複合機的烘箱幹燥設計一般分（fèn）為三段、四（sì）段（duàn）或五段（duàn）烘箱（xiāng）。下麵以某五段烘箱的幹式複合機中排風管內空氣（qì）的濃度變化趨勢，分析一下幹式複合機的幹燥過程。

一、實際（jì）檢測數據

1、複合機的進排（pái）風狀態檢測

該幹式複合機的進排風烘（hōng）箱結構如圖2所示，設備的幹燥風量狀態見表1。

表1 幹（gàn）式複合機（jī）的幹燥（zào）風量狀態

 

1區

2區

3區

4區

5區

備注

風咀風速m/s

8.5/11.4/9.8

7.8/8.4/7.4/7.4

9.0/10.3/8.8/

8.7

6.0/10.2/8.9/

7.0

8.1/6.3/8.0

理（lǐ）想風咀風速在8～15m/s

進風口風速,m/s

18.5/20.4/18.9

15.1/14.3/13.4

15.5/16.1/15.6

12.5/13.5/12.3

9.7/10.3/10

進風口麵積:15.2×25mm2

風壓（yā）狀態

入口

+1.5/+1.1

給風機功率

3786m3/h×5

排風（fēng）口麵積

300×300cm2

出口

-3.3/-3.6

排風機功率

8489m3/h

排風口風（fēng）速（sù）

21m/s

   注：設備一區無回風管，二區到五區均有回風管但（dàn）無控製閥門。

   2、乙酯的濃度檢測

820mm的消光OPP印刷膜塗膠複合，抽取1ml的排風管中（zhōng）的氣體用氣相色譜儀檢測其乙酯的

含量，各排風管中乙酯含量如表2所（suǒ）示。塗布工藝：某低粘度高固含量雙組分酯溶性聚氨酯膠粘

劑，上（shàng）膠量2.3g/m2，工作濃度33%，機速110m/min，幹燥溫度（dù）設定（dìng）（一區→五區）：50、60、65、

70、75℃。

表2  排風管中乙酯濃度數據

檢測部位

乙酯濃度，104×mg/ml

檢（jiǎn）測部位

乙酯濃（nóng）度，104×mg/ml

膠盤上（shàng）區（qū）

259.08

三區（上）

8.445

一區（上）

101.6

三區（下）

7.819

一區（下）

45.57

四區（上）

2.148

二區（上）

20.464

四區（下）

2.009

二區（下）

16.267

五區（上）

0.854

 

 

五區（下）

1.3015

將表2中數據與（yǔ）圖2中的在烘箱中的位置對應（yīng）作圖3。從圖3中，可（kě）以很直觀地觀察到幹式

複合（hé）過程時烘箱中幹燥介質（空氣）中乙（yǐ）酯含量的基本變化（huà）趨勢。

二、幹式複合幹（gàn）燥過程（chéng）分析（xī）

1、幹燥溫度的設定規律

從表2中可看出，在塗膠膜進入烘箱中的（de）第一區幹燥（zào）介質的乙酯濃度（與另四區段相比）

最高，這也說明複合機第（dì）一區幹燥溫度設定不能太高（一般不能（néng）高於65℃）。因為溫度過（guò）高，

膠層表麵的溶劑快速揮發而結皮反而抑製了內層溶劑在後幾區幹（gàn）燥段的逸出。而且溫度應按

梯度逐漸升高的規律設定，目的是加速硬化區和排除異（yì）味區膠層溶劑的擴散揮發，減少薄膜

內的溶劑殘留。

 

2、溶劑（jì）的燃爆濃（nóng）度（dù）水平設計

溶劑的體積（jī）爆炸（zhà）濃（nóng）度分上限和下（xià）限，處於上下限之間的濃度（dù）都會引起爆炸（zhà）。爆炸（zhà）濃度下限

是幹燥器設計的重要標準，用LEL 表（biǎo）示時，LEL100 就（jiù）是爆炸濃度下限，LEL25是複合機幹燥

的設計基準。表（biǎo）3列出了乙酸乙酯的體積爆炸濃度。

                                 表3 乙酯（zhǐ）的體（tǐ）積爆炸濃度

爆炸濃度（體積%）

LEL100

LEL50

LEL25

上限

下限

每m3氣體含溶劑

溶劑蒸汽體（tǐ）積比例

每m3氣（qì）體含溶劑

溶劑蒸汽體積比例

每m3氣（qì）體含溶劑

溶劑蒸汽體積比例

9%

2.5%

153g

2.5%

76g

1.3%

38g

0.6%

表2中膠盤（pán）上方的乙酯濃度為259．08×104×mg/ml=25.9g/m3，幹燥一區（上）的乙酯濃度為101．6×104×mg/ml=10.1g/m3，是整個幹燥係統中乙酯濃度相對最高的部分。當然其乙酯濃度將隨塗布寬度（dù）、上膠量的大小（xiǎo）、環境溫度、機速的增（zēng）加而上（shàng）升，隨膠液工作濃度的減少而上升。因而計算複合機的（de）溶劑LEL水平時（shí）不能以總的進排風量計算，而要考慮局部（bù）最高點的（de）LEL水（shuǐ）平。

3、進排風量的調節規律

在幹（gàn）燥過程的蒸發區進排風量閥門應開到最大，且關閉（bì）回風閥門。而（ér）在幹燥的（de）硬化區和排除異味區可適當增加回風量，可節省部（bù）分能耗（hào）。在圖2中的一二區基本屬於蒸發區、三（sān）區屬於（yú）硬化區、四五區屬於排除異味區，進排風的調節應遵循幹式複（fù）合幹燥速（sù）率變化的規律。

進行（háng）風量調節時，應使排（pái）風量略大於進風量，使整個複合（hé）機的烘箱應保持（chí）－0.5～2.5m/s的空氣負壓（每一段烘箱都應調節到保持一定的負壓），烘箱中的熱空氣才不致於溢出到（dào）車間環（huán）境中。

4、幹燥風量的（de）循環利用

由表2計算，第五區乙酯濃度（dù）隻有第二區乙酯濃度的5.8%，第四區乙酯濃度隻有第一（yī）區乙酯濃度的2.8%，特別是第五區（上）的乙（yǐ）酯濃（nóng）度已接近於環境空氣中的乙酯濃度水平。如果能將幹式複合機排除異味區的風量（liàng）在複合機的蒸發區回收利用，將極大地（dì）減少（shǎo）現有幹式複合機的幹燥能耗（可減少30%以上）。現有的幹式複合機在設計上，都是僅在單獨的幹燥區段利用了一部分回風，而所有排風管中的部分直接由總排風機排（pái）出（chū），這樣不僅排除異味區的風量回收利用率低，同時增加了排風機的功率消耗。實（shí）際上膠盤上區和蒸（zhēng）發區的揮發的溶劑含量占了整個幹燥過程的95%以（yǐ）上，針對這段進行溶劑回收將更有效率。

這種設計思路，最近在一些幹法複合機（jī）上得到了應用，如圖4所示，該複合機將第三段的排（pái）風直接引入到第一段，作為第一段的進風來使（shǐ）用，這樣（yàng）既不影響產品（pǐn）質量（liàng），還起（qǐ）到非常好的節能設計（jì）效果。因（yīn）為幹法複合機第（dì）三（sān）段排風中的溶劑含量已相當低，基本（běn）接近於車間環境中的溶劑濃度水（shuǐ）平，同時（shí）熱風（fēng）的溫度在70～85℃之間，引入到第一段作為（wéi）進風使用時，由於這部分進風的溫（wēn）度高於第一段的設（shè）定溫（wēn）度約15℃，這樣第一段隻需要很少的加熱能耗了。如果將烘（hōng）箱（xiāng）中末段熱風直接排入大氣（qì）或僅在該段部分（fèn）回風利用，將是極大（dà）的（de）能源浪費。

 

5、複合幹燥過程中蒸（zhēng）發區、硬化（huà）區、排除異味區劃（huá）分的相對性

複合幹燥過程中的蒸發區、硬化區、排除異味區隻（zhī）是對其幹燥過程的理論劃（huá）分，不是簡單的（de）對（duì）應於幹燥烘箱的前段（duàn）、中段和末段（duàn），其各區的長度根據具體的設備、生（shēng）產條件而變化，理想的（de）情況（kuàng）是能與幹燥烘箱的前段、中段和未（wèi）段相對（duì）應，再（zài）與合適的梯度幹燥溫度相配合，將達到良好的幹燥效果。

有的複合機進排（pái）風量嚴重不足或進風口堵塞（sāi）或調（diào）節不當（dāng），雖然幹燥溫度也是按三段的梯度溫度設定的，但實際上在幹燥的末段時，其幹燥介質中的乙酯（zhǐ）濃度仍（réng）較高，遠不能達到排除異味的要求，或者說隻（zhī）經過了硬化區就進入了複合部位進行了複合，也就是說（shuō）在烘幹的末段還處於硬化區，但對應的（de）是理論上的排除異味區的溫度。這種情況屬於實際幹燥（zào）過程中蒸發區、硬化區、排除異（yì）味區不能與（yǔ）幹燥烘箱的前段（duàn）、中段、末段相對應，這樣就會導致溶劑殘留增加。所以說（shuō），幹法複合機的幹燥（zào）效果不僅（jǐn）與梯度溫度的設定有關，更重要的還在於進排風量的優化調節。