幹法複合機幹燥裝置（zhì），一般采用電加熱器，經（jīng）烘箱（烘道）噴嘴，將熱空氣通過縫（féng）狀噴嘴以一定速度吹到已塗布膠黏（nián）劑的塑料薄（báo）膜上，使粘合劑中的溶劑揮（huī）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（bú）良、有氣泡等（děng）故障，而且（qiě）殘留（liú）的溶劑會產生異味，不符合食品包裝衛生標準（zhǔn）。

 

幹燥烘箱分三段工作：蒸發區、硬化區和排除異味區。現在（zài）的（de）中（zhōng）高（gāo）檔幹式（shì）複合機的烘箱幹燥設計一般分（fèn）為三段、四段（duàn）或五段烘箱。下麵以某五段烘箱的幹式複合機中排風管內空氣的濃度變化趨勢（shì），分析一下幹式複合機的幹燥過（guò）程。

一、實際檢測數據

1、複合機的進排風狀態檢測

該（gāi）幹式複合機的進排風烘箱結構如圖2所示，設備的幹（gàn）燥（zào）風量狀態（tài）見表1。

表1 幹式複合機的幹燥風量狀態

 

1區

2區（qū）

3區（qū）

4區

5區

備注（zhù）

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

理想風咀風速在（zài）8～15m/s

進風口（kǒu）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

風壓狀態（tài）

入口

+1.5/+1.1

給風機功率

3786m3/h×5

排風口麵積

300×300cm2

出口

-3.3/-3.6

排（pái）風機（jī）功率

8489m3/h

排風口風速

21m/s

   注：設備（bèi）一區無回風管，二區到五區均有回風管但無控製閥門。

   2、乙酯的濃（nóng）度檢測

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

含量，各排風管中乙酯含量如表2所示。塗布工藝：某（mǒu）低粘度（dù）高固含量雙組分酯溶性聚氨酯（zhǐ）膠粘

劑，上膠（jiāo）量2.3g/m2，工作濃度33%，機速（sù）110m/min，幹燥溫度設定（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（wèi）

乙酯濃度，104×mg/ml

檢測部位

乙酯濃度，104×mg/ml

膠盤上（shàng）區

259.08

三區（qū）（上（shàng））

8.445

一區（上）

101.6

三區（下）

7.819

一（yī）區（下）

45.57

四區（上）

2.148

二區（上）

20.464

四區（qū）（下）

2.009

二區（下）

16.267

五區（上）

0.854

 

 

五區（qū）（下（xià））

1.3015

將表2中數據與圖2中的在烘箱中的位置對應作圖3。從圖3中，可以很直觀地觀察（chá）到幹式

複合（hé）過（guò）程時烘箱中幹燥介質（空（kōng）氣）中乙酯含量的基本變化趨勢。

二、幹式複（fù）合幹燥過程分析

1、幹燥溫（wēn）度的設定規律

從表2中可看出（chū），在塗膠膜（mó）進入烘箱中（zhōng）的第一區（qū）幹燥介質的乙酯濃度（與另四（sì）區段相比）

最高，這也說明複合機第一區幹燥溫（wēn）度設定不能太高（一般不能高於65℃）。因為溫度過高，

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

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

內的溶劑殘留。

 

2、溶劑的燃（rán）爆濃度水平設計

溶劑的體積（jī）爆炸（zhà）濃度（dù）分上限和下限，處於（yú）上下限之間的濃度都（dōu）會（huì）引起爆炸。爆炸濃度下限

是幹燥器（qì）設計的重要標準，用LEL 表示時，LEL100 就（jiù）是爆炸濃度下限（xiàn），LEL25是複合（hé）機（jī）幹燥

的設計基準。表3列出了乙酸乙酯的體積爆炸濃度。

                                 表（biǎo）3 乙酯的（de）體（tǐ）積爆（bào）炸濃度

爆炸濃度（體積%）

LEL100

LEL50

LEL25

上限

下（xià）限（xiàn）

每m3氣體含溶劑

溶劑蒸汽體積比例

每m3氣體含溶劑

溶劑蒸汽體積比（bǐ）例

每（měi）m3氣體含（hán）溶劑

溶劑蒸汽體積比例

9%

2.5%

153g

2.5%

76g

1.3%

38g

0.6%

表2中膠盤上方的乙（yǐ）酯濃度為（wéi）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（shì）整個幹燥係統中乙酯濃度相對最高的部分。當然其（qí）乙酯濃度將隨塗布寬度、上膠量的大小、環（huán）境溫度、機速的增加而上升，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水平時不能（néng）以總的進排風量計算，而要考慮局部最高點的LEL水（shuǐ）平。

3、進排風量的調節規律

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

進行風量調節（jiē）時，應使排（pái）風量略大於進風量，使（shǐ）整個複合（hé）機（jī）的烘（hōng）箱應（yīng）保持－0.5～2.5m/s的空氣負（fù）壓（每一段烘箱（xiāng）都應調節到（dào）保持一定（dìng）的負壓），烘箱中的熱（rè）空氣才不致（zhì）於溢出（chū）到車間環境中。

4、幹燥風量的循環利用

由表（biǎo）2計算（suàn），第五區乙酯濃度隻有第二區乙酯濃度的5.8%，第四區（qū）乙酯（zhǐ）濃（nóng）度隻有第一區乙酯濃度的2.8%，特（tè）別是第五區（上）的（de）乙酯濃度已接近於環境空氣中的乙酯濃度水平。如（rú）果能將幹式複合機排除異味區的風量在複合機的蒸發（fā）區回收（shōu）利用，將極（jí）大地減少現有幹式複合（hé）機的幹燥能耗（可減少30%以上）。現有的幹式（shì）複合機在設（shè）計上，都是僅在單獨的幹燥（zào）區段利用（yòng）了一（yī）部分回風，而所有排風管（guǎn）中的部分直接由總排風機排出，這樣不僅排除異味區的風量回收（shōu）利用率低，同時增加（jiā）了排風機的功率消耗。實際上膠盤上區（qū）和蒸（zhēng）發區的（de）揮發（fā）的溶劑含量占了整個（gè）幹燥過程的95%以（yǐ）上，針對這段（duàn）進行溶劑回收將更有效率。

這種設計（jì）思路，最近在一些幹法（fǎ）複合機上得到了應用，如圖4所示，該複合機（jī）將第三段的（de）排風直接引入到第一段，作為第一段的進風來使（shǐ）用，這樣既不影響產（chǎn）品質量，還起到非常（cháng）好的節能設計效果。因為幹法複合機第三段排風中的溶劑含量已相當低，基（jī）本接近於車間環境中的溶劑濃度水平，同（tóng）時熱風的溫度在70～85℃之間，引入（rù）到（dào）第一段（duàn）作為進風使用時，由於這部分進風的溫度（dù）高於第一段的設定（dìng）溫度約15℃，這樣第一段隻需要很少的加熱能耗了。如（rú）果（guǒ）將烘（hōng）箱中末段熱風直接排入大氣或僅在該段部分回風利用，將是極大的能源浪（làng）費。

 

5、複（fù）合（hé）幹燥過程中蒸（zhēng）發區、硬化區、排除異味區劃分的相（xiàng）對性

複合幹燥過程中的蒸發區、硬化區、排（pái）除異（yì）味區隻是對其幹（gàn）燥過程的（de）理論劃分，不是簡單（dān）的對應於幹燥烘箱的前段、中段和末段，其各區的長度根據具體的設備、生產條件而變化，理想的情況是能與幹燥烘箱的前段、中段和（hé）未段相對應，再與合適的梯度幹（gàn）燥溫度相配合，將達到良好的幹燥效果。

有的複合機進排風量嚴重不足或進風（fēng）口堵塞或調節不當，雖然幹燥溫度也是按三（sān）段的梯（tī）度溫度設定的，但實際上在幹燥的末段時，其幹（gàn）燥介質中的乙酯濃度仍（réng）較高，遠不能達到（dào）排除（chú）異味的要求，或（huò）者說隻經過了硬（yìng）化區就進入了複合部位進行（háng）了複合，也就是說在烘幹的末段還處於硬化區，但對應的是理論上的排除異味區的溫度。這種情況屬於實際幹燥過程中蒸發區、硬化區、排除異味區不能與幹燥烘箱的前段、中段、末段相對應，這樣就會導致溶劑殘留增加。所以（yǐ）說，幹法複合機的（de）幹燥效果不僅與梯度（dù）溫度的設定有關，更重要的還在於進（jìn）排風量的優化調節。