移动卷材的干燥方法与装置制造方法及图纸

移动卷材（Ｐ）的干燥方法，该方法中，红外辐射对准待干燥卷材（Ｐ），并在该方法中，移动卷材通过红外辐射器的辐射区，同时，待干燥卷材本身吸收辐射能，该方法中，至少一台第一红外辐射器（１１）产生的辐射能与至少一台第二红外辐射器（１２）产生的辐射能施放到待干燥的移动卷材上，上述辐射器相互靠近安装，上述第一红外辐射器（１１）最大辐射强度的波长（λ↓［最大］）（Ｔ↓［１］）比上述第二红外辐射器（１２）最大辐射强度的波长（λ↓［最大］）（Ｔ↓［２］）短，这时，在干燥过程中，从待干燥材料吸收波谱来看，总辐射波谱是最佳的，在该方法中，第一红外辐射器（１１）布置在卷材（Ｐ）一侧，而第二红外辐射器（１２）则在其对面，其特点在于： （ａ）作为第一红外辐射器（１１）所用的辐射器能量密度为４５０…７００ＫＷ／ｍ↑［２］，发射温度为２０００…２８００℃ （ｂ）作为待干燥卷材（Ｐ）所用的卷材透射系数（τ），对于０．５－２．０μｍ短波红外辐射，大致高于或等于０．１８。 （ｃ）作为第二红外辐射器（１２）所用的辐射器表层（１５），用如金属，合金或陶瓷材料制成，其辐射率，在０．５－２．０μｍ总波长范围内，大致高于或等于０．６。 在上述情况下，象第一红外辐射器（１１）能量密度这样的百分比，通过卷材足能加热第二红外辐射器（１２）表层（１５），至少到大致８００℃温度。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种移动卷材的干燥方法，该方法中，红外辐射对准要干燥的卷材，移动卷材通过红外辐射器的辐射区，这时被干燥的卷材吸入辐射能，本方法中，至少一台第一红外辐射器产生的辐射能和至少一台第二红外辐射器产生的辐射能施放到要干燥的移动卷材上，上述辐射器互相靠近安装，上述第一红外辐射器最大辐射强度的波长比上述第二红外辐射器最大辐射强度的波长短，这时，在干燥过程中，从干燥卷材吸收波谱来看，总辐射波谱是最佳的，在该方法中，第一红外辐射器布置在卷材一侧，而第二红外辐射器则在其另一侧。本专利技术还涉及一种移动卷材干燥装置，安装的该装置使红外辐射对准要干燥的移动卷材，这一装置包括至少一台第一红外辐射器和至少一台第二红外辐射器，两台辐射器互相靠近安装，而且第一红外辐射器最大辐射强度的波长比上述第二辐射器最大辐射强度的波长短，在该装置中，第一红外辐射器布置在卷材一侧，而第二红外辐射器则在其对面。在造纸和纺织工业，以及其他工业领域，需要干燥移动的卷材。在造纸和整饰中，有许多阶段，其中干燥阶段必须采取与卷材不相接触的方法，例如辐射干燥。目前，干燥卷材用的红外辐射装置由高温石英管辐射器或气动中波辐射器组成。高温短波辐射器的波长范围大致为0.5...5.0μm，而峰值约为1.2μm。如果干燥薄卷材，短波辐射能可穿透卷材，因为，一般说来，在0.5μm与2.0μm波长范围之间材料吸收系数不佳，这是由于吸收峰值实际高于2μm范围。所以，辐射器发射峰值与卷材吸收峰值不相吻合。但是使用高温短波辐射器，单位面积可达到高能量密度。能量密度可达450KW/m2，这时卷材吸入的辐射能超过130KW/m2，要达到快速干燥需要上述等级的能量密度，这在如纸涂布过程更为需要。中波红外辐射器的波长范围大致为1.5μm...6.0μm。与最大强度相对应的波长大约在2.0μm与3.0μm之间。要蒸发的水最大吸收点之一不超过上述范围。在上述范围，纤维素纤维的吸收能力也很好。由于上述原因，中波辐射器的辐射效率提高，约为40-60％，而在干燥薄卷材时，与短波红外辐射器，即高温辐射器相适应的效率则约为30-50％。如果卷材的厚度增加，则吸收效率更高，尤其是短波辐射器更是如此。用中波红外辐射器可得到最大能量密度，采取单面辐射源时，为60...75KW/m2，如果采取双面辐射源，则为120...150KW/m2。由红外辐射装置构成的干燥器，即IR干燥器有一辐射面，尽可能靠近要干燥的表面。在以前的工艺装置中，辐射面封装在箱内，而箱则紧固在加工设备框架的适当位置，采取固定形式或使用移动机构。另外，在上述干燥器中，采用常用的辅助反射器，来反射辐射能，使穿过要干燥的卷材，以此强化干燥过程。人们知道，在以前的工艺中，采用许多不同的IR干燥器，来干燥移动卷筒材或卷材。这些干燥器的操作是基于器件发射电磁辐射的能力，表现为器件的温度特性，装置辐射的第二个特性是辐射器发射若干波长，而不是一个波长，从而构成辐射器发射波谱特性，另外，按照物理定律，辐射特性还在于，当辐射器件温度上升时，目标卷材辐射热传导的提高与计算器件温度四次方之差成正比。但是，辐射器温度不仅仅决定要干燥的卷材能吸收多少辐射能，待干燥的物体温度，水份，材质，表面粗糙度及亮度决定吸收系数，表示到达要干燥的物体表面有多大辐射比例吸入卷材。然而，一般说来，吸收系数是波长的函数，所以，在短波范围，薄卷材的吸收系数低于中波或长波范围的吸收系数。在红外短波范围操作的IR辐射源被认为是这种发射辐射能的辐射器，其辐射最大强度波长在0.76...2.00μm波长范围。在红外中波范围操作的IR辐射源则认为是这种发射辐射能的辐射器，其最大强度波长在2.00...4.00波长范围。按照下式，用维恩位移定律求出温度对应。λ最大×T＝2.8978.10-3(mk)求出短波辐射器的温度范围为3450℃...1176℃，而中波辐射器的温度范围则为1176℃...450℃。目前，在短波范围操作的IR干燥器几乎全部皆为电动。通常，石英管内装钨丝，通过电流发热，白热丝最大发射温度一般约为2200℃，这时，与最大辐射强度对应的波长大约是1.2μm。在以前制造的红外短波辐射器中，通常，加热组件装置3...12个红外灯。组件并排相连，形成干燥区，跨过卷筒纸。通常，灯彼此隔开，致使干燥器单位面积的能量密度在100...450KW/m2范围之间变化。在红外中波范围操作的干燥器为电动或为气动，如是电气装置，则装置灯丝，通过电流发热，灯丝可装在石英管内或装在陶瓷瓦片或石英瓦片的后面，前者是螺旋灯丝直接作为发射体工作，后者则是热能先传入瓦片，然后该瓦片则作为发射体工作。瓦片也能部分辐射穿透。在气动装置中，通常用陶瓷辐射器，通过火焰发热，辐射器开始白热，这样作为发射体工作。火焰还能直接发射部分辐射能。如前所述，红外中波辐射器最大强度波长为2.00...3.00μm，对应的辐射器温度，如前所述，则在1176℃...690℃范围之间。使用红外中波辐射器，最大能量密度，随着方法与温度的不同，大致在40...100KW/m2范围之间变化。红外短波辐射器的不利方面是在辐射器较短波长范围内，辐射效率低，影响总效率，电气控制系统昂贵，电气和通风系统成本高。红外中波辐射器的不利方面是单位面积能量密度低，快干用作缓慢加热和冷却时，调整能力差，使用红外辐射器时，电气系统和电力成本比较高，而气动装置，则供气系统成本高，可能发生使用爆炸气体爆炸的危险。为有效提高干燥过程，使用冷却排风或排气所遇到的困难，对气体和电气中波干燥器来说，是共同的。所以，可以认为，以前制造的红外加热器，即IR干燥器主要缺点是其红外短波辐射器效率低，这是因为在辐射器较短波长范围内，被干燥的卷材吸收系数不高所致。如果IR干燥器由红外中波辐射器组成，则特有缺点被认为是能量密度低，而且还需要有比较昂贵的电气和通风系统，又因中波辐射器加热和冷却缓慢，而使控制能力差，而且还难于在干燥过程中，有效采用排风或排气。EP专利288,524描述了一种移动卷材干燥方法。该方法中，红外辐射对准要干燥的卷材，移动卷材经过红外辐射器的辐射区，这时，要干燥的卷材把辐射能吸入本身。在本方法中，至少一台第一红外辐射器产生的辐射能和至少一台第二红外辐射器产生的辐射能对准要干燥的移动卷材，上述辐射器互相靠近安装。这种连接使得第一红外辐射器最大辐射强度的波长比第二红外辐射器最大辐射强度的波长短，这时，在干燥过程中，从干燥卷材吸收波谱来看，总辐射波谱是最佳的。第一红外辐射器最大辐射强度在0.76μm＜λ最大＜2.00μm辐射波长范围之间，而第二红外辐射器最大辐射强度则在2.00μm＜λ最大＜4.00波长范围之间。辐射器可装在移动卷材同一侧，也可这样安装，即第一辐射器布置在卷材的一侧，而第二辐射器则在其对面。采用EP专利288,524方法和装置得到的波谱最有利于干燥。因而，取得的辐射效率至少比使用以前工艺设备和方法提高约50％。从以前工艺中，人们知道，第二辐射器布置在要干燥的卷材对面，其表层在短波0.5-2.0μm波谱范围，主要反射，而又部分吸收第一红外辐射器的辐射能，通过卷材时，使第二红外辐射器的温度升高到数百摄氏度。当采用白瓷材料作为表面材料时，如果是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莱夫·约翰森，伯耶·亚历山德松，
申请(专利权)人：红外线技术公司，
类型：发明
国别省市：