1.紅外線

人眼可見的光稱為可見光，是波長在350~750nm范圍內(nèi)的光。按波長細(xì)分為紅、橙、黃、綠、藍(lán)綠色、藍(lán)紫色七個(gè)波段，其中波長最長的是紅光，最短的是紫光。在不可見光中，波長比紅光長的部分稱為紅外線，其輻射能量被物體吸收后轉(zhuǎn)化為更多的熱能，而波長比紫光短的部分稱為紫外線，其輻射能量被物體吸收，往往能激發(fā)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。紫外線和紅外線根據(jù)波長范圍分為幾個(gè)波段。比如波長在4000nm以下的叫近紅外線，波長在4000nm以上的叫中遠(yuǎn)紅外。雖然所有物質(zhì)都有吸收紅外線的能力，但是每種物質(zhì)最容易吸收的紅外線波長范圍是不同的。涂膜的紅外吸收敏感區(qū)一般在3 ~ 10m的遠(yuǎn)紅外波段，因此遠(yuǎn)紅外輻射加熱對(duì)涂膜的干燥效果最好。

2.遠(yuǎn)紅外輻射材料

遠(yuǎn)紅線輻射干燥使用高發(fā)射率的單色光，輻射峰在遠(yuǎn)紅外區(qū)域。具有高發(fā)射率的無機(jī)材料包括金屬氧化物如鉻、鈷、鈷、鈷、鈦和鈷，鉻、硅和鈦的碳化物以及一些硼化物。這些材料按比例混合研磨制成紅外輻射涂料，然后將這些涂料涂在散熱器上，放入烘箱中。當(dāng)散熱器被電能、氣體等熱源加熱時(shí)，會(huì)發(fā)出紅外輻射，使涂膜干燥。

3.遠(yuǎn)紅外輻射干燥的優(yōu)點(diǎn)

物質(zhì)吸收紅外輻射后，輻射能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，使自身溫度升高。由于不同物質(zhì)對(duì)紅外輻射的敏感吸收范圍不同，將紅外輻射器發(fā)出的紅外輻射波長范圍控制在遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)，有利于涂膜的吸收，而基材不易吸收，基材反射的遠(yuǎn)紅外線在通過漆膜時(shí)可以再次被吸收。遠(yuǎn)紅外輻射干燥與一般加熱干燥的區(qū)別在于，它只使涂層吸收紅外能量而升溫固化，而不加熱被涂覆的工件，因此可以大大提高能效，降低能耗。此外，在遠(yuǎn)紅外輻射固化期間，涂膜從內(nèi)向外固化，并且內(nèi)涂膜中的溶劑首先蒸發(fā)。當(dāng)內(nèi)涂膜固化時(shí)，外層仍然是濕的。外層固化時(shí)，整個(gè)涂膜中沒有溶劑，所以不會(huì)像加熱干燥那樣，因?yàn)橥鈱油磕な窍燃訜峁袒?。隨著固化的進(jìn)行，內(nèi)涂膜中的溶劑必須通過部分固化的外涂膜才能蒸發(fā)，因此出現(xiàn)橘皮。

由于紅外輻射固化后的涂膜表面光滑光亮，而熱干燥后的涂膜表面往往比較粗糙，這種優(yōu)勢(shì)在裝飾要求較高的家具、汽車涂裝、維修行業(yè)更為明顯。

4.遠(yuǎn)紅外輻射器的類型

電熱紅外輻射器電能加熱的各種紅外輻射器的結(jié)構(gòu)如圖1-12所示。

電熱遠(yuǎn)紅外輻射器可分為三種:側(cè)熱式、直熱式和半導(dǎo)體式。側(cè)熱式根據(jù)形狀不同，可分為管式、燈式和板式三種。管狀是在鎳鉻電阻絲外面涂上遠(yuǎn)紅外輻射材料制成的。電熱遠(yuǎn)紅外輻射器將電產(chǎn)生的熱能直接或間接傳遞到紅外輻射層，并向外發(fā)射紅外線。它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、用電能清潔的優(yōu)點(diǎn)，但它消耗的電能較多，適用于干燥外觀簡單、膜厚均勻的中小型工件。

燃?xì)膺h(yuǎn)紅外輻射器，由燃?xì)饧訜幔萌細(xì)馊紵a(chǎn)生的高溫加熱陶瓷或金屬基體及其表面的遠(yuǎn)紅外輻射涂層，使其輻射遠(yuǎn)紅外線。加熱方式有兩種:直接加熱和熱煙氣流動(dòng)，燃燒后在散熱器內(nèi)加熱。目前新型氣體加熱遠(yuǎn)紅外輻射器是一種以天然氣或液化石油氣為能源的催化熱反應(yīng)輻射器，是一種比較經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。新型氣體加熱無焰遠(yuǎn)紅外輻射器的結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。

反應(yīng)器中有一個(gè)特殊的催化劑板，可以催化燃?xì)夂脱鯕庵g的氧化反應(yīng)，并將產(chǎn)生的熱能連續(xù)轉(zhuǎn)化為紅外輻射。由于燃燒溫度在500~600℃左右，輻射以遠(yuǎn)紅外線為主，反應(yīng)過程中不產(chǎn)生明火。當(dāng)氧氣與燃?xì)獾谋壤线m，溫度合適時(shí)，催化劑可以催化氧化反應(yīng)。電阻絲線圈安裝在催化劑板內(nèi)部，可以將催化劑板加熱到要求的溫度，控制催化劑板的溫度。催化劑板只需通電幾分鐘就可以加熱到氧化反應(yīng)所需的溫度，催化劑板可以自動(dòng)斷電停止工作。此時(shí)，用于控制燃料氣體的電磁閥打開，使得燃料氣體到達(dá)催化板并被催化氧化，并且產(chǎn)生的熱量被轉(zhuǎn)換成用于固化涂層的紅外輻射。這種輻射裝置最大的特點(diǎn)是沒有火花塞、點(diǎn)火器和明火。整個(gè)裝置可以自動(dòng)控制。當(dāng)催化板未能達(dá)到氧化反應(yīng)所需的溫度時(shí)，內(nèi)部控制系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉反應(yīng)器并阻止氣體進(jìn)入。當(dāng)電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

燃?xì)獾牧髁坑蛇M(jìn)氣口的噴嘴直徑和供氣壓力決定，熱氧化反應(yīng)所需的氧氣來自空氣體。為確保進(jìn)入催化板的空氣體清潔，不會(huì)污染和毒害催化劑，空氣體進(jìn)入前應(yīng)仔細(xì)過濾和凈化，并通過風(fēng)機(jī)等強(qiáng)制送風(fēng)裝置送到催化板附近。為確?？湛諝膺^濾器的清潔度，請(qǐng)經(jīng)常清潔或更換濾芯?？諝怏w在文丘里管中與燃料氣體混合，然后進(jìn)入催化反應(yīng)器。使用這種催化氧化紅外輻射器最大的優(yōu)點(diǎn)是安全。在反應(yīng)過程中，即使涂膜揮發(fā)的溶劑蒸汽進(jìn)入反應(yīng)器，也不會(huì)引起燃燒，因?yàn)榇呋趸磻?yīng)極快，不均勻的揮發(fā)性溶劑燃燒已經(jīng)被催化氧化。使用這種新型遠(yuǎn)紅外輻射器與傳統(tǒng)的燃?xì)饧訜岱绞较啾?，可以?jié)省90%的燃料。由于這種方法產(chǎn)生的遠(yuǎn)紅外線波長范圍很窄，只加熱鍍膜，工件不太熱，有利于工人操作。而且固化溫度容易控制，不會(huì)造成漆膜過度固化變色。當(dāng)用于溶劑型涂料的濕膜干燥時(shí)，溶劑可以完全消除，不會(huì)產(chǎn)生桔皮和針孔。它不僅可以干燥金屬板上的涂層，還可以干燥紡織品和皮革制品等耐火材料上的表面涂層。